Ce este asociat gazul petrolier. Gaz petrolier asociat: compoziție

Gazul petrolier asociat, sau APG, este gaz dizolvat în petrol. Gazul petrolier asociat este produs în timpul producției de petrol, adică este, de fapt, un produs secundar. Dar APG în sine este o materie primă valoroasă pentru prelucrarea ulterioară.

Compoziția moleculară

Gazul petrolier asociat este format din hidrocarburi ușoare. Acesta este, în primul rând, metanul - componenta principală a gazelor naturale - precum și componentele mai grele: etan, propan, butan și altele.

Toate aceste componente diferă prin numărul de atomi de carbon din moleculă. Deci, o moleculă de metan conține un atom de carbon, etanul are doi, propanul are trei, butanul are patru etc.


~ 400.000 de tone - capacitatea de transport a unui supertanc petrolier.

Conform Fondul Mondial Fauna sălbatică (WWF), în regiunile producătoare de petrol, până la 400.000 de tone de poluanți solizi sunt emise în atmosferă anual, din care o parte semnificativă este ocupată de produsele de ardere APG.

Temerile ecologistilor

Gazul petrolier asociat trebuie separat de ulei pentru ca acesta să îndeplinească standardele cerute. Multă vreme PNG a rămas pentru companiile petroliere un produs secundar, așa că problema eliminării acestuia a fost rezolvată destul de simplu - a fost ars.

Cu ceva timp în urmă, zburând cu un avion Vestul Siberiei, se vedeau multe torțe aprinse: era asociat gaz petrolier.

În Rusia, aproape 100 de milioane de tone de CO 2 sunt generate anual ca urmare a arderii gazelor.
Emisiile de funingine reprezintă, de asemenea, un pericol: conform ecologiștilor, particulele minuscule de funingine pot fi transportate pe distanțe lungi și depuse pe suprafața zăpezii sau a gheții.

Chiar și aproape invizibilă pentru ochi, contaminarea zăpezii și a gheții reduce semnificativ albedo-ul lor, adică reflectivitatea. Drept urmare, zăpada și aerul de la sol se încălzesc, iar planeta noastră reflectă mai puțină radiație solară.

Reflectivitatea zăpezii necontaminate:

Schimbări în bine

ÎN în ultima vreme Situația cu utilizarea APG a început să se schimbe. Companiile petroliere toate mai multa atentie acordați atenție problemei utilizare rațională gaz asociat. Intensificarea acestui proces este facilitată de Hotărârea nr. 7 din 8 ianuarie 2009 adoptată de Guvernul Federației Ruse, care stabilește cerința de creștere a nivelului de utilizare a gazelor asociate la 95%. Dacă acest lucru nu se întâmplă, companiile petroliere se confruntă cu amenzi grele.

OAO Gazprom a pregătit un program de investiții pe termen mediu pentru creșterea eficienței utilizării APG pentru 2011–2013.

Nivelul de utilizare a APG la nivelul Grupului Gazprom (inclusiv OJSC Gazprom Neft) în 2012 a fost în medie de circa 70% (în 2011 - 68,4%, în 2010 - 64%), cu trimestrul IV 2012, la domeniile OJSC Gazprom, nivelul utilizarea utilă a APG este de 95%, iar LLC Gazprom Dobycha Orenburg, LLC Gazprom Pererabotka și LLC Gazprom Neft Orenburg utilizează deja 100% din APG.

Opțiuni de eliminare Există număr mare

Cu toate acestea, doar câteva metode sunt utilizate în practică pentru utilizarea benefică a APG. Principala metodă de utilizare a APG este separarea acestuia în componente, dintre care majoritatea constituie gaz uscat stripat (în esență același gaz natural

, adică în mare parte metan, care poate conține ceva etan). Al doilea grup de componente se numește fracția largă de hidrocarburi ușoare (NGL). Este un amestec de substanțe cu doi sau mai mulți atomi de carbon (C 2 + fracțiune). Acest amestec este materia primă pentru produse petrochimice. Procesele de separare asociate gaz petrolier

apar în unitățile de condensare la temperatură joasă (LTC) și de absorbție la temperatură scăzută (LTA). După separare, gazul uscat poate fi transportat printr-o conductă de gaz convențională, iar lichidul de gaz natural poate fi furnizat pentru prelucrare ulterioară pentru producția de produse petrochimice. Potrivit Ministerului resurse naturale

și ecologie, în 2010 cele mai mari companii petroliere au folosit 74,5% din totalul gazului produs și au ars 23,4%.

De asemenea, este posibilă utilizarea gazului petrolier asociat în centralele electrice pentru a genera energie electrică - acest lucru permite companiilor petroliere să rezolve problema alimentării cu energie a câmpurilor fără a recurge la achiziționarea de energie electrică.

În plus, APG este injectat înapoi în rezervor, ceea ce face posibilă creșterea nivelului de recuperare a uleiului din rezervor. Această metodă se numește procesul de ciclism.

Spre deosebire de gazele naturale, gazele petroliere asociate conțin, pe lângă metan și etan, o mare proporție de propani, butani și vapori de hidrocarburi mai grele. Multe gaze asociate, în funcție de domeniu, conțin și componente non-hidrocarburi: hidrogen sulfurat și mercaptani, dioxid de carbon, azot, heliu și argon.

