СП 34-106-98 ПОДЗЕМНЫЕ ХРАНИЛИЩА ГАЗА, НЕФТИ И ПРОДУКТОВ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ

Система нормативных документов в строительстве

СВОД ПРАВИЛ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ

ПОДЗЕМНЫЕ ХРАНИЛИЩА ГАЗА, НЕФТИ И ПРОДУКТОВ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ

СП 34-106-98

МОСКВА 2000

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. РАЗРАБОТАН научно-исследовательским и проектным предприятием по сооружению и эксплуатации подземных хранилищ ООО "Подземгазпром" ОАО "Газпром"

2. ВНЕСЕН ООО "Подземгазпром" ОАО "Газпром"

3. ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ Управлением проектирования и экспертизы ОАО "Газпром"

4. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом ОАО "Газпром" от 15.01.99 №5

5. ОДОБРЕН Госстроем России (письмо от 15.12.98 № 13-669)

6. СОГЛАСОВАН с ГУГПС МВД России (письмо от 18.12.97 № 70/7.7/7696); Госгортехнадзором России (письмо от 20.06.97 № 10-03/325); Госсанэпиднадзором России (письмо от 07.08.97 № Д01-13/904-111); Министерством природных ресурсов РФ (письмо от 14.08-97 № 21-19/152); Государственным комитетом РФ по охране окружающей среды (приказ от 31.12.97 № 586)

7. ВЗАМЕН ВСН 51-5-85

СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ

ПОДЗЕМНЫЕ ХРАНИЛИЩА ГАЗА, НЕФТИ И ПРОДУКТОВ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ

underground storages of natural gas, oil and processing products

Дата введения 1999-03-01

Настоящий Свод правил является приложением к СНиП 34-02-99 «Подземные хранилища газа, нефти и продуктов их переработки» и применяется при проектировании и строительстве подземных хранилищ газа, нефти, газового конденсата и продуктов их переработки (далее - подземные хранилища) с резервуарами, сооружаемыми в каменной соли и других горных породах.

2.1 Расстояние между устьями соседних эксплуатационных скважин а,м, следует определять по формуле

,                                             (1)

где r - радиус выработки-емкости резервуара*, м;

a_d - допустимое отклонение оси скважины от вертикали на отметке кровли выработки-емкости,м;

п - коэффициент, учитывающий погрешности формообразования в зависимости от принятой технологической схемы строительства, принимаемый равным для схемы растворения соли:

сверхувниз.....................................................0,1

то же, снизу вверх..........................................0,5

для комбинированных и иных схем.............0,2;

k - коэффициент, учитывающий возможную асимметричность формы выработки-емкости по геологическим условиям, определяемый по таблице 1.

Таблица 1

* Если соседние выработки-емкости имеют разные размеры, то значение r в формуле (1) принимается равным большему радиусу.

2.2 Вмощных соляных залежах расстояние между устьями скважин допускается уменьшатьза счет двух- илимногоярусного расположениявыработок-емкостей резервуаров. При этом величина целикамежду соседними выработками-емкостями по кратчайшему расстоянию между стенками должна соответствовать требованиям формулы (1), а расстояние от стенки выработки-емкостидо соседних скважин должно быть не менее 50 м.

2.3 При необходимости вытеснения продукта из подземного резервуара ненасыщенным рассолом или водой следует произвести расчет увеличения объема выработки-емкости в процессе эксплуатации и определениеее конечной конфигурации. Значение r в формуле (1) принимается в соответствии с конечной конфигурацией. Увеличение объема выработки-емкости должно быть запланировано на стадии проектирования резервуара в соответствии с потребностями в расширении объема хранения.

2.4 Объем выброса продукта хранения V_e, м³, при аварийной разгерметизации устьевойобвязки скважины допускается определять по формуле

                                (2)

где DP - изменение давления внутри резервуара при разгерметизации устьевой обвязки, Па;

e - степень заполнения резервуара продуктами (в долях единицы);

c_b - изотермический коэффициент сжимаемости рассола, 1/Па, для насыщенного рассола допускается принимать равным 2,3·10^-10 1/Па;

c_p - изотермический коэффициент сжимаемости продукта, 1/Па, допускается принимать равным (8-12)·10^-10 1/Па, где нижние значения коэффициента относятся к дизельным топливам, верхние - к бензинам;

c_p - дляСУГ следует принимать по имеющимся справочным данным;

К_s - коэффициент концентрации напряжений на контуре выработки-емкости, принимаемый равным:

для выработок-емкостейсферической или близкой к сферической формы - 1,5;

для выработок-емкостей, вытянутых вдольоси скважины (цилиндрической или близкой к ней формы) - 2;

Е - модуль деформации каменной соли, Па

Н - длина скважины, м;

S₁ - сечение столба рассола, м²;

P₀- начальное давление в выработке-емкости, Па.

Примечание. При расчете вместимости обвалования уровень разлившейся жидкости при максимальном объеме излива следует принимать ниже верхней отметки гребня обвалования на 0,2 м.

Высота обвалования должна быть не менее 1 м и ширина по верху насыпи не менее 0,5 м.

