Presentación "Gas natural y asociado del petróleo". Gases asociados del petróleo

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Presentación Gases naturales y asociados del petróleo

Los gases naturales son mezclas de hidrocarburos gaseosos de diversas estructuras que llenan los poros y huecos de las rocas dispersas en suelos, disueltas en petróleo y aguas de formación.

Gas natural

En el gas natural predomina el metano, cuyo contenido alcanza entre el 80 y el 98%. Los gases de petróleo asociados contienen entre un 30 y un 50% de metano, pero mucho más que sus homólogos más cercanos: etano, propano y butano (hasta un 20% de cada uno).

Compuesto gas natural

Los principales depósitos de gases naturales se encuentran en el norte y Siberia occidental, la cuenca Volga-Ural, en el norte. "El Cáucaso (Stavropol), en la República de Komi.

Los principales depósitos de gases naturales se encuentran en el norte y oeste de Siberia, en la cuenca del Volga-Ural. En el norte del Cáucaso, en la República de Komi, la región de Astracán, el mar de Barents

Los gases de petróleo asociados son mezclas de hidrocarburos asociados con el petróleo y liberados durante su producción a partir de campos de gas y petróleo. Estos gases se disuelven en petróleo y se liberan como resultado de una disminución de la presión a medida que el petróleo asciende a la superficie de la Tierra.

Gases de petróleo naturales y asociados Los gases de petróleo asociados tienen una composición más diversa, por lo que es más rentable utilizarlos como materias primas químicas.

Características de los gases de petróleo asociados Nombre Composición Aplicación Gasolina Mezcla de pentano, hexano y otros hidrocarburos Se agrega a la gasolina para mejorar el arranque del motor Fracción de propano-butano Mezcla de propano y butano Se utiliza en la forma gas licuado como combustible Gas seco De composición similar al gas natural Se utiliza para producir acetileno, hidrógeno y otras sustancias, así como combustible

APLICACIÓN Alrededor del 90% de los gases naturales se utilizan como combustible y sólo el 10% como materia prima química. Del metano se obtienen hidrógeno, hollín y acetileno. Si el gas contiene al menos un 3% de etano, se utiliza para producir etileno. En Rusia hay un oleoducto de etano entre Orenburg y Kazán; en Kazán, el etileno se obtiene a partir del etano mediante síntesis orgánica.

Gas natural Uso Combustible en salas de calderas, hornos, centrales térmicas, en la vida cotidiana; Materia prima en química. industria

FUENTE DE COMBUSTIBLE EFICIENTE Y BARATO DE MATERIAS PRIMAS PARA LA INDUSTRIA QUÍMICA Aplicación de gas natural

Sobre el tema: desarrollos metodológicos, presentaciones y notas.

CRUCIGRAMA DE PRESENTACIÓN "PRESIÓN EN LÍQUIDOS Y GASES"

Crucigrama "Presión en líquidos y gases" Compilado por V. A. Rybitskaya, MBOU "Lyceum No. 124".

Esta presentación ayuda al profesor a explicar de forma clara e interesante. este tema. Desafortunadamente, las películas "Los secretos del gas natural" (accesibles e interesantes en forma de dibujos animados brindan información informativa ...

Antes de la Gran Guerra Patria, las acciones industriales gas natural eran conocidos en la región de los Cárpatos, en el Cáucaso, en la región del Volga y en el Norte (Komi ASSR). El estudio de las reservas de gas natural estuvo asociado únicamente a la exploración petrolera. Las reservas industriales de gas natural en 1940 ascendían a 15 mil millones de m 3 . Luego se descubrieron yacimientos de gas en el norte del Cáucaso, Transcaucasia, Ucrania, la región del Volga, Asia central, Siberia occidental y el Lejano Oriente. Al 1 de enero de 1976, las reservas exploradas de gas natural ascendían a 25,8 billones de m3, de los cuales 4,2 billones de m3 (16,3%) en la parte europea de la URSS, 21,6 billones de m3 (83,7%), de los cuales 18,2 billones de m 3 (70,5%) en Siberia y el Lejano Oriente, 3,4 billones de m 3 (13,2%) en Asia Central y Kazajstán. Al 1 de enero de 1980, las reservas potenciales de gas natural ascendían a 80-85 billones de m 3 , exploradas: 34,3 billones de m 3 . Además, las reservas aumentaron principalmente debido al descubrimiento de yacimientos en la parte oriental del país; las reservas exploradas allí alcanzaron un nivel de aproximadamente
30,1 billones de m 3, lo que representó el 87,8% del total de la Unión.
Hoy Rusia posee el 35% de las reservas mundiales de gas natural, es decir, más de 48 billones de m 3 . Las principales áreas de producción de gas natural en Rusia y los países de la CEI (campos):

Provincia de petróleo y gas de Siberia Occidental:
Urengoyskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye, Medvezhye, Nadymskoye, Tazovskoye – Distrito autónomo de Yamalo-Nenets;
Pokhromskoye, Igrimskoye - región gasífera de Berezovskaya;
Meldzhinskoye, Luginetskoye, Ust-Silginskoye - Región gasífera de Vasyugan.
Provincia de petróleo y gas del Volga-Ural:
el más importante es Vuktylskoye, en la región de petróleo y gas de Timan-Pechora.
Asia Central y Kazajstán:
el más significativo de Asia Central es Gazli, en el valle de Ferghana;
Kyzylkum, Bairam-Ali, Darvaza, Achak, Shatlyk.
Cáucaso Norte y Transcaucasia:
Karadag, Duvanny - Azerbaiyán;
Luces de Daguestán - Daguestán;
Severo-Stavropolskoye, Pelagiadinskoye - Territorio de Stavropol;
Leningradskoye, Maykopskoye, Staro-Minskoye, Berezanskoye - Territorio de Krasnodar.