Când rezervoarele de ulei sunt deschise, gazul din capacele de ulei începe de obicei să țâșnească primul. Ulterior, cea mai mare parte a gazului asociat produs este formată din gaze dizolvate în ulei. Gazul din capacele de gaz, sau gazul liber, are o compoziție „mai ușoară” (cu un conținut mai scăzut de gaze de hidrocarburi grele) în contrast cu gazul dizolvat în ulei. Astfel, etapele inițiale ale dezvoltării câmpului sunt de obicei caracterizate de volume mari de producție anuală de gaz petrolier asociat cu o proporție mai mare de metan în compoziția sa. Odată cu exploatarea pe termen lung a zăcământului, producția de gaz petrolier asociat este redusă, iar o mare parte a gazului cade pe componente grele.

Injectarea în subsol pentru a crește presiunea rezervorului și, prin urmare, eficiența producției de petrol. Cu toate acestea, în Rusia, spre deosebire de un număr ţări străine, această metodă, cu rare excepții, nu este utilizată, deoarece este un proces foarte costisitor.

Utilizați local pentru a genera energie electrică pentru nevoile câmpurilor petroliere.

Când se eliberează volume semnificative și stabile de gaz petrolier asociat - utilizați ca combustibil la centralele mari sau pentru procesare ulterioară.

Cele mai multe mod eficient utilizarea gazelor petroliere asociate - prelucrarea acestuia la fabricile de procesare a gazelor pentru a produce gaz uscat stripat (DSG), o mare parte de hidrocarburi ușoare (NGL), gaze lichefiate(GPL) și benzină stabilă (SGB).

O mare companie de consultanță în sectorul combustibilului și energiei, PFC Energy, a remarcat în studiul său „Utilizarea gazelor petroliere asociate în Rusia” că cea mai buna varianta Utilizarea APG depinde de mărimea depozitului. Astfel, pentru câmpurile mici, cea mai atractivă opțiune este generarea de energie electrică la scară mică pentru propriile nevoi de câmp și pentru nevoile altor consumatori locali.

Pentru câmpurile de dimensiuni medii, potrivit cercetătorilor, cea mai viabilă opțiune din punct de vedere economic pentru utilizarea gazului petrolier asociat este extragerea gazului petrolier lichefiat la o fabrică de procesare a gazelor și vânzarea de gaz petrolier lichefiat (GPL) sau produse petrochimice și gaz uscat.

Pentru câmpurile mari, cea mai atractivă opțiune este generarea de energie electrică la o centrală mare pentru ulterior angroîn sistemul energetic.

Potrivit experților, rezolvarea problemei utilizării gazelor asociate nu este doar o problemă de ecologie și conservare a resurselor, este și un potențial proiect național în valoare de 10-15 miliarde de dolari. Doar utilizarea volumelor APG ar face posibilă producerea anuală a până la 5-6 milioane de tone de hidrocarburi lichide, 3-4 miliarde de metri cubi de etan, 15-20 de miliarde de metri cubi de gaz uscat sau 60-70 mii GWh de energie electrică. .

Președintele rus Dmitri Medvedev a instruit guvernul rus să ia măsuri pentru a pune capăt practicii de utilizare irațională a gazului asociat până la 1 februarie 2010.

) nu a fost printre prioritățile companiilor de petrol și gaze. APG a fost separat de petrol în timpul pregătirii sale pentru transport și a fost pur și simplu ars în rachete direct pe câmp.

Timp de mulți ani, flăcările acestor torțe au luminat cerul nopții peste regiunile producătoare și au fost unul dintre simbolurile industriei petroliere rusești. Cu toate acestea, astăzi Rusia este liderul mondial în arderea gazelor asociate. Cum sunt rezolvate în prezent problemele utilizării raționale a APG?

În ultimul deceniu, grupul CREON 1 a atras atenția agentii guvernamentale pe problema utilizării iraţionale a gazului asociat. În 2007, materialele analitice ale grupului au fost folosite pentru a pregăti mesajul Adunarea Federală Președintele Federației Ruse, care s-a concentrat pe această problemă. După aceasta, grupul a organizat prima platformă a țării pentru o discuție de fond și cuprinzătoare a problemelor procesării eficiente a APG, care ulterior a contribuit la adoptarea unei legi care obligă toate companiile petroliere să asigure utilizarea utilă de 95% a gazelor petroliere asociate la toate acestea. domenii până în 2012.

Odată cu intrarea în vigoare a Decretului Guvernului Federației Ruse nr. 1148 din 8 noiembrie 2012 „Cu privire la specificul calculării taxelor pentru impactul negativ asupra mediului atunci când emisiile de poluanți în atmosferă rezultate din arderea în arderi și (sau) dispersia gazelor petroliere asociate”, situația a început să se schimbe. Ca urmare a introducerii indicator standard arderea APG într-o cantitate care nu depășește 5% din volumul de gaz extras și o creștere semnificativă a amenzilor pentru arderea în exces a APG, precum și o creștere a coeficienților de creștere în anii următori (Tabelul 1), companiile petroliere au preluat serios problema utilizării raționale a APG.

Tabel 1. Creșterea coeficientului de plată pentru volumele de APG arse care depășesc ținta de 5%

Factor crescător

Din 2012 până în 2015, volumul APG ars a scăzut cu peste 60%, în timp ce extracția de gaz asociată a crescut cu 9% în aceeași perioadă.

În 2016 piata ruseasca APG s-a dezvoltat inegal: creșterea producției și procesării nu a fost însoțită de o scădere a factorului de eficiență și de întreruperi ale producției de la producătorii independenți și operatorii acordului de partajare a producției (PSA).

