Страница 2: СП 34-106-98. Свод правил по проектированию и строительству подземные хранилища газа, нефти и продуктов их переработки (31371)

_________________

* Сроки хранения, обеспечивающие сохранение качества в пределах норм ГОСТ, но не согласованные с организациями, эксплуатирующими авиационную технику (согласованные сроки хранения - до 5 лет во всех типах хранилищ).

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ СХЕМЫ

2.16 Бесшахтные резервуары в каменной соли вертикального типа показаны на рисунках 1 и 2.

Рисунок 1 - Расположение выработок-емкостей

а - расстояние между центрами выработок-емкостей

r - радиус выработки-емкости

Рисунок 2 - Расположение выработок-емкостей по сетке

2.17 Шахтные резервуары в породах с положительной температурой и в вечномерзлых породах показаны на рисунках 3-6.

Рисунок 3 - Вскрывающие выработки

а

б

1 - выработка-емкость; 2 - герметичная перемычка; 3 - коллекторная выработка; 4 - ствол

Рисунок 4 - Выработки-емкости для нескольких видов продукта (а)

и для одного вида продукта (б)

а) кровля выработки-емкости ниже почвы подходной выработки;

б) почва выработки-емкости в одном уровне с почвой подходной выработки;

в) почва выработки-емкости выше уровня кровли подходной выработки

Рисунок 5 - Узел герметизации выработок-емкостей

а) прямоугольно-сводчатая с полуциркульным сводом;

б) прямоугольно-сводчатая с коробовым сводом;

в) арочная (подковообразная);

г) трапециевидно-сводчатая;

д) прямоугольная;

е) трапециевидная;

ж) прямоугольно-трапециевидная;

з) прямоугольно-трапециевидная с наклонной кровлей;

и) круглая

Рисунок 6 - Формы поперечных сечений выработок-емкостей

ОЦЕНКА ДЛИТЕЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ВЫРАБОТОК-ЕМКОСТЕЙ

ПОДЗЕМНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ В ПОРОДНЫХ МАССИВАХ, ПРОЯВЛЯЮЩИХ

РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Бесшахтные резервуары в каменной соли

2.18 Максимально допускаемое эксплуатационное давление , Па, создаваемое в резервуаре на уровне башмака обсадной колонны, определяется по формуле

, (5)

2.19 Минимально допускаемое давление , Па, на уровне кровли выработки-емкости, создаваемое в резервуаре, определяется по формуле

. (6)

; (7)

; (8)

где ; (9)

; (10)

; (11)

; (12)

. (13)

Здесь:

Параметры уравнений (7) и (8), ; ; ; определяются путем обработки результатов длительных испытаний образцов каменной соли, отобранных в интервале предполагаемой кровли выработки-емкости, при всестороннем неравнокомпонентном сжатии в условиях ползучести для постоянной суммы главных напряжений , вычисляемой по формуле

. (14)

Параметр определяется по формуле

, (15)

где - интенсивность деформации сдвига при разрушении образца для и времени нагружения более 100 ч.

2.20 Пролет кровли выработки-емкости на уровне кровли , м, определяется по формуле

, (16)

, (17)

, (18)

и от отношения высоты выработки-емкости к пролету .

Таблица 4

Значения параметров и

При значениях , отличающихся от приведенных в табл. 4, по формуле (17) вычисляются объемы ОЗД для двух ближайших , линейной интерполяцией находится необходимое значение и по формуле (16) определяется пролет выработки-емкости.

На основании опыта эксплуатации бесшахтных резервуаров рекомендуется принимать = 700 м3. Если вычисленное по формуле (17) значение меньше 1,37·10, то следует принимать = 1,37·10.

2.21 Для оценки длительной устойчивости выработки-емкости бесшахтного резервуара в породном массиве выделяется зона ее влияния, для которой строится геомеханическая модель. Элементами модели являются фрагменты массива, выделенные по характерным для них литологическим признакам. Для каждого элемента определяются параметры уравнения состояния. Методами механики сплошных сред рассчитывается напряженно-деформированное состояние в окрестности выработки-емкости заданной формы при пролете кровли , минимальном эксплуатационном давлении , уравнении состояния пород (7), (8).

