DE19647706C1

DE19647706C1 - Method and device for flooding storage caverns

Info

Publication number: DE19647706C1
Application number: DE1996147706
Authority: DE
Inventors: Bernd Faske; Detlef Dipl Ing Miersch; Gernot Dipl Ing Jaepel; Frank Dipl Ing Dr Heinze; Helfried Zipper; Claudius Dipl Ing Dr Arnold; Gerd Dipl Ing Haensler
Original assignee: UNTERGRUNDSPEICHER und GEOTECH; VERBUNDNETZ GAS AG
Current assignee: Untergrundspeicher und Geotechnologie Systeme GmbH
Priority date: 1996-11-11
Filing date: 1996-11-11
Publication date: 1998-04-30
Anticipated expiration: 2016-11-12
Also published as: EP0841266A2; EP0841266B1; EP0841266A3; DK0841266T3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich tung zum Fluten von gasgefüllten Speicherkavernen zur Durchführung von Sanierungs- oder Rekonstruktionsar beiten.The invention relates to a method and a Vorrich device for flooding gas-filled storage caverns Implementation of renovation or reconstruction works work.

Voraussetzung für die Durchführung von Reparaturarbei ten, Rekomplettierungen und insbesondere Hohlraumver größerungen einer Gaskaverne durch weiterführende Solarbeiten ist im allgemeinen ein Fluten des Kaver nenhohlraumes
An Kavernen zur Speicherung gasförmiger Medien, bei denen während und nach einer vollständigen Auslage rung des Speichergutes zur Sicherung des anstehenden Gebirges ein Mindestinnendruck weiter aufrechterhal ten werden muß, ist ein Fluten mit den bisher bekann ten Verfahren und Einrichtungen aufgrund des vorhande nen Mindestinnendruckes nicht ohne weiteres durchführ bar. A prerequisite for carrying out repair work, recompletion and in particular cavity enlargement of a gas cavern through further brine work is flooding the cavern cavity
In caverns for the storage of gaseous media, in which a minimum internal pressure must be maintained during and after a complete storage of the stored goods to secure the pending mountains, flooding with the previously known methods and devices is not readily due to the existing minimum internal pressure feasible.

Eine mögliche Lösung für dieses Problem könnte darin bestehen, eine Rohrtour bis in den Bereich des sole überfluteten Kavernensumpfes in die gasgefüllte Kaverne einzubauen und anschließend die Kaverne vollständig zu fluten, wobei die unter dem Sicher heits-Mindestinnendruck stehende Restmenge des gasför migen Speichermediums während des Flutprozesses über den Ringraum zwischen der eingebauten Rohrtour und der Förderrohrtour kontinuierlich oder diskontinuier lich abfließen könnte.A possible solution to this problem could be in there exist, a tube tour to the area of the sole flooded cavern sump in the gas-filled Install the cavern and then the cavern to flood completely, being under the sure minimum remaining internal pressure of the gas feed storage medium during the flood process the annulus between the built tube tour and the conveyor tube tour continuously or discontinuously could flow away.

Diese Lösungsvariante ist aber nicht uneingeschränkt anwendbar.However, this solution variant is not unlimited applicable.

Einerseits besteht die Gefahr, daß die bis zum Kaver nensumpfreichende Flutrohrtour durch Gebirgsabscha lungen während des Flutvorganges so schwer beschädigt wird, daß das in der Kaverne unter Kaverneninnendruck anstehende gasförmige Speichermedium schlagartig in die Flutrohr eindringt oder die Rohrtour vollständig abgeschlagen wird.On the one hand, there is a risk that the up to the cavern Swamp pipe tour through the mountain absha lungs so badly damaged during the flooding process is that in the cavern under cavern pressure upcoming gaseous storage medium suddenly in the flood pipe penetrates or the pipe tour completely is knocked off.

Diese nicht zu beherrschenden Vorgänge können zu kritischen Betriebszuständen führen und erfordern nach einem Havariefall eine kosten- und zeitaufwen dige Reparatur der Flutrohrtour.These uncontrollable processes can lead and require critical operating conditions after an accident a cost and time repair of the flood pipe tour.