Además, se conocen yacimientos de gas natural en Ucrania, Sajalín y el Lejano Oriente. En cuanto a reservas de gas natural, destaca Siberia occidental (Urengoyskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye, Medvezhye). Las reservas industriales alcanzan aquí los 14 billones de m 3 . Los yacimientos de condensado de gas de Yamal (Bovanenkovskoye, Kruzenshternskoye, Kharasaveyskoye, etc.) están adquiriendo especial importancia. Sobre esta base se está implementando el proyecto Yamal-Europa. La producción de gas natural está altamente concentrada y enfocada en áreas con los depósitos más grandes y rentables. Sólo cinco yacimientos (Urengoyskoye, Yamburgskoye, Zapolyarnoye, Medvezhye y Orenburgskoye) contienen la mitad de todas las reservas industriales de Rusia. Las reservas de Medvezhye se estiman en 1,5 billones de m 3 y las de Urengoy en 5 billones de m 3 . La siguiente característica es la ubicación dinámica de los sitios de producción de gas natural, que se explica por la rápida expansión de los límites de los recursos identificados, así como por la relativa facilidad y bajo costo de su participación en el desarrollo. En poco tiempo, los principales centros de extracción de gas natural se trasladaron de la región del Volga a Ucrania, el norte del Cáucaso. Otros cambios territoriales fueron provocados por el desarrollo de depósitos en Siberia occidental, Asia central, los Urales y el norte.

Después del colapso de la URSS en Rusia, se produjo una caída en el volumen de producción de gas natural. La disminución se observó principalmente en la región económica del Norte (8 mil millones de m 3 en 1990 y 4 mil millones de m 3 en 1994), en los Urales (43 mil millones de m 3 y 35 mil millones de m y
555 mil millones de m 3) y en el Cáucaso Norte (6 y 4 mil millones de m 3). La producción de gas natural se mantuvo al mismo nivel en la región del Volga (6 bcm) y en las regiones económicas del Lejano Oriente. A finales de 1994 se observaba una tendencia al alza en los niveles de producción. De las repúblicas de la antigua URSS, la Federación de Rusia es la que proporciona la mayor cantidad de gas, en segundo lugar está Turkmenistán (más de 1/10), seguida de Uzbekistán y Ucrania. De particular importancia es la extracción de gas natural en la plataforma del Océano Mundial. En 1987, los campos marinos produjeron 12.200 millones de m 3 , o aproximadamente el 2% del gas producido en el país. La producción asociada de gas en el mismo año ascendió a 41,9 bcm. Para muchas zonas, una de las reservas de combustible gaseoso es la gasificación del carbón y el esquisto. La gasificación subterránea del carbón se lleva a cabo en Donbass (Lysichansk), Kuzbass (Kiselevsk) y en la cuenca de Moscú (Tula).

Gas natural fue y sigue siendo un importante producto de exportación en el comercio exterior ruso. Los principales centros de procesamiento de gas natural se encuentran en los Urales (Orenburg, Shkapovo, Almetyevsk), en Siberia occidental (Nizhnevartovsk, Surgut), en la región del Volga (Saratov), ​​en el norte del Cáucaso (Grozny) y en otros países. provincias portadoras.

Cabe señalar que las plantas de procesamiento de gas buscan fuentes de materias primas: depósitos y grandes gasoductos. El uso más importante del gas natural es como combustible. Últimamente Existe una tendencia a aumentar la proporción del gas natural en el balance de combustibles del país. Como combustible gaseoso, el gas natural tiene grandes ventajas no sólo frente a los combustibles sólidos y líquidos, sino también frente a otros tipos de combustibles gaseosos (alto horno, gas de coquería), ya que su poder calorífico es mucho mayor. El metano es el componente principal de este gas. Además del metano, el gas natural contiene sus homólogos más cercanos: etano, propano y butano. Cuanto mayor es el peso molecular del hidrocarburo, menos contenido suele contener el gas natural.

Compuesto El gas natural de diferentes campos es diferente.

Composición media del gas natural:

El gas natural con alto contenido de metano más valorado es Stavropol (97,8% CH 4), Saratov (93,4%), Urengoy (95,16%).
Las reservas de gas natural en nuestro planeta son muy grandes (aproximadamente 1015 m 3). En Rusia se conocen más de 200 depósitos, ubicados en Siberia occidental, en la cuenca del Volga-Ural y en el norte del Cáucaso. Rusia ocupa el primer lugar del mundo en términos de reservas de gas natural.
El gas natural es el tipo de combustible más valioso. Cuando se quema gas, se libera mucho calor, por lo que sirve como combustible económico y energéticamente eficiente en plantas de calderas, altos hornos, hornos de hogar abierto y hornos de fusión de vidrio. El uso de gas natural en la producción permite aumentar significativamente la productividad laboral.
El gas natural es una fuente de materias primas para la industria química: la producción de acetileno, etileno, hidrógeno, hollín, plásticos diversos, ácido acético, colorantes, medicamentos y otros productos.

Gas de petróleo asociado - Este es un gas que existe junto con el petróleo, se disuelve en el petróleo y se ubica encima de él, formando una "capa de gas", bajo presión. A la salida del pozo, la presión cae y el gas asociado se separa del petróleo.

