圖6-22所示，是利用鹽礦層建造人工地下儲氣庫時排鹽設(shè)備流程。

?

將井鉆到鹽層后，把各種管道安裝至井下。由工作泵將淡水通過內(nèi)管1壓到巖鹽層。飽和鹽水從管1和管2之間的管腔排出。當(dāng)通過幾個測點測出的鹽水飽和度達(dá)到一定值時，排除鹽水的工作即可停止。

為了防止儲庫頂部被鹽水沖溶，要加入一種遮蓋液，它不溶于鹽水，而浮于鹽水表面。不斷地擴(kuò)大遮蓋液量和改變?nèi)芙馓坠荛L度，使儲庫的高度和直徑不斷擴(kuò)大，直至達(dá)到要求為止。

儲庫建成后，在第一次注氣時，要把內(nèi)管再次插到儲庫底部，從頂部打入天然氣，將殘留的鹽水置換出庫。

鹽礦層儲庫的工作流程如圖6-23所示。

?

如果長距離輸氣管線的壓力大于儲庫的壓力，則必須先使天然氣通過預(yù)熱器再進(jìn)入儲庫，這樣就能防止在壓力突然降低時凍結(jié)。

如果儲庫的壓力和管線壓力相等，則必須使天然氣經(jīng)壓縮機(jī)加壓，使它達(dá)到需要的壓力送入儲庫，而儲庫則靠自身的壓力將天然氣輸出。輸出的天然氣在進(jìn)調(diào)壓器前也需經(jīng)過預(yù)熱器。此外，至少在儲氣庫工作的第一年中，還需要將含有鹽水的天然氣進(jìn)行干燥處理。

對建造在含水層和鹽巖層的地下儲氣庫進(jìn)行比較，前者的儲氣容積較大，但采氣率較低，因此其單位儲氣容積的造價低，而單位采氣量的造價卻較高。

1. 高壓管束儲氣

高壓管束實質(zhì)上是一種高壓儲氣罐，不過因其直徑較小，能承受更高的壓力。高壓管束儲氣是將一組或多組鋼管埋于地下，利用氣體的可壓縮性及其高壓下同理想氣體的偏差進(jìn)行儲氣。天然氣在16MPa和15.6℃的條件下，比理想氣體的體積小22%左右，使儲氣量大為增加。

2. 天然氣在低溫液化石油氣溶液中儲存

天然氣可以溶解在丁烷、丙烷或這兩種混合物的溶劑中，而且溶解度隨著壓力的增加和溫度的降低而提高。天然氣在液態(tài)液化石油氣中儲存所需的能量比天然氣液化后儲存所需的能量大大減少，儲存能力比氣態(tài)儲存時高4～6倍(視壓力和溫度而定)。這種系統(tǒng)操作簡單、安全，而且經(jīng)濟(jì)。當(dāng)高峰用氣時，罐內(nèi)壓力較低，天然氣將自動地?fù)交煲徊糠忠夯蜌夤┤肱錃夤芫W(wǎng)。這樣天然氣管道可以長期均衡地供氣，提高管道的利用系數(shù)。

3. 天然氣的固態(tài)儲存

這種儲存方法是將天然氣(主要是甲烷)在一定的壓力和溫度下，轉(zhuǎn)變成固體的結(jié)晶水合物，儲存于鋼制的儲罐中。

甲烷能否形成水合物同它的溫度及壓力有關(guān)。壓力越高，溫度越低，越易形成水合物。當(dāng)甲烷內(nèi)摻有較重的烴，可使水合物的分解或形成壓力顯著下降。

?????? 1OOm³的甲烷在水分充足的條件下生成大約600kg水合物，體積為0.6m³。氣體體積與相當(dāng)于該體積的水合物體積之比約為170。但如考慮到結(jié)晶水合物不應(yīng)充滿儲罐的全部體積，可以認(rèn)為甲烷水合物所占體積為甲烷氣體體積的1%。這樣，在固態(tài)下儲存甲烷氣體所需的儲存容積，約為液態(tài)下儲存同量氣體所需容積的六倍。

通常天然氣水合物在溫度為-40～45℃、稍高于大氣壓力的情況下儲存在罐內(nèi)。天然氣固態(tài)儲存的優(yōu)點非常明顯，設(shè)備也不復(fù)雜，但由于再氣化和脫水等工藝上的原因，這種方法尚未被實際應(yīng)用。