Andererseits ist das Eintauchen des Flutstrangschuhes in einen Flüssigkeitsspiegel (Solespiegel) Vorausset zung für den Einsatz an sich bekannter autarker Sicherheitssysteme auf der Basis von druckabhängig gesteuerten automatischen Schließarmaturen an den Ein- und Ausgängen des Kavernenkopfes für das Gas und die Sole. Mit derartigen Sicherheitssystemen wäre eine Beschädigung oder ein Abriß des Flutstranges auf einfache Weise sofort erkennbar und ein sicherheits technischer Überwachungseinsatz mit Arbeitskräften vor Ort könnte auf eine Tagesbefahrung reduziert werden.On the other hand is the immersion of the flood rope shoe into a liquid level (brine level) prerequisite tongue for the use of self-sufficient Safety systems based on pressure controlled automatic closing fittings on the Entrances and exits of the cavern head for the gas and the brine. With such security systems would be damage or tearing of the flood line easy to recognize immediately and a security technical surveillance with workers on site could be reduced to a day trip will.

Bei nicht auszuschließenden Gebirgsabschalungen ist aber eine Lösungsvariante, die eine bis in den Kaver nensumpf eingebaute Flutrohrtour vorsieht, aus den vorgenannten Gründen nicht zu empfehlen.In the case of rock formwork that cannot be ruled out but a solution variant, one down to the cavern provides a built-in flood tube tour from which not recommended for the aforementioned reasons.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfah ren und eine Vorrichtung zum Fluten einer Kaverne zu entwickeln, die keiner Gefährdung durch Gebirgsabscha lungen ausgesetzt sind, den Einsatz druckabhängig gesteuerter Sicherheitsabsperrarmaturen als Vorausset zung einer automatisierten Betriebsführung zum Fluten der Kaverne zulassen, eine ständig hydraulische Sicherung gegenüber dem in der Kaverne unter Druck an stehenden Gas gewährleisten und im Nennstrombereich den Abriß des Flutstromes vermeiden.The invention has for its object a method ren and a device for flooding a cavern develop that pose no threat from mountain abatement lungs are exposed, use dependent on pressure Controlled safety shut-off valves as a prerequisite automated operation management for flooding the cavern allow a constantly hydraulic Securing against that in the cavern under pressure Ensure standing gas and in the nominal current range avoid tearing off the flood current.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren nach den Merkmalen des Anspruches 1 und durch eine Vorrichtung entsprechend den Merkmalen nach Anspruch 6 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 5 und 7 bis 11.According to the invention, the object is achieved by a method according to the features of claim 1 and by a Device according to the features of claim 6 solved. Further advantageous training of the Invention emerge from the subclaims 2 to 5 and 7 to 11.

Gemäß den Merkmalen nach Anspruch 1 bis 5 wird die Kaverne geflutet und hierzu in der Kavernenbohrung eine Flüssigkeitssäule vorzugsweise aus dem Flutmedi um eingerichtet, die während des gesamten Flutpro zesses aufrechterhalten wird. Mit der von der Flüssig keitssäule erzeugten Druckwirkung wird während der gesamten Dauer des Flutprozesses eine hydraulische Sicherung gegenüber dem Innendruck der Kaverne vorge nommen. Bei Flutstillstand wird diese Säule zu einer hydrostatischen, den Kaverneninnendruck selbsttätig kompensierenden Flüssigkeitssäule, die die Kaverne hydraulisch verschließt.According to the features of claims 1 to 5, the Flooded cavern and for this purpose in the cavern bore a liquid column, preferably from the flood medium to set up that throughout the floodpro maintenance is maintained. With that of the liquid pressure column generated during the entire duration of the flooding process a hydraulic Pre-protection against the internal pressure of the cavern taken. When the flood stops, this pillar becomes one hydrostatic, the cavern internal pressure automatically compensating liquid column that the cavern hydraulically closed.