Compuesto El gas de petróleo asociado de diferentes campos es diferente.

Composición media del gas:

El gas de petróleo asociado también es de origen natural. Recibió un nombre especial porque se ubica en depósitos junto con el petróleo:

O disuelto en él,

o es gratis

El gas de petróleo asociado también se compone principalmente de metano, pero también contiene una cantidad significativa de otros hidrocarburos.

Este gas no se utilizaba en el pasado, sino que simplemente se quemaba. Actualmente se captura y utiliza como combustible y como valiosa materia prima química. Las posibilidades de utilización de gases asociados son incluso más amplias que las del gas natural. su composición es más rica. Los gases asociados contienen menos metano que el gas natural, pero contienen significativamente más homólogos de metano. Para utilizar el gas asociado de forma más racional, se divide en mezclas de composición más estrecha. Después de la separación se obtienen gasolina, propano y butano, gas seco.

También se extraen hidrocarburos individuales: etano, propano, butano y otros. Al deshidrogenarlos, se obtienen hidrocarburos insaturados: etileno, propileno, butileno, etc.

El gas asociado de petróleo (APG), como su nombre lo indica, es un subproducto de la producción de petróleo. El petróleo se encuentra en el suelo junto con el gas, y es técnicamente prácticamente imposible garantizar la producción de una fase exclusivamente líquida de materias primas de hidrocarburos, dejando el gas dentro del yacimiento.

En este escenario es el gas el que se percibe como una materia prima asociada, ya que los precios mundiales del petróleo determinan el mayor valor de la fase líquida. A diferencia de los yacimientos de gas, donde toda la producción y especificaciones la producción tiene como objetivo extraer exclusivamente la fase gaseosa (con una pequeña mezcla de condensado de gas), los yacimientos petrolíferos no están equipados de tal manera que puedan llevar a cabo eficazmente el proceso de producción y utilización del gas asociado.

Más adelante en este capítulo, se considerarán con más detalle los aspectos técnicos y económicos de la producción de APG y, con base en las conclusiones obtenidas, se seleccionarán los parámetros para los cuales se construirá un modelo econométrico.

Características generales del gas de petróleo asociado.

La descripción de los aspectos técnicos de la producción de hidrocarburos comienza con una descripción de las condiciones de su aparición.

El petróleo en sí se forma a partir de restos orgánicos de organismos muertos que se depositan en el fondo del mar y de los ríos. Con el tiempo, el agua y el limo protegieron la sustancia de la descomposición y, a medida que se acumularon nuevas capas, aumentó la presión sobre las capas subyacentes, lo que, junto con la temperatura y las condiciones químicas, provocaron la formación de petróleo y gas natural.

El petróleo y el gas van de la mano. En condiciones de alta presión, estas sustancias se acumulan en los poros de las llamadas rocas madre y, gradualmente, sometidas a un proceso de transformación continua, se elevan con fuerzas microcapilares. Pero a medida que se asciende, se puede formar una trampa, cuando un depósito más denso cubre el depósito a lo largo del cual migran los hidrocarburos y, por lo tanto, se produce la acumulación. En el momento en que se ha acumulado una cantidad suficiente de hidrocarburos, comienza a producirse el proceso de desplazamiento del agua inicialmente salada, más pesada que el petróleo. Además, el petróleo mismo se separa del gas más ligero, pero parte del gas disuelto permanece en fracción líquida. Son el agua y el gas separados los que sirven como herramientas para empujar el petróleo hacia afuera, formando regímenes de presión de agua o gas.

Según las condiciones, la profundidad de ocurrencia y el contorno del área de ocurrencia, el desarrollador selecciona la cantidad de pozos para maximizar la producción.

El principal tipo de perforación moderno utilizado es la perforación rotativa. En este caso, la perforación va acompañada de un aumento continuo de recortes de perforación, fragmentos de la formación, separados por una broca, hacia el exterior. Al mismo tiempo, para mejorar las condiciones de perforación, se utiliza un fluido de perforación, que a menudo consiste en una mezcla reactivos químicos. [Bosque Gris, 2001]

La composición del gas de petróleo asociado variará de un campo a otro, dependiendo de toda la historia geológica de la formación de estos depósitos (roca madre, condiciones físicas y químicas, etc.). En promedio, la proporción de contenido de metano en dicho gas es del 70% (a modo de comparación, el gas natural contiene hasta un 99% de metano). Una gran cantidad de impurezas crea, por un lado, dificultades para el transporte de gas a través del sistema de transmisión de gas (GTS), por otro lado, la presencia de componentes tan importantes como etano, propano, butano, isobutano, etc. gas una materia prima extremadamente deseable para producción petroquímica. Los yacimientos petrolíferos de Siberia occidental se caracterizan por los siguientes indicadores de contenido de hidrocarburos en el gas asociado [Petroquímica popular, 2011]:

• Metano 60-70%
• Etano 5-13%
• Propano 10-17%
• Butano 8-9%

TU 0271-016-00148300-2005 "Gas de petróleo asociado para ser entregado a los consumidores" define las siguientes categorías de APG (según el contenido de componentes C 3 ++, g/m 3):

• "Flaco" - menos de 100
• "Medio" - 101-200
• "Negrita" - 201-350
• Grasa extra: más de 351

La siguiente figura [Filippov, 2011] muestra las principales actividades realizadas con gas de petróleo asociado y los efectos logrados por estas actividades.