PJSC NOVATEK și-a dublat cifrele de producție față de 2015. Creșterea intensivă a producției de APG a avut și consecințe negative din punct de vedere al mediului - volumul de gaz ars a crescut brusc, dar despre asta vom vorbi puțin mai târziu.

O reducere vizibilă a producției de APG a fost observată în rândul micilor producători independenți (-8%) și al operatorilor de acorduri de partajare a producției (PSA) (-8%).

Figura 1. Producția APG în 2016 pe grupuri de producători, milioane m3

Scăderea producției din august (Figura 1) este asociată cu o reducere a extracției APG în rândul companiilor petroliere integrate vertical și cu o oprire aproape completă a producției de către operatorii PSA din cauza opririlor pentru reparații la zăcăminte. și lipsa lucrărilor de pompare a APG recuperabil în rezervor

Pentru majoritatea companiilor petroliere integrate vertical, situația cu APG a fost pozitivă: creșterea producției în 2016 a fost de 7,8%, iar ponderea acestora în producția totală a ajuns la 80% din piață.

Mai mult de jumătate din producția totală de APG în rândul companiilor petroliere integrate vertical revine NK (Figura 3). Recuperarea medie lunară a APG a companiei de stat este de 2,9 miliarde m3.

Locul 2 și 3 ca volum de producție este împărțit de și.

Figura 2. Structura producției de APG în rândul companiilor petroliere integrate vertical în 2016, %

Principalul rezultat negativ al anului 2016 a fost prima deteriorare din 2012 a volumului de gaz asociat ars și a factorului de eficiență APG

Volumul gazelor asociate arse a crescut cu 18,5% față de 2015. În același timp, companiile petroliere integrate pe verticală și-au redus performanța și întreaga creștere a volumelor arse de gaz asociat a fost asigurată de micii producători independenți și NOVATEK.

Creșterea intensivă a extracției APG la zăcămintele NOVATEK a dus la o creștere a volumului de gaz ars și, ca urmare, la o scădere bruscă a eficienței gazelor petroliere (la 67,2%). Să sperăm că este o chestiune de timp și NOVATEK va găsi opțiuni aplicație utilă materii prime valoroase.

Dintre companiile petroliere integrate pe verticală, doar companiile Surgutneftegaz, Tatneft, NK RussNeft și (Independent Oil and Gas Company) au atins obiectivul de 95% din utilizarea utilă a APG (Figura 3).

Figura 3. Ratele de utilizare a APG în rândul companiilor petroliere integrate vertical

Cea mai bună rată de creștere a indicatorului a fost remarcată de Rosneft Oil Company +2,6% pentru 2016

Dinamica negativă au fost înregistrate de companii (-1,6%) și Bashneft (-4,6%). Nivelul de utilizare utilă a APG pentru compania Bashneft a scăzut brusc de la 74% la 70% în aprilie 2016. În această lună, compania a început, împreună cu LUKOIL, dezvoltarea unui nou domeniu în Districtul Nenets.

Ministerul Energiei al Federației Ruse se aștepta inițial ca companiile petroliere să atingă ținta de 95% până în 2014, acum așteptările s-au mutat în 2020

După cum sa menționat mai devreme (Tabelul 1), în 2020 industria se așteaptă la o altă creștere, chiar mai semnificativă decât în ​​2014, de patru ori a coeficienților crescând pentru arderea în exces a gazelor asociate și s-ar putea presupune că acest lucru va forța toate companiile petroliere să atingă obiectivul privind utilizarea gazelor asociate până în 2020. Acest lucru este parțial adevărat și o creștere a amenzilor ar trebui într-adevăr să ducă la o creștere bruscă a utilizării utile a gazului asociat, cu toate acestea, această regulă are și excepțiile sale, care constau în specificul legislației, trăsături obiective și subiective ale industriei ruse de petrol și gaze.

Specificul legislației ruse este diverse feluri concesii:

  1. companii care au început recent dezvoltarea zăcămintelor (la mai puțin de trei ani de la începerea funcționării) și nu au stabilit încă metode de utilizare benefică a gazelor;
  2. utilizatorii subsolului care trimit gaz asociat spre prelucrare către uzinele de prelucrare a gazelor (GPP) în perioada lucrărilor de reparații și întreținere la GPP;
  3. companiilor miniere în timpul vânzărilor proiecte de investitii De utilizare benefică APG într-o sumă care nu depășește costurile suportate.

Excepțiile descrise mai sus sunt necesare pentru o reglementare echitabilă a industriei, dar, de fapt, rachetele de la câmpuri continuă să ardă, iar eficiența gazului asociat continuă să scadă.

LA motive obiective Pun subdezvoltarea infrastructurii în unele zone de producție de petrol, dificultatea accesului la sistemul de transport al gazelor și investițiile mari necesare implementării proiectelor de utilizare benefică a APG. Este deosebit de dificil pentru companiile mici independente care nu fac parte din structuri integrate vertical să implementeze proiecte de investiții. Motivele subiective includ mentalitatea și mentalitatea rusă, care caută constant cea mai simplă soluție la o problemă. Și dacă problema este înțeleasă nu ca poluare a mediului, ci ca amenzi impuse de stat, atunci se găsesc diverse tipuri de soluții care fac posibilă ocolirea controlului de supraveghere și sustragerea plăților care sunt inaccesibile pentru majoritatea companiilor pentru arderea în exces APG.

O altă problemă a jucătorilor din industria rusă este lipsa dorinței de cooperare și asistență reciprocă. În unele cazuri, puteți auzi invitații din partea companiilor mari de a furniza gaz asociat capacităților subutilizate ale fabricilor lor de procesare a gazelor, dar cel mai adesea monopoliștii dictează condiții aspre și nefavorabile de cooperare și există doar câteva proiecte comune de prelucrare a gazelor.