Zur Durchführung des Verfahrens und zur Errichtung der Flüssigkeitssäule wird eine Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 11 eingesetzt, die gegen den Innen druck der Kaverne in einem Bereich des Kavernenda ches, der nicht durch Gebirgsabschalungen gefährdet ist, eingebaut wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt einen Flutstrang aus einem Außen- und einem Innenrohr, deren Rohrquerschnitte während des Einbau es in die unter einem Innendruck stehende Kaverne gegen Gasdurchschlag gesichert sind. In das Außen rohr, das am Rohrschuh durch einen vorzugsweise ziehbaren Stopfen verschlossen ist und Überströmöff nungen zum äußeren Ringraum zwischen dem Außenrohr und der Verrohrung der Kavernenbohrung aufweist, ist oberhalb der Überströmöffnungen das Innenrohr so eingehängt, daß ein innerer Ringraum entsteht, der von dem Flutmedium in umgekehrter Fließrichtung durchströmt werden kann.To carry out the procedure and to set it up the liquid column becomes a device according to the Claims 6 to 11 used against the inside printing of the cavern in an area of the cavernenda ches that are not endangered by mountain formwork is installed. The device according to the invention includes a flood line from an outer and one Inner tube, whose tube cross-sections during installation it into the cavern, which is under internal pressure are secured against gas breakdown. In the outside pipe that is preferred on the pipe shoe by a pullable stopper is closed and overflow to the outer annulus between the outer tube and the piping of the cavern bore is the inner tube above the overflow openings mounted that an inner annulus arises, the of the flood medium in the reverse flow direction can be flowed through.

Die Flüssigkeitssäule, die in einer unteren Sektion des Flutstranges zwischen dem Rohrschuh des Außenroh res und dem Tubingstranghänger des Innenrohres ent steht, bildet einen hydraulischen Verschluß gegenüber dem in der Kaverne anstehenden Innendruck und verhin dert so den Gaseintritt in den Flutstrang und über den Flutstrang in den Kavernenkopf.The liquid column in a lower section of the flood line between the tubular shoe of the outer tube res and the tubing string hanger of the inner tube ent stands, forms a hydraulic lock the internal pressure in the cavern and changes the gas entry into the flood line and over the flood line in the cavern head.

In einer oberen Sektion des Flutstranges, zwischen dem Tubingstranghänger und dem Kavernenkopf, ist ein Rohrsegment angeordnet, das zur Einstellung der Strö mungswiderstände im gesamten Flutstrang dient. Durch Änderung der Rohrlänge und des Rohrquerschnittes des Rohrsegmentes können die Fließwiderstände im Flut strang auf die aktuellen Bedingungen vor Ort abge stimmt und eine exakte Einstellung und Regelung der Flüssigkeitssäule im Flutstrang vorgenommen werden. Vorzugsweise ist das Rohrsegment ebenfalls im Tu bingstranghänger des Innenrohres eingesetzt und mit Mitteln zum Anschluß weiterer Rohrsegmente ausgestat tet.In an upper section of the flood line, between the tubing string hanger and the cavern head is a Pipe segment arranged to adjust the flow resistance in the entire flood line. By Change the pipe length and pipe cross section of the Pipe segment can have flow resistance in the flood strang to the current conditions on site true and an exact setting and regulation of the Liquid column can be made in the flood line. Preferably, the pipe segment is also in the Tu string hanger of the inner tube inserted and with Means for connecting further pipe segments equipped tet.

Zur Einstellung höherer Fließwiderstände können auch Drosselelemente eingesetzt werden, die vorzugsweise im Bereich des austauschbaren Rohrsegmentes anzuord nen sind.You can also use it to set higher flow resistances Throttle elements are used, which are preferred To be arranged in the area of the interchangeable pipe segment are.

Bei einer Flutunterbrechung oder einem Flutabriß stellt sich selbständig eine Flüssigkeitssäule ein, die von den Überströmöffnungen im Außenrohr und dem Spiegelstand des Flutmediums im Flutstrang unterhalb des Kavernenkopfes begrenzt ist. Diese Flüssigkeits säule kompensiert selbständig den jeweiligen aktuel len Innendruck der Kaverne.In the event of a flood interruption or a tearing down a liquid column sets itself up, that of the overflow openings in the outer tube and the Level of the flood medium in the flood line below of the cavern head is limited. This fluid column independently compensates for the current situation len internal pressure of the cavern.

