Статья:

ПОПУТНЫЙ НЕФТЯНОЙ ГАЗ

Конференция: VI Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: технические и математические науки»

Секция: 16. Технологии

Выходные данные
Рзаев К.М. ПОПУТНЫЙ НЕФТЯНОЙ ГАЗ // Молодежный научный форум: Технические и математические науки: электр. сб. ст. по мат. VI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 6(6). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_tech/6(6).pdf (дата обращения: 25.09.2018)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

ПОПУТНЫЙ НЕФТЯНОЙ ГАЗ

Рзаев Камал Междун оглы
студент Ноябрьского института нефти и газа, РФ, г. Ноябрьск
Кручинин Сергей Васильевич
научный руководитель, научный руководитель, доцент Ноябрьского института нефти и газа, РФ, г. Ноябрьск

Несмотря на все усилия компаний утилизировать попутный нефтяной газ (ПНГ) — побочный продукт нефтедобычи, за последние годы объемы бездарно сжигаемого газа выросли на два млрд. кубометров. «Ежегодно во всем мире попутно сжигается от 150 до 170 млрд. кубометров углеводородов во время добычи и очистки нефти. Этот объем сопоставим с годовым потреблением природного газа Германией и Италией. А убытки мировой экономики оцениваются в 50 млрд. долларов», — сообщается в исследовании Всемирного банка.

Актуальность данной работы заключается в поиске путей рационального использования попутного газа.

Объект исследования: способы переработки и проблемы связанные с сжиганием попутного газа.

Предмет исследования: справочная литература, научные пособия, учебники.

Цель: изучение проблем добычи и переработки попутного газа, экологических проблем связанных с его сжиганием.

Теоретической базой данной работы послужили исследования различных специалистов и ученых: Свалов А.М., Калинин А.Г., Богомолов А.И., Гайле А.А., Громова В.В., Гульянц Г.М., Мальцев А.В., Дюков Л.М., Гиматудинов Ш.К., Ширковский А.И.

Теоретические основы настоящей работы основаны на общенаучных методах исследования: информационных, логических. Использование указанных методов исследования позволило показать пути и перспективы использования попутного газа.

Природный газ всегда выделяется параллельно нефтедобыче. Однако заниматься доставкой этого «побочного» продукта на рынок нефтедобывающим компаниям экономически невыгодно. В придачу к нефтяным трубам им пришлось бы прокладывать тысячи и тысячи километров газопроводов, отмечают аналитики.

Как сообщили «РБГ» во Всемирном фонде дикой природы, сжигание ПНГ в таких объемах наносит вред не только экономике, но и окружающей среде, так как способствует повышению температуры на планете. Само по себе сжигание попутного нефтяного газа не самое большое зло для природы. Например, при сгорании метана выделится СО2 и вода, а парниковый эффект от выделившегося в результате реакции СО2 в 24 раза меньше, чем от самого метана.

Но опасно именно количество газа, сжигаемого без пользы. Ежегодно при горении ПНГ получается 400 млн. тонн СО2 и воды, или половина выбросов парниковых газов Германии за год. В этой связи эксперты Всемирного банка призывают страны, занимающиеся нефтедобычей, в пределах пяти лет сократить сжигание ПНГ на 30 %, пояснили эксперты WWF.

Как сообщил «РБГ» президент Союза нефтегазопромышленников России Геннадий Шмаль, у некоторых компаний наблюдается положительная динамика, однако в целом отрасли еще многое предстоит сделать. «Состоявшаяся недавно встреча президента России Владимира Путина с представителями экологических организаций дает надежду на то, что ситуация в корне изменится к лучшему. Ведь сегодня она действительно критичная», — пояснил эксперт.

Варианты утилизации.

Существует большое количество способов полезной утилизации ПНГ, однако на практике используется только несколько.

Основным способом утилизации ПНГ является его разделение на компоненты, из которых большую часть составляет сухой отбензиненный газ (по сути, тот же природный газ, то есть в основном метан, который может содержать некоторое количество этана). Вторая группа компонентов носит название широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ). Она представляет собой смесь веществ с двумя и более атомами углерода (фракция C2+). Именно эта смесь является сырьем для нефтехимии.

