Використання попутного нафтового газу

1. Існуючий стан в області використання ПНГ
2. Склад попутного нафтового газу
3. Сфера застосування попутного нафтового газу
4. Технологічні складності по використанню ПНГ
5. Рівень використання нафтового газу
6. Зарубіжний досвід щодо використання ПНГ

Опубліковано: 24.11.2011

У зв'язку з ратифікацією Кіотського протоколу в 2004 році в Росії помітно посилився інтерес до такої важливої ​​проблеми як утилізація попутного газу (ПНГ). «Попутка» (так нафтовики називають попутний газ) - це обов'язковий елемент, що супроводжує процес видобутку нафти і присутній на будь-якому нафтовому, а тим більше газонафтовому і газоконденсатному родовищі. Фактично, це газ, який виділяється з нафти при її видобутку.

Існуючий стан в області використання ПНГ

До вступу в силу в Росії Кіотського протоколу, одним з пунктів якого є забезпечення максимального рівня використання попутного нафтового газу, цей газ мало кого цікавив. За радянських часів створювалися потужності по його переробці, велика частина яких зараз знаходиться під управлінням холдингу «СИБУР» - найбільшого виробника в області нафтогазохімії. Але, не дивлячись на те, що великі газопереробні комплекси (ЦПК), такі як Нижневартовский, білозерних, Південно-Баликскій, Сургутський, Муравленковского і ін. Були зосереджені в районах з максимальною нафтовидобутком, факела все одно горять. Газа виявилося значно більше, ніж передбачалося. Особливо актуальна ця проблема на Самотлоре - найбільшому районі нафтовидобутку в Західному Сибіру (Нижньовартовськ). Проте, за останні два десятиліття там був побудовано жодного нового сучасного комплексу з переробки попутного нафтового газу. І тільки після офіційного звернення президента В. Путіна до Федеральних Зборів в 2007 році, в якому він позначив проблему спалювання попутного газу, почався активний рух в сторону вирішення цієї актуального питання, а саме - раціональне використання попутного нафтового газу.

Склад попутного нафтового газу

Так що ж таке «попутка»? Що являє собою попутний газ і де поставити кому в поєднанні слів: «утилізувати не можна спалити!»? У чому складність реалізації, здавалося б, простого рішення «утилізувати!»?

У вітчизняній і зарубіжній науковій літературі попутний нафтовий газ (Associated gas) визначається як газ, розчинений у нафті, який витягується з надр разом з нафтою і відділяється від неї шляхом багатоступінчастої сепарації на об'єктах видобутку і підготовки нафти: дожимні насосних станціях (ДНС), установках сепарації нафти, установках підготовки нафти (УПН) , центральних пунктах підготовки нафти до товарної кондиції (ЦППН). Виділення ПНГ відбувається безпосередньо в сепараторах нафти, встановлених на даних об'єктах. Кількість ступенів сепарації залежить від якості нафти, що видобувається, пластового тиску, обводнення і температури флюїду. зазвичай на об'єктах підготовки нафти застосовують два щаблі сепарації, зрідка одну або, навпаки, три (кінцеві) ступені сепарації.

Компонентний склад попутного нафтового газу являє собою суміш різних газоподібних і рідких (що знаходяться в нестабільному стані) вуглеводнів, починаючи від метану і закінчуючи його гомологами аж до С10 +, а також не вуглеводневого газів (H2, S, N2, He, СO2, меркаптанів) і інших речовин. З кожною наступною сходинкою сепарації виділяється з нафти газ стає більш щільним (іноді навіть більше 1700 г / м3) і калорійним (до 14000 ккал / м3), що містить в своєму складі понад 1000 г / м3 вуглеводнів С3 +. Пов'язано це зі зменшенням тиску в сепараторі кінцевий ступені (менше 0,1 кгс / см2.) І підвищенням температури підготовки нафти (до 65 ÷ 70 0С), що сприяє переходу легких компонентів нафти в газоподібний стан. Згідно ТУ 0271-016-00148300-2005 «Газ нафтовий попутний, що підлягає здачі споживачам» нафтовий газ класифікується за «жирності»:

Найменування Зміст С3 +, г / м3 Класифікація ПНГ Худий менше 100 Середній від 101 до 200 Жирний від 201 до 350 Особливо жирний більш 351

Сфера застосування попутного нафтового газу

Більшість попутних, особливо низьконапірних газів, відносяться до категорії жирних і особливо жирних. З легкої нафтою зазвичай видобувають більш жирні гази, з важкими нефтями - в основному сухі (худі і середні) гази. Зі збільшенням вмісту вуглеводнів С3 + зростає цінність попутного нафтового газу. На відміну від природного газу, що має в своєму складі до 98% метану, сфера застосування нафтового газу набагато ширше. Адже цей газ можна використовувати не тільки для отримання теплової або електричної енергії, а й як цінну сировину для нафтогазохімії. Асортимент продукції, яку можливо отримати з попутного газу фізичним поділом, досить широкий:

• Сухий відбензинений газ (СОГ);
• Широка фракція легких вуглеводнів (ШФЛУ);
• Стабільний газовий бензин;
• Газове моторне паливо (автомобільний пропан-бутан);
• Зріджений нафтовий газ (СНД) для комунально-побутових потреб;
• Етан і інші вузькі фракції, в тому числі індивідуальні вуглеводні (пропан, бутан, пентан).

Крім цього з ПНГ можуть бути виділені азот, гелій, сірчисті з'єднання. Варто відзначити, що при кожному наступному переділі, де вихідною сировиною будуть служити продукти попереднього переділу (наприклад: етан → етилен → поліетилен → пластикові вироби та ін.), Цінність нової продукції буде багаторазово зростати.