Gleichzeitig verhindern die Flüssigkeitssäule in den Rohren des Flutstranges zwischen den Überströmöffnun gen im Außenrohr und dem Kopf des austauschbaren Rohr segmentes das Durchschlagen des Flutmediums in die Ka verne bei einer Flutunterbrechung.At the same time prevent the liquid column in the Tubes of the flood line between the overflow openings conditions in the outer tube and the head of the interchangeable tube segment penetration of the flood medium into the Ka verne during a flood interruption.

Das zum Fluten der Speicherkaverne einzubringende Flutmedium wird über das Innenrohr des Flutstranges zugeführt, fließt aus dem Fußbereich des Innenrohres in den inneren Ringraum zwischen dem Außen- und dem Innenrohr und steigt anschließend in diesem Ringraum bis in Höhe der Überströmöffnungen des Außenrohres und gelangt von dort über den äußeren Ringraum zwi schen dem Außenrohr und der Verrohrung der Kavernen bohrung in die Kaverne. The one to be used to flood the storage cavern Flood medium is through the inner tube of the flood line supplied, flows from the foot area of the inner tube in the inner annulus between the outer and the Inner tube and then rises in this annulus up to the level of the overflow openings of the outer tube and from there via the outer annulus between between the outer pipe and the piping of the caverns hole in the cavern.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine äußerst funktionssichere Lösung zum Fluten von Kavernen vorge schlagen, die auch bei einem unerwarteten Flutstopp eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet. Mit der vorgeschlagenen Lösung ist das Anfahren des Flutpro zesses ohne Einfluß des Kaverneninnendruckes jeder zeit möglich. Das vom Flutmedium verdrängte Restgas wird vollständig ausgelagert.With the present invention, one becomes extreme Reliable solution for flooding caverns beat that even with an unexpected flood stop high operational reliability guaranteed. With the The proposed solution is to start the Flutpro cesses without the influence of the cavern inside pressure everyone time possible. The residual gas displaced by the flood medium is completely outsourced.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist in ihrer Ausführung keine mechanisch bewegten Ausrüstungsteile auf und ist dadurch vollkommen reparaturunanfällig.The device according to the invention has in its Execution no mechanically moving equipment parts and is therefore completely not susceptible to repairs.

Der Flutstrang, mit dem die Flüssigkeitssäule in Abhängigkeit von dem sich während des Flutprozesses ändernden Innendruckes der Kaverne selbsttätig ein gerichtet wird, bietet eine absolute Sicherheit gegen Gasrückschlag in den Kavernenkopf und gegen Druckstoß in das gesamte Leitungssystem zum Fluten der Kaverne.The flood line with which the liquid column in Dependency on yourself during the flood process changing internal pressure of the cavern automatically is offered, provides absolute security against Gas kickback in the cavern head and against pressure surge into the entire pipe system for flooding the cavern.

Strangabschläge durch Gebirgsabschalungen können die gesamte Flutstranganordnungen nicht gefährden, da sich keine Rohrtouren im Kavernenhohlraum befinden.Strand strikes through rock formwork can do not endanger entire flood line arrangements since there are no pipe tours in the cavern cavity.

Außerdem gewährleistet die erfindungsgemäße Lösung eine kontinuierliche Ausspeicherung des in der Kaver ne zur Herstellung und Aufrechterhaltung des geomecha nisch bedingten Mindestinnendruckes vorhandenen Gasvo lumens, wodurch ein weiterer Vorteil erzielbar ist.In addition, the solution according to the invention ensures a continuous withdrawal of the in the caver ne to create and maintain the geomecha nich-related minimum internal pressure of existing gas volume lumens, whereby a further advantage can be achieved.

Die Erfindung ermöglicht das Fluten der Kaverne mit einem flüssigen Medium, vorzugsweise mit einer vollge sättigten Sole.The invention enables the cavern to be flooded with a liquid medium, preferably with a full saturated brine.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungs beispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt den erfindungsgemäßen Flutstrang zum Fluten einer Speicherkaverne und zur Errichtung einer den Innendruck der Kaverne kompensierenden Flüssig keitssäule in schematischer Darstellung.The invention is intended to be an embodiment example will be explained in more detail. The Associated Drawing shows the flood line according to the invention Flood a storage cavern and to build one the internal pressure of the cavern compensating liquid speed column in a schematic representation.