Figura 1 - Las principales actividades realizadas con APG y sus efectos, fuente: http://www.avfinfo.ru/page/engineering-002

Durante la producción de petróleo y su posterior separación gradual, el gas liberado tiene una composición diferente: el primer gas se libera con un alto contenido de fracción de metano, en las siguientes etapas de separación, se libera gas con un contenido creciente de hidrocarburos de orden superior. . Los factores que influyen en la liberación de gas asociado son la temperatura y la presión.

Se utiliza un cromatógrafo de gases para determinar el contenido de gas asociado. Al determinar la composición del gas asociado, también es importante prestar atención a la presencia de componentes distintos de los hidrocarburos; por ejemplo, la presencia de sulfuro de hidrógeno en la composición del APG puede afectar negativamente la posibilidad de transporte del gas, ya que pueden ocurrir procesos de corrosión. En la tuberia.

Figura 2 - Esquema de tratamiento de petróleo y contabilidad APG, fuente: Centro de Energía de Skolkovo

La Figura 2 muestra esquemáticamente el proceso de refinamiento del petróleo paso a paso con la liberación del gas asociado. Como puede verse en la figura, el gas asociado es, en su mayor parte, un subproducto de la separación primaria de hidrocarburos producidos en un pozo petrolero. El problema de la medición del gas asociado es la necesidad de instalar dispositivos de medición automática en varias etapas de separación y posteriormente en las entregas para su utilización (GPP, salas de calderas, etc.).

Las principales instalaciones utilizadas en los sitios de producción [Filippov, 2009]:

• Refuerzo estaciones de bombeo(DNS)
• Unidades de separación de petróleo (USN)
• Plantas de tratamiento de petróleo (UPN)
• Instalaciones centrales de tratamiento de petróleo (CPP)

El número de pasos depende de propiedades físicas y químicas gas asociado, en particular, en factores tales como el contenido de gas y el factor de gas. A menudo, el gas de la primera etapa de separación se utiliza en hornos para generar calor y precalentar toda la masa de petróleo con el fin de aumentar el rendimiento de gas en las siguientes etapas de separación. Para los mecanismos de accionamiento se utiliza electricidad, que también se genera en el campo, o se utilizan redes eléctricas principales. Se utilizan principalmente centrales eléctricas de pistón de gas (GPES), turbinas de gas (GTS) y generadores diésel (DGU). Las instalaciones de gas funcionan con gas de la primera etapa de separación, las estaciones de gasóleo funcionan con combustible líquido importado. El tipo específico de generación de energía se selecciona en función de las necesidades y características de cada proyecto individual. En algunos casos, la central eléctrica de turbina de gas puede generar un exceso de electricidad para las instalaciones de producción de petróleo vecinas y, en algunos casos, los sobrantes pueden venderse por mercado mayorista electricidad. En el tipo de producción de energía cogeneración, las instalaciones producen simultáneamente calor y electricidad.

Las líneas de bengala son un atributo obligatorio de cualquier campo. Incluso si no se utilizan, son necesarios para quemar el exceso de gas en caso de emergencia.

Desde el punto de vista de la economía de la producción de petróleo, los procesos de inversión en el campo de la utilización del gas asociado son bastante inerciales y no están orientados principalmente a las condiciones del mercado en Corto plazo, sino sobre la totalidad de todos los factores económicos e institucionales en un horizonte de suficiente largo plazo.

Los aspectos económicos de la producción de hidrocarburos tienen sus propios detalles específicos. La peculiaridad de la producción de petróleo es:

• Naturaleza a largo plazo de las decisiones de inversión clave
• Importantes retrasos en la inversión
• Gran inversión inicial
• Irreversibilidad de la inversión inicial
• Disminución natural de la producción a lo largo del tiempo.

Para evaluar la efectividad de cualquier proyecto, un modelo común de valoración empresarial es la estimación del VAN.

VPN (valor actual neto): la evaluación se basa en el hecho de que todos los ingresos futuros estimados de la empresa se sumarán y reducirán al valor actual de estos ingresos. La misma cantidad de dinero hoy y mañana difiere según la tasa de descuento (i). Esto se debe a que en el periodo de tiempo t=0 el dinero que tenemos tiene un valor determinado. Mientras que en el periodo de tiempo t=1 en los datos dinero La inflación será generalizada, habrá todo tipo de riesgos e impactos negativos. Todo esto hace que el dinero futuro sea “más barato” que el dinero actual.

La vida media de un proyecto de producción de petróleo puede ser de unos 30 años, seguida de una parada prolongada de la producción, que a veces se prolonga durante décadas, lo que está asociado con el nivel de los precios del petróleo y la recuperación de los costos operativos. Además, la producción de petróleo alcanza su punto máximo en los primeros cinco años de producción y luego, debido a la disminución natural de la producción, se desvanece gradualmente.

En los primeros años, la empresa realiza grandes inversiones iniciales. Pero la minería en sí comienza sólo unos años después de su inicio. inversiones de capital. Cada empresa busca minimizar el retraso en la inversión para lograr la amortización del proyecto lo antes posible.

En la Figura 3 se proporciona un cronograma típico de rentabilidad del proyecto:

Figura 3 - Esquema de VPN para un proyecto típico de producción de petróleo

Esta figura muestra el VPN del proyecto. El valor negativo máximo es el indicador MCO (desembolso máximo de efectivo), que es un reflejo de la cuantía de las inversiones que requiere el proyecto. La intersección de la gráfica de la línea de flujos de efectivo acumulados con el eje de tiempo en años es el momento de recuperación del proyecto. La tasa de acumulación del VPN está disminuyendo debido tanto a la disminución de la tasa de producción como a la tasa de descuento temporal.