Технологічні складності по використанню ПНГ

Незважаючи на всю привабливість використання попутного газу в виробничих і комерційних цілях, існують певні технологічні складнощі, пов'язані з деякими особливостями даного виду сировини. Виділився при багатоступінчастої сепарації нафти на родовищі попутний газ необхідно підготувати для транспортування до споживача.

Заходи Ефект Комплекс підготовки і транспортування ПНГ Видалення механічних домішок і осушення (видалення вологи з газової суміші) Забезпечують транспортні властивості газу отбензініванія (витяг частини вуглеводнів С3 +) Запобігає «випадання» зріджених фракцій в газопроводі і значно полегшує транспорт до споживача сіркоочистки (витяг сірководню і меркаптанової сірки, які нерідко присутній в попутному нафтовому газі) Запобігає корозії газопроводу і сприяє його безпечної експлуатації Видалення негорючих компонентів газу (азот, двоокис вуглецю) Сприяє зменшенню «марного» кількості газу компримування газу (стиснення, підвищення тиску) Сприяє стабільної подачі газу споживачеві на відстані понад 50 км Створення інфраструктури (будівництво розгалужених газозбиральних мереж і газопроводів) Сприяє ефективному збору, підготовці і транспортуванні попутного нафтового газу та продуктів його переробки до одного або декільком споживачам

Склад, зміст і обсяг кожного заходу безпосередньо залежить від якості ПНГ, умов його транспортування (температура, тиск), відстані від родовища до споживача, умов місцевості і вимог споживача до якості газу, що залежать від специфіки переробки газу. Отже, не обов'язково виконання всіх цих пунктів комплексу одночасно. Проте, рішення нафтовими компаніями навіть деяких з представлених вище завдань тягне за собою головною проблему - збільшується вартість нафтового газу і, як наслідок, можлива нерентабельність заходів, спрямованих на досягнення ліцензійного рівня використання (95%) даної сировини.

Для визначення собівартості ПНГ існують такі документи:

1. Інструкція з планування, обліку і калькулювання собівартості видобутку нафти і газу (Мінпаливенерго РФ і ДП «Роснефть»: Утв. 1 нояб. 1994 р);
2. Методика з планування, обліку і калькулювання собівартості видобутку нафти і газу (Мінпаливенерго РФ: Утв. 29 дек. 1995 р).

Ці дві методики мають одну принципову відмінність щодо визначення собівартості ПНГ:

• за Інструкцією 1994 року в собівартість ПНГ відноситься пропорційна частина всіх витрат на видобуток нафти;
• за Методикою 1995 року в собівартість ПНГ відносяться витрати після першого сепаратора, тобто ті витрати, які з'являються після виділення попутного нафтового газу з нафти на поверхні.

Примітно, що витрати за Методикою 1995 року майже в 10 разів нижче, ніж витрати за Інструкцією 1994 року. Однак, незважаючи на те, що Інструкція була скасована з 1996 року, деякі нафтові компанії вважають за краще користуватися саме їй. В результаті підвищується вартість нафтового газу

Рівень використання нафтового газу

Що стосується 95% -ного рівня використання ПНГ, то тут теж варто звернути увагу на існуючий підхід до вирішення проблеми. У Росії на кожному ліцензійній ділянці потрібно використовувати 95% всього обсягу витягнутого попутного нафтового газу незалежно від того, велике родовище або маленьке, з існуючою інфраструктурою чи ні. У радянський період держава сама встановлювала високі рівні використання попутного газу і саме виділяла кошти на будівництво відповідних об'єктів. Ефективність заходів розраховувалася без повернення інвестицій і без відсотка ставок за кредити. Об'єкти по використанню ПНГ вважалися екологічними і мали податкові пільги. І, до речі, рівень використання ПНГ успішно збільшувався. Сьогодні ситуація зовсім інша. Нафтові компанії тепер змушені самостійно займатися питаннями підвищення рівня використання ПНГ, що часто спричиняє за собою необхідність будівництва неефективних об'єктів і, можливо, навіть без повернення капіталовкладень від проведення даних заходів. Причина проста: на старих облаштованих родовищах з розвиненою інфраструктурою обсяги ПНГ використовуються в більшості випадків на 95% (в основному, поставка на ГПЗ), на відміну від нових, віддалених родовищ, які зараз запроваджуються в розробку все більше і більше з огляду на виснаження запасів на старих . Природно, нові нафтові родовища повинні бути пов'язані між собою газотранспортною системою, повинні бути побудовані об'єкти для підготовки і переробки газу, отримання продуктів газохімії, тобто має бути підвищення рівнів "переділу" нафтового газу з метою більш ефективної економічної діяльності.

Зарубіжний досвід щодо використання ПНГ

Підводячи підсумок, хотілося б відзначити, що основною особливістю об'єктів підготовки нафти і газу на зарубіжних промислах є їх органічний зв'язок з усім комплексом нафтового родовища. Практично у всіх розвинених країнах застосовується спільна обробка нафти і газу, що дозволяє значно зменшити територію об'єктів за рахунок скорочення і об'єднання багатьох вузлів загального призначення і знизити капіталовкладення і енерговитрати на 25-30 відсотків, в порівнянні з варіантом роздільного підготовки нафти і газу на технологічно і організаційно автономних об'єктах. У США, Канаді, Франції та інших країнах, прийняті закони, що забороняють видобуток і підготовку нафти без утилізації попутного нафтового газу. Таким чином використання попутного нафтового газу в цих країнах досягає максимального рівня. Однак це не означає, що використовуватися повинен в обов'язковому порядку весь обсяг видобутого газу. Використовуються тільки економічно доцільні або промислові обсяги попутного газу.