Zur Realisierung der Aufgabenstellung eines Rekon struktionsprojektes ist die Kaverne 19 mit der Kaver nenbohrung 16 und dem Kavernensumpf 20, die beispiels weise als Speicher für ein gasförmiges Medium diente, vollständig zu fluten. Das gespeicherte gasförmige Medium wurde auf bekannte Weise teilausgelagert. In der Kaverne 19 ist ein geomechanisch notwendiger Innendruck verblieben.To realize the task of a reconstruction project, the cavern 19 with the cavern bore 16 and the cavern sump 20 , which, for example, served as a storage for a gaseous medium, is to be completely flooded. The stored gaseous medium was partially outsourced in a known manner. A geomechanically necessary internal pressure has remained in the cavern 19 .

Um die Kaverne 19 fluten zu können, ist erfindungsge mäß in die verrohrte Kavernenbohrung 16 ein Flut strang 13 eingebaut, der aus einem Außenrohr 10, das am Rohrschuh 5 mit einem geeigneten, ziehbaren Stop fen 4 hermetisch dicht verschlossen ist, und aus einem Innenrohr 9 besteht, das mittels Tubingstrang hänger 7 oberhalb von Überströmöffnungen 8 dicht im Außenrohr 10 eingesetzt ist.In order to be able to flood the cavern 19 , a flood strand 13 is built in according to the piped cavern bore 16 , which is hermetically sealed from an outer tube 10 , which is hermetically sealed on the tubular shoe 5 with a suitable, pullable stopper 4 , and from an inner tube 9 there is that hanger 7 is inserted tightly above the overflow openings 8 in the outer tube 10 by means of tubing strand.

In den Tubingstranghänger 7 ist ein weiteres, in seiner Länge und seinem Rohrquerschnitt variierbares Rohrsegment 15 austauschbar angeordnet, mit dem der Fließwiderstand im Flutstrang 13 zur Einrichtung einer Flüssigkeitssäule in Abhängigkeit von den tatsächlichen Bedingungen vor Ort eingestellt und reguliert werden kann.In the tubing string hanger 7 a further pipe segment 15 , which can be varied in terms of its length and its pipe cross section, is arranged with which the flow resistance in the flood pipe 13 for setting up a liquid column can be adjusted and regulated depending on the actual conditions on site.

Vor dem Einbau des Flutstranges 13 in die mit Gas ge füllte und unter dem Innendruck der Kaverne 19 stehen de Kavernenbohrung 16 wird das Innenrohr 9 am Rohr schuh 6 mit einem ziehbaren Stopfen 14 temporär verschlossen, um zu verhindern, daß während der Installation gasförmiges Speichermedium am Kavernen kopf 17 austreten kann.Before the installation of the flood line 13 in the gas filled and under the internal pressure of the cavern 19 are de cavern bore 16 , the inner tube 9 on the tube shoe 6 is temporarily closed with a pullable plug 14 to prevent gaseous storage medium from being installed during the installation Caverns head 17 can leak.

Das Außenrohr 10 des Flutstranges 13 wird in bekann ter Weise durch die Stopfbuchse einer zeitweilig am Kavernenkopf 17 montierten Hochdruckschleuse - nicht dargestellt - in üblichen Rohrbaulängen bis in Teufe der Überströmbohrungen 8 in die Kavernenbohrung 16 eingebaut. Danach wird das Innenrohr 9 mit dem Tu bingstranghänger 7, der das Innenrohr 9 gegenüber dem Außenrohr 10 abdichtet, in das Außenrohr 10 einge bracht. Anschließend erfolgt der weitere Einbau des Außenrohres 10 mit Hilfe der Hochdruckschleuse bis zur vorgesehenen Teufe des Rohrschuhes 5 innerhalb eines gegen Gebirgsabschalungen ungefährdeten Berei ches des Kavernendaches 1.The outer tube 10 of the flood line 13 is in known manner through the stuffing box of a temporarily mounted on the cavern head 17 high pressure lock - not shown - in conventional pipe lengths up to the depth of the overflow bores 8 in the cavern bore 16 . Thereafter, the inner tube 9 with the Tu bingstranghänger 7 , which seals the inner tube 9 against the outer tube 10 , is introduced into the outer tube 10 . Subsequently, the further installation of the outer tube 10 takes place with the aid of the high-pressure lock to the intended depth of the tubular shoe 5 within a region of the cavern roof 1 which is safe against rock formwork.