Además de las inversiones de capital, la producción anual requiere costos operativos. Un aumento en los costos operativos, que pueden ser anuales. costos tecnicos, Relacionado riesgos ambientales, reducir el VAN del proyecto y aumentar el período de recuperación del proyecto.

Por lo tanto, los costos adicionales de contabilidad, recolección y eliminación del gas de petróleo asociado pueden justificarse desde el punto de vista del proyecto sólo si estos costos aumentan el VAN del proyecto. De lo contrario, el atractivo del proyecto disminuirá y, como resultado, se reducirá el número de proyectos implementados o se ajustarán los volúmenes de producción de petróleo y gas dentro de un proyecto.

Convencionalmente, todos los proyectos asociados de utilización de gas se pueden dividir en tres grupos:

• 1. El proyecto de reciclaje en sí es rentable (teniendo en cuenta todos los factores económicos e institucionales) y las empresas no necesitarán incentivos adicionales para implementarlo.
• 2. El proyecto de disposición tiene un VAN negativo, mientras que el VAN acumulativo de todo el proyecto de producción de petróleo es positivo. Es en este grupo donde se pueden concentrar todas las medidas de incentivo. Principio general será crear condiciones (con beneficios y sanciones) bajo las cuales será rentable para la empresa realizar proyectos de reciclaje, y no pagar multas. Y para que los costes totales del proyecto no superen el VAN total.
• 3. Los proyectos de disposición tienen un VAN negativo y, si se implementan, proyecto común La producción de petróleo de este yacimiento tampoco resulta rentable. En este caso, las medidas de incentivo no conducirán a una reducción de las emisiones (la empresa pagará multas hasta su costo acumulativo igual al VAN del proyecto), o el campo quedará suspendido y se renunciará a la licencia.

Según el Centro Energético de Skolkovo, el ciclo de inversión en la implementación de proyectos de utilización de APG es de más de 3 años.

Según el Ministerio de Recursos Naturales, para alcanzar el nivel objetivo, las inversiones deberían ascender hasta 2014 a unos 300 mil millones de rublos. Según la lógica de la gestión de proyectos del segundo tipo, las tasas de pagos por contaminación deberían ser tales que el costo potencial de todos los pagos sería de más de 300 mil millones de rublos, y el costo de oportunidad sería igual a la inversión total.

El gas natural viene en muchas variedades. Así, se puede presentar en forma estándar o ser clasificado como aprobado. ¿Cuáles son sus características en ambos casos?

¿Cuáles son las características del gas asociado?

bajo paso gas natural Se refiere a una sustancia que es una mezcla de una amplia gama de hidrocarburos que inicialmente se disuelven en aceite. Se obtienen por destilación de las correspondientes materias primas. El gas asociado está representado principalmente por propano, así como por isómeros de butano. A veces, el metano y el etileno pueden convertirse en un producto de la destilación del petróleo. El gas asociado se utiliza activamente en industria química. Es una materia prima muy demandada en la producción de productos de plástico y caucho. El propano se encuentra entre los gases más utilizados como combustible para automóviles.

¿Cuál es la especificidad del gas natural convencional?

Bajo gas natural En la forma habitual se entiende un mineral que se extrae de estratos gaseosos en una forma terminada que, por regla general, no requiere un procesamiento profundo. En algunos casos, el tipo de gas considerado puede estar en estado cristalino, en forma de hidratos de gas. A veces se disuelve en aceite o en agua.

El gas natural ordinario está representado con mayor frecuencia por metano, a veces por etano, propano y butano. En algunos casos, contiene hidrógeno, nitrógeno y helio.

Comparación

La principal diferencia entre el gas asociado y el gas natural es que el primero es producto del refinado del petróleo, el segundo se extrae de las entrañas de la tierra en forma acabada. También difieren en el ámbito de uso, en gran medida, en la composición química.

El gas natural en su forma habitual se utiliza con mayor frecuencia como combustible para calentar locales residenciales e industriales, para garantizar el funcionamiento de centrales eléctricas, capacidad de producción en las fábricas. Pero cabe señalar que el gas asociado (si la empresa que lo produce consigue desarrollar una tecnología suficientemente barata para su producción) también puede utilizarse como combustible para calentar grandes locales y garantizar el funcionamiento de equipo industrial. A su vez, el gas natural ordinario también se utiliza como materia prima en la industria química, por ejemplo en la producción de acetileno.

Para visualizar con más detalle cuál es la diferencia entre gas asociado y natural, nos ayudará una pequeña tabla.

A diferencia del gas natural, el gas de petróleo asociado contiene, además de metano y etano, una gran proporción de propanos, butanos y vapores de hidrocarburos más pesados. Muchos gases asociados, según el campo, también contienen componentes distintos de los hidrocarburos: sulfuro de hidrógeno y mercaptanos, dióxido de carbono, nitrógeno, helio y argón.