Autoritățile de reglementare și liderul informal al pieței pot fi autoritățile regionale, care sunt capabile să reprezinte și să unească interesele diferitelor companii miniere și de prelucrare pentru a îmbunătăți bunăstarea regiunii. Nu doar cu amenzi și control, ci și cu subvenții și propuneri de raționalizare pentru consolidarea eforturilor de promovare a implementării proiectelor de investiții care vizează utilizarea benefică a gazelor petroliere asociate.

Figura 4. Dinamica producției și arderii APG pe districtele federale în 2014-2016, milioane m 3 /lună.

Figura 4 arată în mod clar că Districtul Federal Siberian, cu o pondere relativ mică din producția APG, a fost lider în ardere în Rusia timp de câțiva ani. Pentru a fi corecți, trebuie menționat că raionul compensează restanța într-un ritm accelerat, iar conform rezultatelor anului 2016, cel mai prost indicator al utilizării benefice a APG (75%) s-a înregistrat în Nord-Vest. Districtul Federal.

Cei mai buni indicatori au fost observați în districtele federale din Orientul Îndepărtat (95%), Ural (93%) și sudic (95%). Statistici despre Crimeea districtul federal Nu încă.

Problema utilizării raționale a APG în unele regiuni și companii individuale, în special în rândul micilor producători independenți, rămâne. Și în ciuda creșterii amenzilor în 2020, puteți fi sigur că nu toată lumea va putea atinge indicatorul țintă pentru utilizarea benefică a gazului asociat. După cum a arătat un sondaj la conferința APG 2017, realizat de CREON Energy, doar 18% dintre experții de piață consideră că așteptările Ministerului Rus al Energiei de a atinge obiectivul de utilizare benefică a gazului asociat vor fi atinse până în 2020.

Pentru a înțelege în ce direcție ar trebui să se îndrepte piața pentru a crește eficiența APG, vom lua în considerare metodele de utilizare a gazelor asociate și potențialul lor de creștere.

Printre domeniile de utilizare benefică a APG se numără procesarea gazelor la uzina de procesare a gazelor, utilizarea gazelor pentru nevoile proprii ale câmpului (în principal generarea de energie), furnizarea consumatorilor locali pentru încălzire și generare de energie, reinjectarea gazului în rezervor pentru creșterea în- presiunea in situ și creșterea randamentului petrolului, alimentarea sistemului de transport gaz () Gazprom (Figura 4).

Figura 5. Distribuția APG extrasă pe domenii de utilizare în 2015, %

Jumătate din gazul petrolier asociat extras merge la instalația de procesare a gazelor, unde este procesat în gaz uscat stripat (DSG) și o mare parte de hidrocarburi ușoare (NGL) pentru procesare ulterioară în adâncime la unitățile de fracționare a gazelor (GFU), unde combustibilul ( Se obțin GPL) și alte materii prime pentru industria petrochimică.

Volumul procesării gazelor rusești în ultimii ani este în creștere doar datorită creșterii în procesarea APG. Ponderea APG la uzinele de prelucrare a gazelor a ajuns în 2016 la 47,1%, iar în aprilie 2016 a constituit un record de 51,8%. De asemenea, este de remarcat faptul că gazul asociat, în multe cazuri, este o materie primă mai valoroasă pentru chimia gazelor decât gazul natural, deoarece bogat în fracții C2+.

Cel mai mare jucător de pe piața de procesare a gazelor este SIBUR Holding, în plus, companiile petroliere integrate pe verticală și Gazprom au capacități de procesare a gazelor. Micii participanți independenți din industrie, în cea mai mare parte, se uită doar la instalații de procesare a gazelor cu tonaj mic și mediu și de fracționare a gazelor, care sunt relativ noi pe piață.

În 2016, unele companii petroliere (LUKOIL, NK Rosneft) au implementat proiecte de comprimare a APG, care vor simplifica logistica consumatorilor finali, deoarece gazul comprimat în butelii ocupă în mod semnificativ mai putin spatiu si poate fi livrat rutier.

În general, se poate vorbi despre o creștere sistematică a livrărilor de gaz asociat pentru procesare, dar, din păcate, situația cu alte tipuri de utilizare a APG este mai complicată. În vigoare motive tehnologice volumul de APG care poate fi pompat în sistemul de transport de gaze nu poate depăși 5% din volumul de gaz natural pompat prin conductă în plus, sistemul de transport de gaze existent este aproape complet încărcat.

Injectarea în rezervor rămâne tehnologic într-un mod complicat Utilizarea APG cu costuri mari de capital și operare. Nu toate gazele asociate injectate anterior în rezervor sunt supuse extracției ulterioare, iar creșterea recuperării petrolului nu este vizibilă în toate etapele dezvoltării câmpului.

Potențialul de utilizare a gazului asociat pentru nevoile proprii ale câmpului este limitat. Pentru a reduce amenzile, lucrătorii petrolieri au căutat adesea generatoare electrice pe gaz cu o eficiență minimă, apoi „au luminat pădurea”. Dar chiar și cu această opțiune de utilizare, nu a fost posibil să se utilizeze toate APG-urile extrase din câmpuri.

Furnizarea de gaze către consumatorii locali reprezintă o activitate necorespunzătoare pentru companiile petroliere, pe care rareori își doresc să se aprofundeze și să-i dedice timp.