Nachdem das Außenrohr 10 gasdicht am Kavernenkopf 17 der Kavernenbohrung 16 abgehangen worden ist, wird das in seinen Abmessungen variierbare Rohrsegment 15 in das Außenrohr 10 eingebaut und von oben dicht in den Tubingstranghänger 7 gesteckt und abgestellt. Vorzugsweise ist der Kopf 28 des Rohrsegmentes 15 mit an sich bekannten Mitteln für den Anschluß weiterer Rohrsegmente zur Einstellung und Regulierung der Fließwiderstände für die Einrichtung der Flüssigkeits säule im Flutstrang 13 ausgestattet. Zu diesem Zweck können auch Drosselelemente 30 vorgesehen werden, die oberhalb des Tubingstranghänger 7 im Rohrsegment 15 anzuordnen sind.After the outer tube 10 has been suspended in a gas-tight manner on the cavern head 17 of the cavern bore 16 , the tube segment 15 , which can be varied in terms of its dimensions, is installed in the outer tube 10 and plugged into the tubing string hanger 7 from above and put down. Preferably, the head 28 of the pipe segment 15 is equipped with means known per se for connecting further pipe segments for adjusting and regulating the flow resistances for the establishment of the liquid column in the flood line 13 . For this purpose, throttle elements 30 can also be provided, which are to be arranged above the tubing string hanger 7 in the pipe segment 15 .

Abschließend wird die Hochdruckschleuse demontiert und der Kavernenkopf 17 gasdicht mit der Solepumplei tung 23 und der Gasförderleitung 24 verbunden. Danach wird der temporäre Stopfen 14 mit bekannten Mitteln aus dem Innenrohr 9 ausgebaut. Finally, the high-pressure lock is dismantled and the cavern head 17 gas-tightly connected to the brine pump 23 and the gas delivery line 24 . The temporary stopper 14 is then removed from the inner tube 9 using known means.

Das am Kavernenkopf 17 über die Solepumpleitung 23 in den oberen Abschnitt 31 des Außenrohres 10 eingepump te Flutmedium 26 fließt durch den Befüllraum 32 des Innenrohres 9 und gelangt über den Rohrschuh 6 in den inneren Ringraum 12 zwischen dem Innenrohr 9 und dem Außenrohr 10. Hierzu ist der Rohrschuh 5 des Außenroh res 10 gegenüber dem Rohrschuh 6 des Innenrohres mit Abstand angeordnet, um einen freien Durchgang des Flutmediums 26 aus dem Innenrohr 3 in den Ringraum 12 zu ermöglichen. Innerhalb des Ringraumes 12 steigt das eingepumpte Flutmedium bis zu den Überströmöffnungen 8 des Außen rohres 10 und fließt von dort in den unter dem Innen druck der Kaverne 19 stehenden gasgefüllten äußeren Ringraum 11 zwischen der zementierten Verrohrung 3 der Kavernenbohrung 16 mit dem Rohrschuh 2 und dem Flutstrang 13 nach unten und anschließend in die Kaverne 19.The flooded medium 26 pumped on the cavern head 17 via the brine pump line 23 into the upper section 31 of the outer tube 10 flows through the filling space 32 of the inner tube 9 and reaches the inner annular space 12 between the inner tube 9 and the outer tube 10 via the tubular shoe 6 . For this purpose, the tubular shoe 5 of the outer tube 10 is arranged at a distance from the tubular shoe 6 of the inner tube in order to allow free passage of the flood medium 26 from the inner tube 3 into the annular space 12 . Within the annular space 12 , the pumped flood medium rises to the overflow openings 8 of the outer tube 10 and flows from there into the gas-filled outer annular space 11, which is under the internal pressure of the cavern 19 , between the cemented piping 3 of the cavern bore 16 with the tubular shoe 2 and the flood line 13 down and then into cavern 19 .

