Tipos de armazenamento subterrâneo de gás naturalJazidas subterrâneas de armazenamento de gás natural cresceram em popularidade pouco após a Segunda Guerra Mundial. Na época, a indústria de gás natural observou que o aumento da demanda sazonal não seria atendida de forma satisfatória apenas pela entrega via gasodutos. Para atender o aumento da demanda sazonal, a capacidade de entrega de pipelines (e, portanto, seu tamanho), teria que aumentar drasticamente. No entanto, a tecnologia necessária para construir esses grandes condutores para regiões de consumo era, no momento, inatingível e impraticável. A fim de ser capaz de satisfazer a procura aumenta sazonais, os campos de armazenamento subterrâneo eram a única opção.

Existem três tipos principais de instalações de armazenamento subterrâneo de gás natural: reservatórios esgotados, aquíferos e cavernas de sal. Essencialmente, qualquer instalação de armazenamento subterrâneo é recondicionada antes da injeção, para criar uma espécie de recipiente de armazenamento subterrâneo. O gás natural é injetado para dentro da formação, criando pressão à medida que mais gás natural é adicionado. Neste sentido, a formação subterrânea torna-se um tipo de recipiente de gás pressurizado natural. Tal como acontece com os poços recém-perfurados, quanto maior a pressão na instalação de armazenamento, mais prontamente o gás pode ser extraído.

Uma vez que a pressão cai para abaixo do que a cabeça do poço, não há diferencial de pressão para a esquerda para empurrar o gás natural para fora da instalação de armazenamento. Isto significa que, em qualquer instalação de armazenamento subterrâneo, há uma certa quantidade de gás que nunca pode ser extraído. Isto é conhecido como gás fisicamente irrecuperável, que está permanentemente incorporado na formação.

Depósitos subterrâneos de gás servem para suprir demanda sazonal

Depósitos subterrâneos de gás servem para suprir demanda sazonal

Além desse gás fisicamente irrecuperável, instalações de armazenamento subterrâneo possuem o que é conhecido como “gás de base” ou “cushion gas”. Este é o volume de gás que deve permanecer na instalação de armazenamento para fornecer a pressurização necessária para extrair o restante gás. No funcionamento normal da instalação de armazenamento, este gás de base permanece subterrâneo, no entanto uma parte dele pode ser extraída usando equipamento de compressão especializado na cabeça do poço.

“Gás de trabalho” é o volume de gás natural no reservatório de armazenagem que pode ser extraído durante o funcionamento normal da instalação de armazenamento. Este é o gás natural que está a ser armazenado e retirado; a capacidade de instalações de armazenamento normalmente se refere à sua capacidade de gás de trabalho. No início de um ciclo de retirada, a pressão no interior da instalação de armazenamento está no seu mais elevado; gás de trabalho significado pode ser retirada a uma taxa elevada. À medida que o volume de gás no interior das cai na instalação de armazenamento, a pressão (e, assim, entregabilidade) na instalação de armazenamento também diminui. Periodicamente, os operadores das instalações de armazenamento subterrâneo podem reclassificar porções de gás de trabalho como gás de base após a avaliação do funcionamento das suas instalações.

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A primeira instância de gás natural a ser armazenado com sucesso no subsolo ocorreu em Weland County, Ontário, Canadá, em 1915. Nos Estados Unidos, a primeira instalação de armazenamento foi desenvolvido ao sul de Buffalo, Nova York. Em 1930, havia nove instalações de armazenamento em seis estados diferentes. Antes de 1950, praticamente todas as instalações de armazenamento de gás natural em reservatórios eram esgotados.

Cavernas de sal estão entre as alternativas para armazenamento de gás

Cavernas de sal estão entre as alternativas para armazenamento de gás

A forma mais comum de armazenamento subterrâneo consiste de reservatórios de gás esgotados. Reservatórios empobrecidos são aquelas formações que já foram esgotadas de todos os seus recursos de gás natural. Isso deixa uma formação subterrânea, geologicamente capaz de reter o gás natural. Além disso, utilizar um reservatório já desenvolvido para fins de armazenamento permite a utilização do equipamento de distribuição de extração e deixado para quando o campo foi produtivo. Isso reduz o custo de conversão de um reservatório esgotado em uma instalação de armazenamento. Reservatórios esgotados também são atraentes porque as suas características geológicas já são bem conhecidas. Dos três tipos de armazenamento no subsolo, reservatórios esgotados, em média, são os mais baratos e mais fáceis de desenvolver, operar e manter.

Aqüíferos subterrâneos são formações rochosas poroas e permeáveis que atuam como reservatórios naturais de água. No entanto, em determinadas situações, tais formações de água podem ser recondicionadas e utilizadas como as instalações de armazenamento de gás natural. Como eles são mais caros de desenvolver do que reservatórios esgotados, estes tipos de instalações de armazenamento são normalmente utilizados apenas em áreas onde não existem reservatórios próximos. Tradicionalmente, estes meios são operados com um único período de retirada no inverno, embora possam ser utilizados para satisfazer demandas de pico.

Formações subterrâneas de sal oferecem outra opção para o armazenamento de gás natural. Estas formações são bem adequadas para o armazenamento de gás natural já que as cavernas de sal, uma vez formadas, permitem que o gás injetado escape da formação, a menos que especificamente extraído. As paredes de uma caverna de sal também têm a resistência estrutural do aço, o que torna o método muito resistente contra a degradação do reservatório ao longo da vida da instalação de armazenamento.