Treptat, se dezvoltă scheme la intersecția celor două metode de utilizare a APG descrise mai sus: externalizarea furnizării de energie electrică a câmpului și furnizarea de gaze și energie electrică către producătorii locali. O companie independentă încheie un acord cu un utilizator al subsolului pentru achiziționarea de gaz asociat și se angajează să alimenteze câmpul cu energie electrică. După aceea, în apropiere este amplasat un complex bloc-modular pentru tratarea gazelor și producerea de energie electrică.

Drept urmare, compania minieră scapă de amenzile pentru utilizarea abuzivă a APG și transferă costurile de capital și riscurile de defectare a echipamentelor către o companie terță. Și organizația de exploatare are un client obișnuit pentru energie electrică și poate construi o afacere care să vizeze satisfacerea nevoilor localităților din apropiere pentru căldură și electricitate, iar în viitor să modernizeze echipamentele și să se angajeze în procesarea mai profundă a gazului asociat.

Ce pot face participanții de pe piață?

Organismele guvernamentale reprezentate de ministere pot folosi în mod tradițional o metodă simplă și eficientă a morcovului și a bețelului. Și dacă nu există loc de înăsprire a pedepselor, atunci ar trebui să trecem la îmbunătățirea controlului și la căutarea „evasiva”. Morcovul ar putea fi subvenții pentru procesatorii de gaze (în special start-up-urile micilor companii), finanțarea dezvoltărilor științifice în domeniul utilizării benefice a APG și un moratoriu asupra noilor schimbări globale în reglementarea de stat a sectorului petrolului și gazelor, care forțează producția. companiilor să „economisească energie” și să amâne proiectele de investiții.

Autoritățile regionale sunt capabile să acorde subvenții la nivel local, dar principalul lucru este că pot deveni un nucleu care unește muncitorii petrolier (inclusiv între ei), rafinării și institutele de cercetare. Nu uitați că autoritățile locale, pe lângă îmbunătățirea indicatorilor de mediu, industriali și sociali ai regiunii, primesc o rentabilitate a investiției sub formă de impozite indirecte.

Organizațiile publice ar trebui să își schimbe abordarea în comunicarea cu actorii de pe piață de la acuzații dure la oferte de cooperare. De asemenea, merită să atragem atenția asupra problemei arderii asociate a gazelor prin acoperirea media pe scară largă și prin organizarea de evenimente speciale. Un bun exemplu O cooperare similară este evaluarea „Common Sense” de responsabilitate ecologică a companiilor de petrol și gaze, care este realizată în comun de WWF Rusia și grupul CREON. Evaluarea, realizată anual, compară și premiază cele mai mari companii miniere din următoarele domenii:

Nivelul impactului asupra mediului al companiilor pe unitate de producție,

Gradul de deschidere și accesibilitate a informațiilor semnificative din punct de vedere ecologic,

Calitatea politicilor de mediu și managementul companiilor, respectarea celor mai bune standarde și practici,

Încălcări ale legislației de mediu de către companie în zona de implementare a proiectului,

Eficiența utilizării resurselor minerale.

Un alt exemplu pozitiv este programul global „Încetarea completă a arderii regulate APG până în 2030” (Inițiativa Zero Routine Flaring până în 2030), care a fost lansat în comun în 2015. secretar general ONU Ban Ki-moon și președintele Băncii Mondiale Jim Yong Kim. Participanții la program își asumă responsabilitatea pentru aplicare cele mai bune tehnologiiși depun toate eforturile pentru a atinge zero emisii APG, în schimb au acces la practici tehnologice avansate și pot conta pe condiții privilegiate din partea organizațiilor bancare internaționale care finanțează proiecte legate de producția de petrol. Din păcate, nici măcar o companie minieră rusă nu s-a alăturat programului.

Procesatorii trebuie să invite mai activ furnizorii terți la capacitățile subutilizate ale fabricilor de procesare a gazelor, să elaboreze împreună logistica aprovizionării și, cel mai important, să ofere condiții comerciale echitabile pentru serviciile lor.

Companiile miniere trebuie să devină mai deschise. Nu este vorba doar de includerea unei secțiuni de mediu în rapoarte anuale, ci despre furnizarea efectivă a părților interesate de date privind nivelul de utilizare a APG la fiecare domeniu. Acum, astfel de informații sunt un secret comercial, dar datorită accesului deschis la informații, mici și afaceri medii va putea găsi oportunități promițătoare pentru utilizarea benefică a materiilor prime valoroase și va putea lua inițiativa, oferind lucrătorilor din petrol o soluție la problema utilizării gazelor asociate.

În concluzie, merită să spunem că problema utilizării raționale a APG este dificil de rezolvat de către o companie individuală. Cheia succesului este colaborarea.

Orice câmp petrolier dezvoltat astăzi este o sursă nu numai de aur negru, ci și de numeroase produse secundare care necesită eliminare în timp util. Cerințe moderne cerințele pentru nivelul de compatibilitate cu mediul a operatorilor forței de producție să inventeze din ce în ce mai mult metode eficiente prelucrarea gazelor petroliere asociate. În ultimii câțiva ani, această resursă a fost prelucrată și este utilizată pe scară largă împreună cu.

Gazul petrolier asociat, sau pe scurt APG, este o substanță găsită în câmpuri petroliere. Se formează deasupra rezervorului principal și în grosimea acestuia ca urmare a scăderii presiunii la niveluri sub presiunea de saturație a uleiului. Concentrația sa depinde de adâncimea în care se află uleiul și variază de la 5 m 3 la strat superior până la câteva mii de m3 în partea inferioară.