Al abrir depósitos de petróleo, el gas de las "tapas" de petróleo generalmente comienza a fluir primero. Posteriormente, la mayor parte del gas asociado producido son gases disueltos en petróleo. El gas de las "capas" de gas, o gas libre, tiene una composición "más ligera" (con un menor contenido de gases de hidrocarburos pesados) en contraste con el gas disuelto en petróleo. Así, las etapas iniciales del desarrollo del campo suelen caracterizarse por una gran producción anual de gas de petróleo asociado con una mayor proporción de metano en su composición. Con la operación a largo plazo del campo, la deuda de gas de petróleo asociado se reduce y una gran proporción del gas corresponde a componentes pesados.

Inyección en el subsuelo para aumentar la presión del yacimiento y, con ello, la eficiencia de la producción de petróleo. Sin embargo, en Rusia, a diferencia de varios países países extranjeros, este método, salvo raras excepciones, no se utiliza porque es un proceso muy costoso.

Uso en el campo para generar electricidad para las necesidades de los campos petroleros.

Con la liberación de volúmenes importantes y estables de gas de petróleo asociado, se utiliza como combustible en grandes centrales eléctricas o para su posterior procesamiento.

Mayoría método efectivo utilización del gas de petróleo asociado: su procesamiento en plantas procesadoras de gas con producción de gas seco (DOG), una amplia fracción de hidrocarburos ligeros (NGL), gases licuados (LHG) y gasolina estable (SGB).

Grande consultoría En el sector de combustibles y energía, PFC Energy señaló en su estudio "Utilización de gas de petróleo asociado en Rusia" que el uso óptimo de APG depende del tamaño del yacimiento. Así, para los depósitos pequeños, la opción más atractiva es generar electricidad a pequeña escala para sus propias necesidades de campo y las necesidades de otros consumidores locales.

Para campos de tamaño mediano, los investigadores estiman que la opción de eliminación de APG más rentable es recuperar el GLP en una planta de procesamiento de gas y vender el GLP o los petroquímicos y el gas seco.

Para grandes depósitos La opción más atractiva es generar electricidad en una gran central eléctrica para su posterior venta al por mayor en el sistema de energía.

Según los expertos, solucionar el problema del aprovechamiento del gas asociado no es sólo una cuestión de ecología y ahorro de recursos, sino que también es un proyecto nacional potencial por un valor de entre 10.000 y 15.000 millones de dólares. Sólo la utilización de los volúmenes de APG permitiría producir anualmente entre 5 y 6 millones de toneladas de hidrocarburos líquidos, entre 3 y 4 mil millones de metros cúbicos de etano, entre 15 y 20 mil millones de metros cúbicos de gas seco o entre 60 y 70 mil GW/h. de electricidad.

El presidente ruso, Dmitry Medvedev, ordenó al gobierno ruso que tomara medidas para detener la práctica del derroche de gas asociado antes del 1 de febrero de 2010.

Durante mucho tiempo, el gas asociado al petróleo no tuvo valor. Se consideraba una impureza dañina en la producción de petróleo y se quemaba directamente cuando se liberaba gas de un pozo petrolero. Pero el tiempo pasó. Han aparecido nuevas tecnologías que han permitido mirar de otra manera el APG y sus propiedades.

Compuesto

El gas de petróleo asociado se encuentra en la "tapa" del yacimiento de petróleo, el espacio entre el suelo y los depósitos de petróleo fósil. Además, una parte se encuentra disuelta en el propio aceite. De hecho, APG es el mismo gas natural, cuya composición tiene una gran cantidad de impurezas.

El gas de petróleo asociado se caracteriza por una amplia variedad de contenidos de hidrocarburos. Principalmente es etano, propano, metano, butano. También contiene hidrocarburos más pesados: pentano y hexano. Además, el gas de petróleo incluye una cierta cantidad de componentes no combustibles: helio, sulfuro de hidrógeno, dióxido de carbono, nitrógeno y argón.

Cabe señalar que la composición del gas de petróleo asociado es extremadamente inestable. El mismo campo APG es capaz de cambiar significativamente el porcentaje de determinados elementos a lo largo de varios años. Esto es especialmente cierto para el metano y el etano. Aun así, el gas de petróleo consume mucha energía. Un metro cúbico de APG, según el tipo de hidrocarburos que contenga, es capaz de liberar de 9.000 a 15.000 kcal de energía, lo que lo hace prometedor para su uso en diversos sectores de la economía.

En términos de producción asociada de gas de petróleo, Irán, Irak, Arabia Saudita, la Federación de Rusia y otros países en los que se concentran las principales reservas de petróleo. Rusia produce aquí alrededor de 50 mil millones de metros cúbicos de gas de petróleo asociado al año. La mitad de este volumen se destina a las necesidades de las áreas de producción, el 25% a procesamiento adicional y el resto se quema.

limpieza

El gas de petróleo asociado no se utiliza en su forma original. Su uso sólo es posible después de una limpieza preliminar. Para ello, se separan capas de hidrocarburos de diferentes densidades en un equipo especialmente diseñado para este fin: un separador de presión de varias etapas.

Todo el mundo sabe que el agua en las montañas hierve a una temperatura más baja. Dependiendo de la altura, su punto de ebullición puede bajar hasta 95 ºС. Esto se debe a la diferencia de presión atmosférica. Este principio se utiliza en el funcionamiento de separadores multietapa.

Inicialmente, el separador suministra una presión de 30 atmósferas y después de un cierto período de tiempo reduce gradualmente su valor en incrementos de 2 a 4 atmósferas. Esto asegura una separación uniforme de los hidrocarburos de temperatura diferente hirviendo. Además, los componentes obtenidos se envían directamente a la siguiente etapa de purificación en las refinerías de petróleo.