Im Gegenstrom 25 strömen die auszulagernden Restgas mengen über den äußeren Ringraum 11 zum Kavernenkopf 17 und werden über die mit einem Absperrventil 18 aus gestattete Gasförderleitung 24 einer Trocknungsanlage und anschließend der bestimmungsgemäßen Verwendung zugeführt.In countercurrent 25 , the residual gas to be removed flows through the outer annular space 11 to the cavern head 17 and is supplied to a drying system and then to the intended use via the gas delivery line 24 equipped with a shut-off valve 18 .

Über die Einstellung der Fließwiderstände im Flut strang 13 wird eine solche Drosselwirkung im Flut strom des Flutmediums hervorgerufen, daß sich im Nennratenbereich eine geschlossene Flüssigkeitssäule ausbildet, die einen gleichmäßigen pulsfreien Einspei sedruck für das Flutmedium am Kavernenkopf 17 gewähr leistet.About the setting of the flow resistances in the flood strand 13 , such a throttling effect in the flood current of the flood medium is caused that a closed liquid column forms in the nominal rate range, which ensures a uniform pulse-free feed pressure for the flood medium at the cavern head 17 .

Bei einer Unterbrechung des Flutprozesses fällt die Flüssigkeitssäule, gedämpft durch die Drosselwirkungen des Rohrsegmentes 15 auf eine wirksame Säulenhöhe in einen Bereich 29 zwischen den Durchströmöffnungen 8 und dem Solespiegel 22 im Außenrohr 10, die in ihrer statischen Druckhöhe den aktuellen Innendruck der Kaverne kompensiert und gleichzeitig einen hydrauli schen Verschluß der Kaverne 19 bewirkt.Any interruption of the flow process, the liquid column falls damped by the throttling effects of the pipe segment 15 to an effective column height in a region 29 between the flow openings 8 and the brine mirror 22 in the outer tube 10, the static in their printing height compensates for the current internal pressure of the cavern, while a hydraulic closure of the cavern 19 causes.

Die sich im Ringraum 12 zwischen den Überströmbohrun gen 8 und dem Rohrschuh 6 und im Innenrohr 9 ausbil dende Flüssigkeitssäule verhindert den Durchtritt des Gases aus der Kaverne 19 bis in den Kavernenkopf 17.The in the annular space 12 between the Überströmmbohrun conditions 8 and the tubular shoe 6 and in the inner tube 9 forming liquid column prevents the passage of the gas from the cavern 19 into the cavern head 17th

Nach den allgemein geltenden Sicherheitsnormen sind die Ausrüstungen für Kavernen am Kavernenkopf mit einem automatisch schließenden Sicherheitssystem auszustatten, das bei Erreichen eines die Sicherheit gewährleistenden Grenzwertes abschaltet.According to the generally applicable safety standards the equipment for caverns at the cavern head an automatically closing security system equip that upon reaching security guaranteeing limit switches off.

Mit der Erfindung werden die Voraussetzungen für den Einsatz einfacher Sicherheitseinrichtungen, beispiels weise einem Sicherheitsabsperrventil 21 geschaffen, die ein wirtschaftliches Abschalten der beim Fluten der Kaverne ablaufenden Prozesse über p_max-Grenzwer te gestatten und in sichere, oberhalb der Kavernenfir ste befindliche Bereiche einer zu flutenden Kaverne angeordnet werden können.With the invention, the prerequisites for the use of simple safety devices, for example, a safety shut-off valve 21 are created, which permit economical switching off of the processes taking place when the cavern is flooded via p _max limit values and are to be flooded into safe areas above the cavern top Cavern can be arranged.