Процессы разделения попутного нефтяного газа происходят на установках низкотемпературной конденсации (НТК) и низкотемпературной абсорбции (НТА). После разделения сухой отбензиненный газ может транспортироваться по обычному газопроводу, а ШФЛУ — поставляться на дальнейшую переработку для производства нефтехимических продуктов.

По данным Министерства природных ресурсов и экологии, в 2010 году крупнейшие нефтяные компании использовали 74,5 % всего добытого газа, а сожгли на факелах 23,4 %.

Заводы по переработке газа, нефти и газового конденсата в нефтехимические продукты являются высокотехнологичными комплексами, сочетающими в себе химические производства с производствами нефтепереработки. Переработка углеводородного сырья осуществляется на мощностях дочерних обществ «Газпрома»: на Астраханском, Оренбургском, Сосногорском газоперерабатывающих заводах, Оренбургском гелиевом заводе, Сургутском заводе по стабилизации конденсата и Уренгойском заводе по подготовке конденсата к транспорту.

Также можно использовать попутный нефтяной газ на энергетических установках для выработки электроэнергии — это позволяет нефтяным компаниям решить проблему энергоснабжения промыслов, не прибегая к покупке электроэнергии.

Кроме того, ПНГ нагнетают обратно в пласт, что позволяет повышать уровень извлечения нефти из пласта. Этот способ называется сайклинг-процесс.

Оптимальное решение острой проблемы.

Амбициозный проект по строительству современной электростанции, использующей в качестве топлива попутный газ, был реализован силами ОАО «ТНК-Нягань» (дочернее предприятие «Роснефти») на территории Каменного лицензионного участка в Ханты-Мансийском районе.

Разработка данной перспективной площади началась еще в 2004—2005 годах. Каменный лицензионный участок открывал перед нефтедобытчиками огромные перспективы, однако его освоение затрудняло отсутствие требуемой инфраструктуры. Наиболее остро стоял вопрос утилизации попутного нефтяного газа: его чрезмерные выбросы в атмосферу не только негативно сказываются на экологической безопасности окружающей среды, но и являют собой пример растраты потенциально-полезного ресурса. На актуальности задачи сказались и изменения российского законодательства, а именно — введение значительных штрафов за избыточные выбросы ПНГ в атмосферу.

В сегодняшней мировой практике существует три наиболее распространенных варианта решения проблемы утилизации газа: подведение непосредственно к месторождению газопровода, возведение рядом газоперерабатывающего завода и — собственно строительство ГТЭС.

В рассматриваемом случае последний вариант и оказался наиболее эффективным с экономической точки зрения. Газотурбинная электростанция обеспечила решение сразу нескольких задач: она позволила снизить затраты на потребление электроэнергии, ликвидировать энергодефицит и повысить долю утилизации попутного нефтяного газа, приведя ее в соответствии с требованиями законодательства РФ. Генеральный директор ТНК-Нягань Евгений Лапшин подчеркнул, что на сегодняшний день предприятию удалось повысить уровень утилизации ПНГ до 97 %. При этом потребности Каменного лицензионного участка в электроэнергии оказываются полностью удовлетворены, а излишки энергии перенаправляются по линиям электропередач на юг Талинской площади.

Задача по утилизации попутного газа на Каменной площади решалась последовательно на протяжении трех лет. Первая очередь ГТЭС — мощностью в 24 мегаватта — была пущена в эксплуатацию в марте 2012 года. А завершен этот масштабный проект бы ровно через год — в последние дни марта 2013 года — с введением второй очереди мощностью 48 мегаватт. Суммарные возможности станции таким образом достигли 72 мегаватт.

Всего на ее строительство было потрачено порядка 5 млрд. рублей. По замыслу проектировщиков эти инвестиции должны окупиться уже через 7—8 лет за счет перехода на собственную генерацию электроэнергии и отказа от ее покупки у сторонних поставщиков.

Евгений Лапшин отметил, что сейчас выработка электроэнергии в сутки составляет 1100—1200 мегаватт/час, на что уходит около 400—420 тысяч кубометров газа. «Ежедневно мы экономим на покупной электроэнергии порядка 2 миллионов рублей», — подчеркнул он.

