Sistemas de almacenamiento subterráneo de gas

Almacenamiento del gas natural:

Sistemas de almacenamiento

subterráneo de gas

Pueden construirse sistemas de almacenamiento subterráneo en formaciones salinas, rocas porosas y minas abandonadas (arriba). Los sistemas de rocas porosas pueden ser yacimientos de hidrocarburos agotados o bien acuíferos. El primer sitio de almacenamiento subterráneo de gas documentado fue inaugurado en el Condado de Welland, Ontario, Canadá, en el año 1915.2 En 1916, el yacimiento Zoar, cerca de Búfalo, Nueva York, se convirtió en el primer proyecto de almacenamiento de gas de los EUA y aún hoy sigue funcionando. La operatoria de estos proyectos consistía en inyectar el gas producido en otras partes en los yacimientos de hidrocarburos agotados durante el verano, y luego extraerlo para su utilización en invierno

Almacenamiento en cavernas de sal

La sal tiene diversas propiedades que la hacen ideal para el almacenamiento de gas. Posee una resistencia moderadamente alta y fluye plásticamente, sellando fracturas que de lo contrario podrían convertirse en pasajes de fuga. Sus valores de porosidad y permeabilidad respecto de los

hidrocarburos líquidos y gaseosos se acercan a cero, de modo que el gas almacenado no puede escapar. Las cavernas de sal proveen gran productividad; el gas puede extraerse rápidamente porque no se registra pérdida de presión causada por el flujo a través de medios porosos. El almacenamiento en cavernas puede pasar por ciclos—cambio de inyección a producción—en cuestión de minutos, y permite acomodar una fracción sustancial de gas de trabajo con respecto al gas total. Las cavernas de sal constituyen la opción preferida para el almacenamiento comercial, porque permiten frecuentes alternaciones cíclicas y altos regímenes de inyección y producción.

Reservorio acuífero

Los acuíferos son formaciones rocosas subterráneas, porosa y permeable que actúan como reservorios naturales de agua. En algunos casos se pueden utilizar para el almacenamiento de gas natural. Por lo general, estas instalaciones son operadas en un solo ciclo anual, con depósitos agotados. Las características geológicas y físicas de la formación de los acuíferos no se conocen de antemano y una importante inversión tiene que ir en la investigación de estos y la evaluación de la idoneidad de los acuíferos para el almacenamiento de gas natural.

Si el acuífero es adecuado, toda la infraestructura asociada debe desarrollarse a partir de cero, lo que aumenta los costes de desarrollo en comparación con los embalses agotados. Esto incluye la instalación de pozos, equipos de extracción, oleoductos, instalaciones de deshidratación y posiblemente equipos de compresión. Desde el acuífero inicialmente contiene agua que hay poco o ningún gas de origen natural en la formación y del gas inyectado algunos serán físicamente irrecuperable. Como resultado, el almacenamiento acuífero requiere típicamente significativamente más gas colchón de yacimientos agotados; hasta el 80% del volumen total de gas. La mayoría de las instalaciones de almacenamiento del acuífero se desarrollaron cuando el precio del gas natural es baja, lo que significa que este gas colchón era barato para el sacrificio. Con el aumento de los precios del gas de almacenamiento del acuífero se vuelve más caro para desarrollarse.

Una consecuencia de los factores anteriores es que el desarrollo de una instalación de almacenamiento del acuífero es generalmente largo y costoso. Los acuíferos son generalmente el tipo menos conveniente y más caro de la instalación de almacenamiento de gas natural.

Depósito de gas empobrecido

Estas son la forma más prominente y común de almacenamiento subterráneo. Son las formaciones de yacimientos de los campos de gas natural que han producido todo su gas económicamente recuperables. La formación reservorio agotado es fácilmente capaz de contener gas natural inyectado. Usando este tipo de instalaciones es económicamente atractivo, ya que permite la reutilización, con la modificación adecuada de la infraestructura de distribución de la extracción y el resto de la vida productiva del yacimiento de gas que reduce los costes de puesta en marcha. Yacimientos agotados también son atractivos debido a que sus características geológicas y físicas ya han sido estudiados por los geólogos e ingenieros de petróleo y son generalmente bien conocidos. En consecuencia, yacimientos agotados son generalmente los más baratos y más fáciles de desarrollar, operar y mantener los tres tipos de almacenamiento subterráneo.

Con el fin de mantener las presiones de trabajo en yacimientos agotados, aproximadamente el 50 por ciento del gas natural en la formación debe mantenerse como gas colchón. Sin embargo, desde yacimientos agotados se llenaron previamente con gas natural e hidrocarburos, que no requieren la inyección de gas que se volverán física irrecuperable como esto ya está presente en la formación. Esto proporciona una nueva inyección económica para este tipo de instalaciones, sobre todo cuando el costo del gas es alta. Por lo general, estas instalaciones son operadas en un solo ciclo anual, se inyecta gas durante los meses fuera de la temporada alta de verano y se retira durante los meses de invierno de máxima demanda.

Un número de factores de determinar si o no un campo de gas empobrecido hará una instalación de almacenamiento económicamente viable. Geográficamente, yacimientos agotados deben estar relativamente cerca de los mercados del gas y de la infraestructura de transporte que conectará a ese mercado. Dado que los campos eran a la vez productivo y conectado a distancia la infraestructura de mercado es el factor geográfico dominante. Geológicamente, se prefiere que las formaciones reservorio agotado tienen alta porosidad y permeabilidad. La porosidad de la formación es uno de los factores que determina la cantidad de gas natural, el depósito es capaz de mantener. La permeabilidad es una medida de la velocidad a la que el gas natural fluye a través de la formación y en última instancia, determina la velocidad de inyección y la retirada de gas del almacenamiento.

Otro

También hay otros tipos de almacenamiento tales como:

LNG

Instalaciones de GNL proporcionan la capacidad de entrega durante los períodos pico, cuando la demanda del mercado supera la capacidad de entrega de tuberías. Tanques de almacenamiento de GNL poseen una serie de ventajas sobre el almacenamiento subterráneo. Como un líquido a aproximadamente -163 C, que ocupa aproximadamente 600 veces menos espacio que el gas almacenado bajo tierra, y que proporciona una alta capacidad de entrega en muy corto plazo porque las instalaciones de almacenamiento de GNL se encuentran generalmente cerca del mercado y pueden ser transportados

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