تعیین شکل بهینه مغارهای نمکی ذخیره گاز با استفاده از روش‌های عددی

Abstract

استفاده از مغارهای نمکی برای ذخیره‌سازی هیدروکربن‌های سیال، به عنوان یکی از پیشرفته‌ترین روش‌ها بکار گرفته می‌شود. اطمینان از پایداری مغارهای نمکی ذخیره گاز و در عین حال اقتصادی بودن نسبت گاز بیشینه به کمینه، همواره مسئله‌ای مهم بوده که تاکنون در ایران کمتر به آن پرداخته شده است. با توجه به خصوصیات سنگ نمک و عمق زیاد، تنش عمده در این ناحیه تنش ثقلی است که این تنش به صورت یک فشار خارجی به مغار وارد می‌شود و سبب کاهش حجم مغار می‌شود. در مقابل با توجه به اینکه در مغارهای نمکی امکان بکارگیری نگهداری‌های مرسوم در مغارهای سنگی مانند شاتکریت، پیچ‌سنگ و غیره وجود ندارد، پایداری مغار تنها با ایجاد یک فشار داخلی (عکس‌العمل) به وسیله گاز درون مغار تأمین می‌شود.این مقاله به بررسی پایداری مغارهای نمکی ذخیره گاز می‌پردازد. مشخصات هندسی و ژئومکانیکی محدوده مورد مطالعه در جنوب ایران، در نظر گرفته شده و در ادامه پایداری دو مغار کپسولی و هویجی شکل در محیطی پیوسته با استفاده از نرم‌افزارهای Phase2 و FLAC3D بررسی شده است. با مدلسازی هندسی و مکانیکی این مغارها بر پایه روش اجزاء محدود و تفاضل محدود در عمق مربوط، فشار کمینه (پایه) و بیشینه گاز جهت پایداری مغارها تعیین گردید و بر این اساس نسبت گاز کاری برای مغارها محاسبه شد. مقایسه این نتایج نشان داد که در حالت پایدار مغار هویجی شکل دارای نسبت گاز کاری بیشتری بوده که این مطلب بیانگر صرفه اقتصادی بیشتر این نوع مغار است.