Uso de gas de petróleo asociado

Ahora tiene una demanda activa en algunas áreas de producción. En primer lugar, es la industria química. Para ella, APG sirve como material para la fabricación de plásticos y caucho.

La industria energética también es partidaria de los subproductos de la producción de petróleo. APG es una materia prima de la que se obtienen los siguientes tipos de combustible:

• Gas despojado en seco.
• Amplia fracción de hidrocarburos ligeros.
• Combustible para motores de gasolina.
• Gas de petróleo licuado.
• Gasolina natural estable.
• Separar fracciones a base de carbono e hidrógeno: etano, propano, butano y otros gases.

Los volúmenes de uso de gas de petróleo asociado serían aún mayores si no fuera por una serie de dificultades que surgen durante su transporte:

• La necesidad de eliminar impurezas mecánicas de la composición del gas. Durante la salida del APG del pozo, las partículas más pequeñas del suelo ingresan al gas, lo que reduce significativamente sus propiedades de transporte.
• El gas asociado del petróleo debe necesariamente someterse a un procedimiento de bencinización. Sin ello, la fracción licuada precipitará en el gasoducto durante su transporte.
• La composición del gas de petróleo asociado deberá desulfurarse. El mayor contenido de azufre es una de las principales razones de la formación de centros de corrosión en las tuberías.
• Eliminación de nitrógeno y dióxido de carbono para aumentar valor calorífico gas.

Por las razones mencionadas anteriormente, el gas de petróleo asociado no se eliminó durante mucho tiempo, sino que se quemó directamente cerca del pozo donde se depositó el petróleo. Fue especialmente agradable observar esto al sobrevolar Siberia, donde se veían constantemente antorchas de las que salían nubes de humo negro. Esto continuó hasta que los ambientalistas intervinieron, dándose cuenta del daño irreparable que de esta manera se causa a la naturaleza.

Consecuencias de la incineración

La combustión de gas va acompañada de un efecto térmico activo sobre ambiente. En un radio de 50 a 100 metros desde el lugar inmediato de la quema, se observa una disminución notable en el volumen de vegetación, y a una distancia de hasta 10 metros, hay una ausencia total de la misma. Esto se debe principalmente a la quema de los nutrientes del suelo, del que tanto dependen todo tipo de árboles y hierbas.

Una antorcha encendida sirve como fuente de monóxido de carbono, el mismo responsable de la destrucción de la capa de ozono de la Tierra. Además, el gas contiene dióxido de azufre y óxido nítrico. Estos elementos pertenecen al grupo de sustancias tóxicas para los organismos vivos.

Así, las personas que viven en zonas con producción activa de petróleo tienen un mayor riesgo de desarrollar diversos tipos de patologías: oncología, infertilidad, inmunidad debilitada, etc.

Por esta razón, a finales de la década de 2000 surgió la cuestión de la utilización de APG, que consideraremos a continuación.

Métodos asociados de utilización del gas de petróleo.

En este momento Existen muchas opciones para eliminar el aceite usado sin dañar el medio ambiente. Los más comunes son:

• Envío directo a la refinería de petróleo. Es la solución más óptima, tanto desde el punto de vista financiero como medioambiental. Pero con la condición de que ya exista una infraestructura desarrollada de gasoductos. En su defecto, será necesaria una importante inversión de capital, que sólo se justifica en el caso de grandes depósitos.
• Utilización mediante el uso de APG como combustible. El gas de petróleo asociado se suministra a las centrales eléctricas, donde turbinas de gas producido a partir de él energía eléctrica. La desventaja de este método es la necesidad de instalar equipos para la limpieza previa, así como su transporte hasta el destino.
• Inyección de APG gastado en el yacimiento de petróleo subyacente, aumentando así el factor de recuperación de petróleo del pozo. Esto sucede debido al aumento debajo de la capa del suelo. Esta opción Se caracteriza por la facilidad de implementación y el costo relativamente bajo del equipo utilizado. Aquí solo hay un inconveniente: la falta de utilización real de APG. Sólo hay un retraso, pero el problema sigue sin resolverse.

Presentación

Gases naturales y asociados del petróleo

gases naturales

mezclas de hidrocarburos gaseosos de diversas estructuras, que llenan los poros y huecos de las rocas dispersas en suelos, disueltas en petróleo y aguas de formación.

Gas natural

Gas natural

• Gas natural

• prevalece metano, cuyo contenido alcanza el 80-98%

Composición del gas natural

Los principales depósitos de gases naturales se encuentran en el norte y oeste de Siberia, en la cuenca del Volga-Ural, en el norte del Cáucaso (Stavropol) y en la República de Komi.

Los principales depósitos de gases naturales se encuentran en el norte y oeste de Siberia, en la cuenca del Volga-Ural. En el norte del Cáucaso, en la República de Komi, la región de Astracán, el mar de Barents

Gases asociados del petróleo

Mezclas de hidrocarburos asociados con el petróleo y liberados durante su producción a partir de yacimientos de gas y petróleo.

Estos gases se disuelven en petróleo y se liberan como resultado de una disminución de la presión a medida que el petróleo asciende a la superficie de la Tierra.

Gases naturales y asociados del petróleo

Los gases de petróleo asociados tienen una composición más diversa, por lo que es más rentable utilizarlos como materias primas químicas.

Características de los gases de petróleo asociados.