De regulă, atunci când deschid un rezervor, lucrătorii petrolului dau peste așa-numitul „capac” gazos. Gazele de hidrocarburi există independent și sunt prezente în uleiul însuși sub formă lichidă, fiind separate de acesta în timpul rafinării. Gazul în sine constă în principal din metan și hidrocarburi mai grele. Lui compozitia chimica depinde de factori externi, cum ar fi geografia rezervorului.

Principalele tipuri

Valoarea gazelor petroliere asociate și perspectivele de utilizare ulterioară a acestuia sunt determinate de proporția de hidrocarburi din compoziția sa. Astfel, substanța eliberată din „capac” se numește gaz liber, deoarece constă în principal din metan ușor. Pe măsură ce vă scufundați mai adânc în formațiune, cantitatea acesteia scade semnificativ, dând loc altor gaze de hidrocarburi mai grele.

În mod convențional, gazul petrolier asociat este împărțit în mai multe grupuri, în funcție de cât de „hidrocarbură” este:

  • pur, conținând 95–100% hidrocarburi;
  • hidrocarbură cu un amestec de dioxid de carbon (de la 4 la 20%);
  • hidrocarbură cu un amestec de azot (de la 3 la 15%);
  • hidrocarbură-azot, în care azotul reprezintă până la 50% din volum.

Diferența fundamentală dintre gazele petroliere asociate și gazele naturale constă în prezența componentelor vaporoase, a lichidelor cu molecul mare și a substanțelor care nu sunt incluse în grupa de hidrocarburi:

  • hidrogen sulfurat;
  • argon;
  • dioxid de carbon;
  • azot;
  • heliu etc.

Metode de prelucrare a gazelor petroliere asociate

Pe la mijlocul secolului trecut, APG, obținut inevitabil în timpul procesului de producție a petrolului, era aproape complet ars în rachete. Prelucrarea acestui produs secundar a fost considerată atât de neprofitabilă încât consecințe negative Arderea lui nu a primit multă vreme atenția cuvenită din partea publicului. Cu toate acestea, concentrarea produselor de ardere în atmosferă a determinat o deteriorare semnificativă a sănătății publice, ceea ce a reprezentat o sarcină dificilă pentru industria chimică: prelucrarea APG și a acestuia. aplicare practică. Există câteva metode cele mai populare pentru utilizarea gazului petrolier asociat.

Metoda fracționată

Această metodă de procesare APG implică separarea gazului în componente. În urma procesului, se obțin gaze uscate purificate și o fracțiune largă de hidrocarburi ușoare: acestea și alte produse sunt foarte populare pe piața mondială. Dezavantaj semnificativ această schemă este o necesitate pentru utilizatorii finali de-a lungul conductei. Deoarece GPL, PBT și NGL sunt mai grele decât aerul, ele tind să se acumuleze în zone joase și să formeze nori explozivi, care, dacă explodează, pot provoca distrugeri semnificative.

Gazul petrolier asociat este adesea folosit pentru a crește recuperarea petrolului în câmpuri prin reinjectarea acestuia în rezervor - acest lucru crește presiunea și se pot produce 10 mii de tone mai mult petrol dintr-un puț. Această metodă Utilizarea gazului este considerată costisitoare, prin urmare nu este utilizat pe scară largă în Federația Rusă și este folosit în principal în Europa. Principalul avantaj al metodei este costul redus: compania trebuie doar să cumpere echipamentul necesar. În același timp, astfel de măsuri nu utilizează APG, ci doar întârzie problema pentru ceva timp.

Instalarea unităților de alimentare

Un alt domeniu semnificativ de exploatare a gazelor asociate este furnizarea de energie centralelor electrice. Având în vedere compoziția necesară a materiilor prime, metoda este foarte eficientă și este foarte populară pe piață.

Gama de instalații este largă: companiile au lansat atât producția de unități de putere cu turbine cu gaz, cât și cu piston. Aceste dispozitive fac posibilă asigurarea întregii funcționări a stației cu posibilitatea de reciclare a căldurii generate în timpul producției.

Tehnologii similare sunt introduse în mod activ în industria petrochimică, deoarece companiile se străduiesc să devină independente de sursele de energie electrică RAO. Cu toate acestea, fezabilitatea și rentabilitate ridicată schema poate fi determinată numai de locația apropiată a centralei de câmp, deoarece costurile de transport APG vor depăși potențialele economii de costuri. Pentru funcționarea în siguranță a sistemului, gazul trebuie să fie pre-uscat și curățat.

Metoda se bazează pe un proces de compresie criogenică folosind un ciclu de refrigerare cu un singur flux. Lichefierea APG preparată are loc prin interacțiunea sa cu azotul în condiții create artificial.

Potențialul metodei luate în considerare depinde de o serie de condiții:

  • performanța instalării;
  • presiunea gazului sursă;
  • alimentare cu gaz;
  • conținut de hidrocarburi grele, compuși etan și sulf etc.

Schema va fi cea mai eficientă dacă complexele criogenice sunt instalate la stațiile de distribuție.

Curățarea membranei

Una dintre cele mai promițătoare în acest moment tehnologii. Principiul de funcționare al metodei este viteză diferită, cu care componentele de gaz asociate trec prin membrane speciale. Odată cu apariția materialelor cu fibre goale, metoda a dobândit multe avantaje față de moduri traditionale purificare și filtrare APG.