2.5Минимальную глубину заложения кровли выработки-емкости подземного резервуара, эксплуатирующегося в условиях избыточного давления, H_min, м, при сооружении резервуаров в непроницаемых породах следует определять по формуле

                                                        (3)

где Р_max - максимально допускаемое эксплуатационное давление, Па, принимаемое:

для бесшахтных резервуаров в каменной соли на уровне башмака основной обсадной колонны;

для шахтных резервуаров в породах с положительной температурой - на уровне кровли выработки-емкости;

g_f -коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый:

0,85 - для бесшахтных резервуаров в каменной соли при спокойном или пластово-линзообразном залегании соли, когда надсолевая толща представлена непроницаемыми породами;

0,75 - в остальных случаях;

а - длина необсаженной части скважины, м (только для бесшахтных резервуаров в каменной соли);

r_r - усредненная плотность пород, залегающих выше башмака основной обсадной колонны (для бесшахтных резервуаров) и выше кровли выработки (для шахтных резервуаров), кг/м³;

g - ускорение свободного падения, м/с².

                                                (4)

здесь п - число слоев;

           r_i - плотность пород i-слоя, кг/м³;

           т_i – мощность i-слоя, м.

2.6 В проницаемых породах глубину заложения кровли выработок-емкостей шахтных резервуаров в породах с положительной температурой, следует выбирать с таким расчетом, чтобы величина подпора подземных вод на кровлю выработок-емкостей превышала внутреннее давление в резервуаре не менее чем на 0,05 МПа.

2.7 Глубину заложения кровли шахтных резервуаров в вечномерзлых породах, следует принимать, как правило, ниже слоя сезонных колебаний температуры, либо по условиям герметичности и устойчивости.

2.8 Оценочная классификация горных пород по экранирующей способности приведена в таблице 2.

Таблица 2

Примечания:

1. Коэффициенты проницаемости по газу e и водонасыщенности пород определяются при инженерно-геологических изысканиях.

2. Оценку пригодности пород следует производить по величине давления прорыва через водонасыщенную породу, при этом давление прорыва должно быть не менее избыточного давления в выработке-емкости.

2.9Экранирующие свойства массивов вечномерзлых пород, предназначаемых для строительства подземных резервуаров, рекомендуется оценивать по данным опытных наливов светлых нефтепродуктов, подлежащих хранению, в разведочные скважины.

Допускается в качестве испытательной жидкости использовать керосин и реактивное топливо независимо от видов подлежащих хранению светлых нефтепродуктов.

2.10 Испытываемый интервал в разведочной скважине перед наливом испытательной жидкости должен быть проработан буровым инструментом "всухую". Диаметр бурового инструмента должен быть равен или больше диаметра ствола скважины.

2.11 Замеры глубин забоя скважины и уровня жидкости в начальный период следует производить не реже одного раза в сутки, после стабилизации уровня и забоя периодичность измерений может быть увеличена, но не реже одного раза в десять суток.

2.12 Вечномерзлые породы в испытанном интервале глубин считаются пригодными для размещения выработок-емкостей, если средняя за период наблюдений скорость понижения уровня испытательной жидкости в скважине, после стабилизации ее забоя, не превышает 0,5 см/сут.

2.13 При скорости понижения уровня жидкости более 0,5 см/сут., проницаемый пласт следует перекрыть ледяной пробкой, путем налива в скважину воды, до заданной отметки. Объем подаваемой в скважину воды следует определять расчетом.

2.14 При наличии в геологическом разрезе площадки проницаемых пропластков продолжительность наблюдений за уровнем испытательной жидкости в разведочных скважинах должна быть не менее трех месяцев; при отсутствии таких пропластков - не менее 15 суток после стабилизации скважины.

2.15По окончании опытных наливов испытательная жидкость из разведочной скважины вытесняется водой, собирается или сжигается на месте.

Таблица 3

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

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

Рисунок 1 - Расположение выработок-емкостей

а) на одном уровне

б) на различных уровнях

в) двухъярусное на одной вертикальной скважине

Рисунок 2 - Расположение выработок-емкостей по сетке

а) треугольной

б) ромбической

в) квадратной

а - расстояние между центрами выработок-емкостей

r - радиус выработки-емкости

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

Рисунок 3 - Вскрывающие выработки

а) вертикальный ствол

б) наклонный ствол

в) наклонный спиральный ствол

Рисунок 4 - Выработки-емкости для нескольких видов продукта (а) и для одного вида продукта (б)

а

б

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

Рисунок 5 - Узел герметизации выработок-емкостей

а)

б)

в)

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 6 - Формы поперечных сечений выработок-емкостей

а) прямоугольно-сводчатая с полуциркульным сводом;

б) прямоугольно-сводчатая с коробовым сводом;

в) арочная (подквообразная);

г) трапецевидно-сводчатая;

д) прямоугольная;

е) трапецевидная;

ж) прямоугольно-трапецевидная;

з) прямоугольно-трапециевидная с наклонной кровлей;

и) круглая