SOLICITUD

Alrededor del 90% de los gases naturales se utilizan como combustible y sólo el 10% como materia prima química. Del metano se obtienen hidrógeno, hollín y acetileno. Si el gas contiene al menos un 3% de etano, se utiliza para producir etileno. En Rusia funciona el oleoducto de etano Orenburg-Kazan, en Kazán el etileno se obtiene a partir del etano para síntesis orgánica.

Gas natural

Uso

En el gas natural predomina el metano, cuyo contenido alcanza el 80-98%. Los gases de petróleo asociados contienen entre el 30-50% de metano, pero más de sus homólogos más cercanos: etano, propano y butano (hasta un 20% de cada uno) 30-50 % de metano, pero significativamente más de los homólogos más cercanos: etano, propano y butano (hasta un 20% cada uno)

Nombre composición aplicación Gasolina Mezcla de pentano, hexano y otros hidrocarburos Se agrega a la gasolina para mejorar el arranque del motor Fracción propano - butano Mezcla de propano y butano Se usa como gas licuado como combustible Gas seco Similar en composición al gas natural Se usa para producir acetileno, hidrógeno y otras sustancias, así como combustible

Alrededor del 90% de los gases naturales se utilizan como combustible y sólo el 10% como materia prima química. Del metano se obtienen hidrógeno, hollín y acetileno. Si el gas contiene al menos un 3% de etano, se utiliza para producir etileno. En Rusia, hay un oleoducto de etano en Orenburg Kazán, en Kazán el etileno se obtiene a partir del etano para síntesis orgánica.

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"Gas de petróleo asociado y problemas ambientales derivados de su eliminación".

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Objetivos del trabajo: Conocer el gas asociado al petróleo como materia prima importante para la industria petroquímica. Considere la composición del gas, sus principales características, problemas asociados con su eliminación. Revelar la esencia de los problemas ambientales derivados de la extracción, procesamiento y eliminación del gas de petróleo asociado.

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El APG es la materia prima de hidrocarburos más valiosa junto con el petróleo y el gas natural.

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Características de PNG.
El gas de petróleo asociado (APG) es un gas de hidrocarburo natural disuelto en petróleo o ubicado en las “capas” de campos de condensado de petróleo y gas. A diferencia del conocido gas natural, el gas de petróleo asociado contiene, además de metano y etano, una gran proporción de propanos, butanos y vapores de hidrocarburos más pesados. Muchos gases asociados, según el campo, también contienen componentes distintos de los hidrocarburos: sulfuro de hidrógeno y mercaptanos, dióxido de carbono, nitrógeno, helio y argón.

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El gas de petróleo asociado es una materia prima importante para las industrias energética y química.

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En Rusia, según datos oficiales, se extraen anualmente unos 55 mil millones de m3 de gas asociado al petróleo. De ellos, entre 20 y 25 mil millones de m3 se queman en los campos y sólo entre 15 y 20 mil millones de m3 se utilizan en la industria química. La mayor parte del APG quemado proviene de campos nuevos y de difícil acceso en Siberia occidental y oriental. Un indicador importante para todos. campo petrolero es el GOR del petróleo: la cantidad de gas de petróleo asociado por tonelada de petróleo producida. Para cada campo, este indicador es individual y depende de la naturaleza del campo, la naturaleza de su operación y la duración del desarrollo, y puede oscilar entre 1-2 m3 y varios miles de m3 por tonelada.

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Los principales problemas asociados con el uso de APG en Rusia.
En 2002, en total Federación Rusa extraído de las entrañas de 34,2 mil millones de metros cúbicos. m de gas asociado (APG), de los cuales se consumieron 28,2 mil millones de metros cúbicos. Así, el nivel de utilización de APG ascendió al 82,5%, mientras que alrededor de 6 mil millones de metros cúbicos se quemaron en antorchas. m (17,5%).

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Las principales direcciones de uso de APG.
1. Consumo de APG como combustible. 2. Consumo de APG como materia prima para petroquímica.

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La quema de gas de petróleo asociada es un grave problema ambiental tanto para las propias regiones productoras de petróleo como para el medio ambiente global.

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Productos de combustión de APG y su impacto en el cuerpo humano y el medio ambiente.

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Los productos de combustión de gases de petróleo asociados (APG) que ingresan al medio ambiente son una amenaza potencial para el funcionamiento normal del cuerpo humano a nivel fisiológico. Impactos muy peligrosos cuyas consecuencias no son inmediatamente evidentes. Se trata del impacto de los contaminantes en la capacidad de las personas para concebir y tener hijos, el desarrollo de patologías hereditarias, el debilitamiento del sistema inmunológico y el aumento del número de enfermedades oncológicas.

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Producción de gas de petróleo asociado en el distrito Perelyubsky de la región de Saratov.
En el territorio del distrito de Perelyubsky se produce petróleo desde hace unos 20 años. Actualmente, existen 8 grandes localizaciones de materias primas de hidrocarburos. El pozo más grande es Razumovskaya, que tiene un separador para el tratamiento del gas asociado. Se transporta al sistema de gasoductos Yug de toda Rusia y el gas de petróleo asociado de algunos otros pozos se utiliza para transportar el petróleo a la estación de Smorodinka. La mayoría de los pozos queman gas. En 2002 se quemaron alrededor de 305.123 mil m3. La combustión de gases de petróleo asociados se libera a la atmósfera. un gran número de sustancias tóxicas (Tabla 1). Pero la población de la región, y especialmente los territorios donde se encuentran las antorchas, no están protegidos por nada. Las personas deben someterse a exámenes preventivos y fluorografías anualmente.