Длительная устойчивость выработки-емкости будет обеспечена на весь период эксплуатации, если будут выполнены следующие условия (критерии устойчивости):

- не вся поверхность выработки принадлежит ОЗД;

- объем ОЗД в кровле не превышает величины ;

- максимальный размер ОЗД в кровле в направлении, нормальном поверхности выработки-емкости, не превышает 0,04 ;

- растягивающие напряжения в породном массиве не превышают прочности породы при растяжении.

Взаимовлияние выработок-емкостей не учитывается при оценке их устойчивости, если выполняется условие:

, (19)

Если критерии устойчивости не выполняются, то значения минимального эксплуатационного давления увеличиваются и расчет повторяется.

Шахтные резервуары в вечномерзлых породах

2.22 Для оценки длительной устойчивости системы горизонтальных протяженных выработок пролетом , высотой , целиком , кровля которых располагается на глубине Н от поверхности земли, используются уравнения состояния мерзлых пород в виде (7) и (8). Методами механики сплошных сред определяется напряженно-деформированное состояние породного массива в окрестности выработки-емкости шахтного резервуара. Устойчивость выработки-емкости будет обеспечена, если выполняются следующие условия:

- не вся поверхность выработки принадлежит ОЗД;

- максимальный размер ОЗД в кровле в направлении, нормальном поверхности выработки, не превышает 0,03 ;

- растягивающие напряжения в породном массиве не превышают прочности породы при растяжении;

- максимальное опускание кровли не превышает 0,0175 .

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ СТРОИТЕЛЬСТВА

БЕСШАХТНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ В КАМЕННОЙ СОЛИ

2.23 Создание выработок-емкостей бесшахтных хранилищ следует предусматривать, как правило, через одну скважину. Допускается создание выработок-емкостей через несколько скважин.

2.24 При строительстве выработок-емкостей через одну скважину следует принимать одну из следующих технологических схем растворения соли водой:

- снизу вверх с перемещением внешней подвесной колонны на каждом этапе (рисунок 7,а);

- снизу вверх без перемещения внешней подвесной колонны (рисунок 7,б);

- с подачей растворителя через перфорированную подвесную колонну (рисунок 7,в);

- сверху вниз без перемещения внешней подвесной колонны с постепенным накоплением нерастворителя в верхней части растворяемой выработки (рисунок 7,г);

- "комбинированная" схема, когда нижняя часть выработки создается по схеме "снизу вверх", а верхняя - по схеме "сверху вниз" (рисунок 7,д);

- с применением энергии "затопленных струй" с вводом растворителя в нижнюю часть выработки через насадки (рисунок 7,е).

2.25 При строительстве выработок-емкостей через одну скважину допускается создавать подземные выработки одну над другой (двухъярусного типа). Выработки сообщаются друг с другом и с поверхностью земли общей эксплуатационной скважиной.

2.26 При строительстве резервуаров через две скважины (рисунок 7,ж) следует предусматривать как независимую, так и совместную подачу растворителя. Соединение выработок следует предусматривать, как правило, сбойкой гидроврубов или с помощью специальных устройств.

Рисунок 7 - Технологические схемы сооружения выработок-емкостей бесшахтных резервуаров в каменной соли I-VII - ступени сооружения выработок-емкостей

2.27 Выбор схемы создания выработок-емкостей следует производить на основании сравнения вариантов с учетом следующих факторов:

планируемого срока строительства;

формы и вместимости выработок-емкостей;

допустимых размеров выработок-емкостей по условию прочности;

количества нерастворимых включений, вида нерастворителя и его влияния на качество продукта.

2.28 Содержание и форма представления технологического регламента на строительство выработки-емкости бесшахтного резервуара в каменной соли даны в таблицах 5-7.

Таблица 5

Основные расчетные параметры технологического регламента сооружения подземного резервуара