Gazul purificat este lichefiat și apoi trece printr-o procedură de separare în două segmente industriale: pentru a produce combustibil sau materie primă petrochimică. Procesul produce de obicei gaz stripat, care este ușor de transportat, și lichide de gaz natural, care sunt trimise la fabrici pentru producția de cauciuc, materiale plastice și aditivi pentru combustibili.

Domeniul de aplicare al APG

APG, așa cum am menționat mai sus, este o alternativă excelentă la sursele tradiționale de energie pentru centralele electrice, care este extrem de prietenoasă cu mediul și permite întreprinderilor să economisească bani semnificativi. Un alt domeniu este producția petrochimică. Dacă aveți finanțare, este posibil să supuneți gazul unei procesări profunde, cu separarea ulterioară de el a substanțelor care sunt foarte solicitate și jucate. rol important atât în ​​industrie, cât și în viața de zi cu zi.

Pe lângă faptul că este folosit ca sursă de energie în centrale electrice și pentru producția în industria petrochimică, gazul petrolier asociat este folosit și ca materie primă pentru producerea combustibililor sintetici (GTL). Această tehnologie abia începe să decoleze și se preconizează că va deveni destul de rentabilă dacă prețurile combustibilului continuă să crească.

Până în prezent, 2 proiecte mari au fost implementate în străinătate și sunt planificate încă 15 În ciuda perspectivelor aparent enorme, schema nu a fost încă testată în condiții climatice dure, de exemplu, în Yakutia și, cu puține probabilități, poate fi implementată într-un astfel de proiect. regiuni fără modificări semnificative. Cu alte cuvinte, chiar și într-o situație bună în Rusia această tehnologie nu va fi răspândită în toate regiunile.

Una dintre cele mai moderne metode de utilizare industrială eficientă a gazului asociat este numită „gas lift”. Această tehnologie face posibilă reglarea cu ușurință a modului de funcționare al unui puț, simplificarea întreținerii acestuia și extragerea cu succes a petrolului din câmpuri cu un factor de gaz ridicat. Dezavantajul tehnologiei este că avantajele enumerate cresc semnificativ costurile de capital pentru echipament tehnic fântâni.

Domeniul de aplicare al APG prelucrat ar trebui să fie determinat de dimensiunea câmpului din care a fost obținut. Astfel, este indicat să se folosească gazul din puțurile mici la nivel local ca combustibil, fără a cheltui bani pentru transportul acestuia, în timp ce materiile prime la scară mai mare pot fi procesate și utilizate în întreprinderile industriale.

Pericol pentru mediu

Relevanța problemei utilizării și utilizării aplicate a gazului asociat este asociată cu efectul negativ pe care îl are dacă este pur și simplu ars. Prin această metodă, industria nu numai că pierde materii prime valoroase, ci și poluează atmosfera cu substanțe nocive care sporesc efect de seră. Toxinele și dioxidul de carbon dăunează și mediu, și populația locală, crescând riscul de a dezvolta boli grave, inclusiv cancer.

Principalul obstacol pentru dezvoltare activă infrastructura care ar fi implicată în purificarea și procesarea gazelor petroliere asociate, este discrepanța dintre valoarea impozitului pe gazul arse și costurile acesteia aplicare eficientă. Majoritatea companiilor petroliere preferă să plătească o amendă decât să dedice bugete semnificative inițiativelor de mediu care se vor plăti singure ani mai târziu.

În ciuda dificultăților asociate cu transportul și purificarea APG, îmbunătățirea în continuare a tehnologiilor pentru eliminarea corectă a acestei materii prime va rezolva probleme de mediu multe regiuni și va deveni baza pentru o întreagă industrie la scară națională, al cărei cost în Federația Rusă, conform celor mai conservatoare estimări ale experților, va fi de aproximativ 15 miliarde de dolari.

Multă vreme, gazele petroliere asociate nu au avut nicio valoare. A fost considerată o impuritate dăunătoare în timpul producției de petrol și a fost ars direct atunci când gazul ieșea dintr-un puț cu petrol. Dar timpul a trecut. Au apărut noi tehnologii care ne-au permis să aruncăm o privire diferită asupra APG și proprietăților sale.

Compus

Gazul petrolier asociat este situat în „capacul” unei formațiuni purtătoare de petrol - spațiul dintre sol și zăcămintele de petrol fosil. De asemenea, o parte din el este în stare dizolvată în uleiul însuși. În esență, APG este același gaz natural, a cărui compoziție conține un număr mare de impurități.

Gazul petrolier asociat se distinge printr-o mare varietate de diferite tipuri de hidrocarburi. Acestea sunt în principal etan, propan, metan, butan. De asemenea, conține hidrocarburi mai grele: pentan și hexan. În plus, gazul petrolier include o anumită cantitate de componente neinflamabile: heliu, hidrogen sulfurat, dioxid de carbon, azot și argon.

Este de remarcat faptul că compoziția gazului petrolier asociat este extrem de instabilă. Același depozit APG poate modifica semnificativ procentul anumitor elemente pe parcursul mai multor ani. Acest lucru este valabil mai ales pentru metan și etan. Dar chiar și în ciuda acestui fapt, gazul petrolier este foarte consumator de energie. Un metru cub de APG, în funcție de tipul de hidrocarburi care sunt incluse în compoziția sa, este capabil să elibereze de la 9.000 până la 15.000 de kcal de energie, ceea ce îl face promițător pentru utilizare în diverse aparate de foarfece economice.

Liderii în producția asociată de gaze petroliere sunt Iran, Irak, Arabia Saudită, Federația Rusăși alte țări în care sunt concentrate principalele rezerve de petrol. Rusia are aproximativ 50 de miliarde de metri cubi de gaze petroliere asociate pe an. Jumătate din acest volum este destinat nevoilor zonele de productie, 25% pentru procesare suplimentară, iar restul este incinerat.