Технологии безаварийности

Няганская электростанция обладает рядом особенностей, которые делают проект по ее строительству поистине беспрецедентным. В числе ноу-хау создателей станции — ориентация на применение самых современных автоматизированных систем и программного обеспечения. Первый заместитель директора департамента строительства, энергетики и жилищно-коммунального комплекса Югры Виктор Нанака подчеркнул, что все оборудование, используемое на няганском проекте, было поставлено отечественными предприятиями, но по уровню надежности и эффективности не уступает зарубежным аналогам.

Отдельного внимания заслуживают усилия строителей станции по обеспечению ее безопасности и бесперебойной работы. Любой элемент или технологический узел объекта имеет своего «дублера». Удвоение всех ключевых элементов на турбинах, установках подготовки топливного газа и любом из узлов оборудования гарантирует безаварийную работу станции и позволяет осуществлять любые технические работы без каких-либо ограничений для потребителя.

Станция снабжена высокотехнологичными контрольными приборами и датчиками, обеспечивающими четыре уровня безопасности и исключающими любое вредное воздействие, отметил главный энергетик ТНК-Нягань Виктор Балясный.

Передовое оборудование делает возможным обслуживание станции всего несколькими людьми. В каждой из двух смен по два машиниста, два оператора, слесари.

По мнению представителей муниципальной власти, сдача ГТЭС в эксплуатацию имеет большое значение не только для нефтяников, но и для самой Нягани. Так, глава города Владимир Нефедьев подчеркнул, что запуск станции свидетельствует о динамичном развитии месторождения, а следовательно — сохранении рабочих мест для жителей муниципалитета.

Следует отметить, что электроэнергии, вырабатываемой данной станцией, хватило бы для нужд такого города, как Нягань — средний уровень местного потребления составляет 50 мегаватт. Таким образом, строительство станции стало хорошим примером для развивающегося бизнеса нефтяной и газовой отрасли Югры.

От пилотного проекта к типовому.

Реализация столь масштабного и уникального проекта оказалось непростой задачей для нефтяников. По словам Евгения Лапшина, при возведении ГТЭС компания столкнулась с рядом трудностей. Однако благодаря слаженной работе коллектива все препятствия на пути к цели были устранены.

Более того, компания извлекла из реализации проекта ряд уроков, которые позволят в дальнейшем повторить данный опыт и на других месторождениях.

В частности, генеральный директор ТНК-Нягань подчеркнул, что для достижения более высокого качества планирования и подготовки проектных решений; компании стоит «взращивать» собственных проектных менеджеров, которые имеют опыт реализации аналогичных проектов в других регионах, что позволит избежать ряда ошибок в будущем. В целях ускорения реализации проектов планируется также в дальнейшем готовить типовые решения в трех направлениях: унифицированные технические; унифицированные проектные; унифицированное оборудование. Кроме того, строительство таких инновационных объектов немыслимо без участия опытных, высококвалифицированных специалистов подрядных организаций.

В будущем компания надеется не повторять пройденных ошибок и осуществлять подобные задачи более экономично и эффективно.

Таким образом, реализованный в Нягани проект по праву можно считать одним из самых значимых в отечественной нефтяной отрасли. На сегодняшний день данная ГТЭС является крупнейшей в компании. Ее успешное функционирование — яркое свидетельство широких перспектив, открывающихся перед малой распределенной энергетикой.

В первую очередь подобные объекты будут возводиться на гринфилдах — месторождениях на начальном этапе разработки, где пока отсутствуют источники внешнего энергоснабжения. Проект Няганской ГТЭС открывает новые возможности и для начала добычи на месторождениях, которые прежде были «отложены в долгий ящик» и разработка которых казалось делом далекого будущего.

 

Список литературы:

  1. Бурение нефтяных и газовых скважин (Курс лекций): Учебник, Российский государственный геологоразведочный университет — М.: Изд. ЦентрЛитНефтеГаз, Калинин А.Г., 2008.
  2. Новое слово в утилизации попутного газа — [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://www.sarbc.ru/company/8441932.
  3. Что такое попутный нефтяной газ — [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://www.gazprominfo.ru/articles/associated-gas/.