圖6-22所示，是利用鹽礦層建造人工地下儲(chǔ)氣庫(kù)時(shí)排鹽設(shè)備流程。

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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(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)出的鹽水飽和度達(dá)到一定值時(shí)，排除鹽水的工作即可停止。

為了防止儲(chǔ)庫(kù)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?cái)U(kuò)大遮蓋液量和改變?nèi)芙馓坠荛L(zhǎng)度，使儲(chǔ)庫(kù)的高度和直徑不斷擴(kuò)大，直至達(dá)到要求為止。

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

鹽礦層儲(chǔ)庫(kù)的工作流程如圖6-23所示。

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

如果儲(chǔ)庫(kù)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(chǔ)庫(kù)，而儲(chǔ)庫(kù)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(chǔ)氣庫(kù)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(duì)建造在含水層和鹽巖層的地下儲(chǔ)氣庫(kù)進(jìn)行比較，前者的儲(chǔ)氣容積較大，但采氣率較低，因此其單位儲(chǔ)氣容積的造價(jià)低，而單位采氣量的造價(jià)卻較高。

1. 高壓管束儲(chǔ)氣

高壓管束實(shí)質(zhì)上是一種高壓儲(chǔ)氣罐，不過因其直徑較小，能承受更高的壓力。高壓管束儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)氣量大為增加。

2. 天然氣在低溫液化石油氣溶液中儲(chǔ)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(chǔ)存所需的能量比天然氣液化后儲(chǔ)存所需的能量大大減少，儲(chǔ)存能力比氣態(tài)儲(chǔ)存時(shí)高4～6倍(視壓力和溫度而定)。這種系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、安全，而且經(jīng)濟(jì)。當(dāng)高峰用氣時(shí)，罐內(nèi)壓力較低，天然氣將自動(dòng)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(zhǎng)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(chǔ)存

這種儲(chǔ)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(chǔ)存于鋼制的儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)存甲烷氣體所需的儲(chǔ)存容積，約為液態(tài)下儲(chǔ)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(chǔ)存在罐內(nèi)。天然氣固態(tài)儲(chǔ)存的優(yōu)點(diǎn)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(shí)際應(yīng)用。