Curatenie

Gazul petrolier asociat nu este utilizat în forma sa originală. Utilizarea sa devine posibilă numai după curățarea prealabilă. Pentru a face acest lucru, straturi de hidrocarburi cu densități diferite sunt separate unul de celălalt în echipamente special concepute în acest scop - un separator de presiune în mai multe etape.

Toată lumea știe că apa din munți fierbe la o temperatură mai scăzută. În funcție de altitudine, punctul său de fierbere poate scădea la 95 ºС. Acest lucru se întâmplă din cauza diferenței de presiune atmosferică. Acest principiu este utilizat în funcționarea separatoarelor cu mai multe etape.

Inițial, separatorul furnizează o presiune de 30 de atmosfere și după o anumită perioadă de timp își reduce treptat valoarea în trepte de 2-4 atmosfere. Acest lucru asigură separarea uniformă a hidrocarburilor cu puncte de fierbere diferite unele de altele. În continuare, componentele primite sunt trimise direct către următoarea etapă curatenie la rafinarii de petrol.

Aplicarea gazelor petroliere asociate

Acum este în mod activ solicitat în unele zone de producție. În primul rând, acesta este - industria chimică. Pentru ea, APG servește ca material pentru producția de materiale plastice și cauciuc.

Industria energetică este, de asemenea, parțială produs secundar producția de petrol. APG este materia primă din care următoarele tipuri combustibil:

  • Gaz uscat.
  • Fracție mare de hidrocarburi ușoare.
  • Combustibil pentru motor pe gaz.
  • Gaz petrolier lichefiat.
  • Benzină stabilă.
  • Separați fracții pe bază de carbon și hidrogen: etan, propan, butan și alte gaze.

Volumul de utilizare a gazelor petroliere asociate ar fi și mai mare dacă nu ar fi o serie de dificultăți care apar în timpul transportului acestuia:

  • Necesitatea de a elimina impuritățile mecanice din compoziția gazului. Când APG curge dintr-un puț, particule minuscule de sol intră în gaz, ceea ce îi reduc semnificativ proprietățile de transport.
  • Gazul petrolier asociat trebuie să fie supus unei proceduri de tratare a petrolului. Fără aceasta, fracția lichefiată va precipita în conducta de gaz în timpul transportului său.
  • Compoziția gazului petrolier asociat trebuie purificată din sulf. Conținutul crescut de sulf este unul dintre principalele motive pentru formarea de pete de coroziune în conductă.
  • Îndepărtarea azotului și a dioxidului de carbon pentru a crește puterea de încălzire a gazului.

Din motivele de mai sus pentru o lungă perioadă de timp Gazul petrolier asociat nu a fost folosit, dar a ars direct în apropierea puțului în care se afla petrolul. A fost deosebit de bine să urmărești acest lucru în timp ce zbura peste Siberia, unde torțe cu nori negri de fum care emanau din ei erau vizibile în mod constant. Acest lucru a continuat până când au intervenit ecologiștii, realizând tot răul ireparabil care i se provoca naturii în acest fel.

Consecințele arderii

Arderea gazelor este însoțită de un efect termic activ asupra mediului. Pe o rază de 50-100 de metri de la locul imediat al incendiului, se constată o scădere vizibilă a volumului vegetației, iar la o distanță de până la 10 metri există o absență completă a vegetației. Acest lucru se datorează în principal arderii nutrienților din sol, de care depind atât de mult diferite tipuri de copaci și ierburi.

O torță aprinsă servește ca sursă de monoxid de carbon, aceeași care este responsabilă pentru distrugerea stratului de ozon al Pământului. În plus, gazul conține dioxid de sulf și oxid de azot. Aceste elemente aparțin grupului de substanțe toxice pentru organismele vii.

Astfel, persoanele care locuiesc în zone cu producție activă de ulei prezintă un risc crescut de a dezvolta diverse tipuri de patologii: oncologie, infertilitate, imunitate slăbită etc.

Din acest motiv, la sfârşitul anilor 2000 a apărut problema utilizării APG, pe care o vom analiza mai jos.

Metode de utilizare a gazelor petroliere asociate

În acest moment, există multe opțiuni pentru eliminarea deșeurilor de petrol fără a dăuna mediului. Cele mai frecvente sunt:

  • Trimis direct la rafinăria de petrol. Este cel mai mult solutie optima, atât din punct de vedere financiar, cât și din punct de vedere al mediului. Dar cu condiția să existe deja o infrastructură dezvoltată de gazoduct. În lipsa acestuia, va fi necesară o investiție semnificativă de capital, care se justifică doar în cazul depozitelor mari.
  • Reciclare prin utilizarea APG ca combustibil. Gazul petrolier asociat este furnizat centralelor electrice, unde se produc turbine cu gaz energie electrica. Dezavantajul acestei metode este necesitatea de a instala echipamente pentru pre-curățare, precum și transportul acestuia la destinație.
  • Injectarea de APG uzat în rezervorul de petrol subiacent, crescând astfel factorul de recuperare a petrolului din sondă. Acest lucru se întâmplă din cauza creșterii sub stratul de sol. Această opțiune Se caracterizează prin ușurința de implementare și costul relativ scăzut al echipamentului utilizat. Există un singur dezavantaj aici - lipsa utilizării efective a APG. Există doar o întârziere, dar problema rămâne nerezolvată.