[發明專利]一種基于硬石膏礦采空區儲存天然氣的方法

有效

• 申請號: 201610382931.1
• 申請日: 2016-05-27
• 公開（公告）號: CN105889746B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 黃河;戚家忠;苗玉亮;郎寶華;胡振法;李祥飛;豐紅波;陳躍武;鄭司光;許浩;李軍;韓喜子
• 申請（專利權）人: 安徽省皖北煤電集團有限責任公司含山恒泰非金屬材料分公司
• 主分類號: F17C1/00
• 分類號: F17C1/00;F17C1/10;F17C5/06;F17C13/02
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙)11390
• 代理人: 胡劍輝

技術領域

本發明屬于天然氣地質存儲技術領域，特別是涉及一種基于硬石膏礦采空區儲存天然氣的方法。

背景技術

天然氣的消費由大量燃氣用戶的使用疊加而成，具有小時、日、月及季節的不均衡性，而氣源的供氣量不可能隨用氣的不均衡件同步供給。儲氣是解決供氣的均衡性與用氣不均衡性之間矛盾的有效方法，即需要建立相應數量的儲氣設施。當用氣處于低峰時，將多余的氣體儲存起來，當用氣處于高峰時。

目前，天然氣的儲存方式主要有氣態儲存和液態儲存兩種，其中前者包括地面儲罐儲存、管道儲存和地下儲氣庫儲存。天然氣地面儲存一般采用金屬儲氣罐，儲氣罐按壓力分為高壓和低壓兩種，低壓儲氣罐的工作壓力一般為0.004-0.005MPa，多為化工廠、石化廠作工藝氣的中間儲存，高壓儲氣罐的工作壓力一般為0.25-3.0MPa，主要用于城市配氣系統供日夜或小時調峰用，該種方式需要耗費大量的金屬材料來進行制備容器。

天然氣管道儲存有輸氣十線末段儲氣和利用管束儲氣兩種方式。輸氣干線末段儲氣，是指在供氣低峰時，將富余的氣儲存在輸氣干線末段，隨著管內氣體壓力逐漸升高到最后一個壓氣站允許的最高壓力，到用氣高峰時，該儲氣段壓力降到城市配氣管網允許的最小值，將儲存的氣體輸出，增加供氣量。管束儲氣，即使用一定直徑和一定數量的管子構成管束，埋設于供氣點附近，用高壓天然氣或壓縮機將天然氣注入管束中，待高峰用氣時輸出。管道儲氣容量較小，主要供城市日夜或小時調峰用。

地下儲氣庫具有儲氣容量大、節省地面儲罐投資、不受氣候影響，維護管理簡便、安全可靠、不影響城鎮美化規劃、不污染環境等優點。

發明內容

本發明為一種基于硬石膏礦采空區儲存天然氣的方法，通過利用開采后的硬石膏礦采空區的巷道經過封堵后形成密閉的倉室，將天然氣加壓儲存在倉室內，待需要使用天然氣時，將儲存在倉室內的天然氣輸出，解決了現有的地面天然氣儲存成本大，維護費用高等問題。

本發明提供了硬石膏礦采空區在儲能、儲物方面的方法，包括如下步驟：a礦井的設備清理：將硬石膏礦采空區內的主巷道2內的設備清除；

b硬石膏礦采空區的表面處理：將主巷道2內的地面碎石、灰塵雜物清理干凈，再通過高壓水進行表面的清洗，并通過風機鼓風風干；

c巷道封堵：在硬石膏礦采空區的主巷道2與礦井的入口井1相交叉的位置分布進行封堵；

其中，封堵工藝為：采用1-5.5m厚的水泥墻封堵，在進行封堵澆注混凝土時，澆注模上橫向貫穿有進氣管道和出氣管道，封堵墻面距離入口井1的井口的中心線位置在5-20m的范圍；

d安裝天然氣設備：在進氣管道上安裝壓力表，并將管口連接到天然氣壓縮機，天然氣壓縮機設置在主巷道2的地面上，通過一天然氣管道連接到進氣管道上；出氣管道連接另一天然氣管道引入到地表面上，并安裝流量計和截止閥；

e天然氣的儲存：引入天然氣源，在入口井1內固定兩根天然氣管道，分別與主巷道2上的進氣管道和出氣管道連通；在入口井1內還固定有電纜管道。

進一步地，所述步驟a中將硬石膏礦采空區內的小火車軌道拆除、電纜拆掉，清除巷道內的設備機、壓風機，只留出采空區。

進一步地，所述步驟b中在對主巷道2的表面進行清理后，通過在主巷道2的內表面噴敷一層水泥漿，水泥漿厚度在2mm-5mm的范圍。

進一步地，所述步驟c中的封堵工藝中，進氣管道和出氣管道均采用不銹鋼壓力管道。

進一步地，所述步驟d中在礦井的入口井1的入口到與主巷道2的交匯處的距離，等間距設置可燃氣體檢測裝置，間距在10m-50m的范圍；通過天然氣壓力機將天然氣充入到主巷道2內，當主巷道2內的天然氣壓力值在18-20MPa的范圍，儲存天然氣，當需要使用天然氣時，直接打開出氣管道上的閥門進行天然氣的輸出。

本發明具有以下有益效果：

本發明充分利用硬石膏礦采空區在儲能、儲物方面應用，石膏礦儲能或儲物的方式，具有節約土地、投資省、運營定員少、安全性高、環保污染少、使用壽命長等特點。通過利用開采后的硬石膏礦采空區的巷道經過封堵后形成密閉的倉室，將天然氣加壓儲存在倉室內，待需要使用天然氣時，將儲存在倉室內的天然氣輸出。

當然，實施本發明的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。

附圖說明