Reference list

11

Kavernendach
Cavern roof

22nd

Rohrschuh (zementierte Produktionsrohrtour)
Rohrschuh (cemented production pipe tour)

33rd

zementierte Verrohrung
cemented piping

44th

Stopfen
Plug

55

Rohrschuh
Tubular shoe

66

Rohrschuh
Tubular shoe

77

Tubingstranghänger
Tubing string hanger

88th

Überströmöffnungen
Overflow openings

99

Innenrohr
Inner tube

1010th

Außenrohr
Outer tube

1111

äußerer Ringraum
outer annulus

1212th

innerer Ringraum
inner annulus

1313

Flutrohrstrang
Flood pipe string

1414

Stopfen
Plug

1515

Rohrsegment
Pipe segment

1616

Kavernenbohrung
Cavern drilling

1717th

Kavernenkopf
Cavern head

1818th

Absperrventil
Shut-off valve

1919th

Kaverne
cavern

2020th

Kavernensumpf
Cavern swamp

2121

Sicherheitsabsperrventil
Safety shut-off valve

2222

Solespiegel
Brine level

2323

Solepumpleitung
Brine pump line

2424th

Gasförderleitung
Gas production line

2525th

Gasgegenstrom
Gas countercurrent

2626

Flutmedium
Flood medium

2727

Innenrohrlänge
Inner tube length

2828

Kopf (Rohrsegment)
Head (pipe segment)

2929

wirksame hydraulische Säule
effective hydraulic column

3030th

Drosselelement
Throttle element

3131

Abschnitt
section

3232

Befüllraum
Filling space

Claims

1. A method for flooding storage caverns, in particular gas caverns that stand under a geomechanically necessary minimum internal pressure, characterized in that a liquid column is set up in the cavern bore from a flooding medium, the liquid column is maintained throughout the flooding process and the cavern is above this liquid column is flooded, with the pressure of the liquid column of the pending interior cavern pressure self-regulating and the cavern is automatically closed ver when the tidal flow is interrupted.

2. The method according to claim 1, characterized in net that the liquid column by setting flow resistance in a flood pipe line set up and the flood tube line up in harmless to mountain formwork Areas of the cavern is installed.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized records that the liquid column a hydrau column from a flood medium and as Flood medium full saturated brine used becomes.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized shows that the inside pressure of the cavern with the pressure of a hydrostatic liquid acid le is compensated.

5. The method according to claim 1 to 3, characterized records that the pressure effect of hydrodynami column of liquid smaller than the inside pressure of the cavern is.

6. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that in the cavern bore ( 16 ) a flood pipe string ( 13 ) from an overflow openings ( 8 ) have the outer pipe ( 10 ) which is closed on the tubular shoe ( 5 ) and one Inner tube ( 9 ) is installed, the inner tube ( 9 ) being inserted tightly in the outer tube ( 10 ) by means of a tubing string hanger ( 7 ) and being arranged such that an inner annular space ( 12 ) between the inner tube ( 9 ) and the outer tube ( 10 ), with an ascending flow direction for the flood medium ( 26 ) supplied from above, and a further pipe segment ( 15 ) is interchangeably inserted in the tubing string hanger ( 7 ).

7. The device according to claim 6, characterized in that the outer tube ( 10 ) by a temporary plug ( 4 ) and the inner tube ( 9 ) are closed by a temporary plug ( 14 ) during the installation phase.

8. The device according to claim 6 and 7, characterized in that the tubular shoe ( 5 ) of the outer tube ( 10 ) in the region of the cavern roof ( 1 ) and is spaced from the tubular shoe ( 6 ) of the inner tube ( 3 ).

9. The device according to claim 6 and 7, characterized in that the tubular shoe ( 5 ) of the outer tube ( 10 ) in the cavern bore ( 16 ).

10. The device according to claim 4 to 6, characterized in that the inner tube length ( 27 ) and the tube cross section of the inner tube ( 9 ) is determined by the pending internal pressure at the beginning of the flooding process in the cavern ( 19 ) and at the head ( 28 ) of the tube segment ( 15 ) Means for the connection of additional pipe segments are provided.

11. The device according to claim 4 to 6, characterized in that in the tube segment ( 15 ) above half of the tubing string trailer ( 7 ) Drosselelemen te ( 30 ) for further adjustment and regulation of the flow resistances in the flood pipe string ( 13 ) are seen before.