Презентація "природний та попутний нафтовий газ". Попутні нафтові гази

Попередній перегляд:

Щоб скористатися попереднім переглядом презентацій, створіть собі обліковий запис Google і увійдіть до нього: https://accounts.google.com

Підписи до слайдів:

Презентація Природний та попутні нафтові гази

Природні гази суміші газоподібних вуглеводнів різної будови, що заповнюють пори та порожнечі гірських порід, розсіяних у ґрунтах, розчинені в нафті та пластових водах.

Природний газ

Природний газ переважає метан, вміст якого досягає 80-98%. Попутні нафтові гази міститься 30-50% метану, але значно більше найближчих гомологів - етану, пропану та бутану (до 20% кожного

склад природного газу

Основні родовища природних газів розташовані в Північній та Західного Сибіру, Волго-Уральському басейні, на Північному. Кавказі (Ставрополь), в Республіці Комі.

Основні родовища природних газів розташовані у Північному та Західному Сибіру, ​​Волго-Уральському басейні. На Північному Кавказі, У Республіці Комі, Астраханській області, Баренцевому морі

Попутні нафтові гази суміші вуглеводнів, супутні нафти і що виділяються за її видобутку з газонафтових родовищах. Ці гази розчинені в нафті та виділяються з неї внаслідок зниження тиску при підйомі нафти на поверхню Землі.

Природні та попутні нафтові гази Попутні нафтові гази різноманітніші за складом, тому їх вигідніше використовувати як хімічну сировину.

Характеристика попутних нафтових газів назва склад застосування Газовий бензин Суміш пентану, гексану та ін. вуглеводнів Додають до бензину для поліпшення запуску двигуна Пропан-бутанова фракція скрапленого газуяк паливо Сухий газ За складом подібний до природного газу Використовують для отримання ацетилену, водню та ін. речовин, а так само як паливо

Близько 90% природних газів використовують як паливо і лише 10% як хімічну сировину. З метану одержують водень, сажу, ацетилен. Якщо в газі не менше 3% етану, його використовують для отримання етилену. У Росії її діє етанопровод Оренбург - Казань, в Казані з етану отримують етилен для органічного синтезу.

Природний газ Використання Паливо у котельнях, печах, ТЕС, у побуті; Сировина в хім. промисловості

ЕФЕКТИВНЕ І ДЕШЕВОЕ ПАЛИВО ДЖЕРЕЛО СИРОВИНИ ДЛЯ ХІМІЧНОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ Застосування природного газу

За темою: методичні розробки, презентації та конспекти

ПРЕЗЕНТАЦІЯ КРОСВОРД "ТИСК У РІДИНАХ І ГАЗАХ"

Кросворд "Тиск у рідинах і газах".Склала В.А.Рибицька,МБОУ "Ліцей №124".Цей кросворд можна використовувати при закріпленні теми 7 класу "Тиск у рідинах і газах".

Дана презентація допомагає вчителеві чітко та цікаво пояснити цю тему. На жаль фільми "Секрети природного газу"(доступно та цікаво у вигляді мультфільму представлена ​​пізнавальна інформаційна...

До Великої Вітчизняної війни промислові запаси природного газубули відомі в Прикарпатті, на Кавказі, в Заволжі та на Півночі (Комі АРСР). Вивчення запасів газу було пов'язане лише з розвідкою нафти. Промислові запаси газу в 1940 р. становили 15 млрд м 3 . Потім родовища газу було виявлено на Північному Кавказі, у Закавказзі, в Україні, у Поволжі, Середній Азії, Західному Сибіру та Далекому Сході. На 1 січня 1976 р. розвідані запаси газу становили 25,8 трлн м 3 , їх у європейській частині СРСР – 4,2 трлн м 3 (16,3%), Сході – 21,6 трлн м 3 (83, 7%), зокрема 18,2 трлн м 3 (70,5%) – у Сибіру та Далекому Сході, 3,4 трлн м 3 (13,2%) – у Середній Азії та Казахстані. Станом на 1 січня 1980 р. потенційні запаси природного газу становили 80-85 трлн м 3 , розвідані - 34,3 трлн м 3 . Причому запаси збільшилися головним чином завдяки відкриттю родовищ у східній частині країни – розвідані запаси були на рівні близько
30,1 трлн м3, що становило 87,8% від загальносоюзних.
Сьогодні Росія має 35% від світових запасів газу, що становить понад 48 трлн м 3 . Основні райони залягання природного газу Росією та країнами СНД (родовища):

Західно-сибірська нафтогазоносна провінція:
Уренгойське, Ямбурзьке, Заполярне, Ведмеже, Надимське, Тазовське - Ямало-Ненецький АТ;
Похромське, Ігримське – Березівська газоносна область;
Мельджинське, Лугинецьке, Усть-Сільгінське – Васюганська газоносна область.
Волго-Уральська нафтогазоносна провінція:
найбільш значне – Вуктилське, у Тімано-Печорській нафтогазоносній області.
Середня Азія та Казахстан:
найбільш значне у Середній Азії – Газлінське, у Ферганській долині;
Кизилкумське, Байрам-Алійське, Дарвазинське, Ачацьке, Шатлицьке.
Північний Кавказ і Закавказзя:
Карадаг, Дуван – Азербайджан;
Дагестанські вогні - Дагестан;
Північно-Ставропольське, Пелачіадінське – Ставропольський край;
Ленінградське, Майкопське, Старо-Мінське, Березанське - Краснодарський край.

Також родовища природного газу відомі на Україні, Сахаліні та Далекому Сході. За запасами природного газу виділяється Західний Сибір (Уренгойське, Ямбурзьке, Заполярне, Ведмеже). Промислові запаси тут сягають 14 трлн м 3 . Особливо важливого значення зараз набувають ямальські газоконденсатні родовища (Бованенківське, Крузенштернське, Харасавейське та ін.). На їх основі відбувається здійснення проекту «Ямал – Європа». Видобуток природного газу відрізняється високою концентрацією та орієнтована на райони з найбільшими та вигідними по експлуатації родовищами. Тільки п'ять родовищ – Уренгойське, Ямбурзьке, Заполярне, Ведмеже та Оренбурзьке – містять 1/2 всіх промислових запасів Росії. Запаси Ведмежого оцінюються в 1,5 трлн м 3 , а Уренгойського - 5 трлн м 3 . Наступна особливість полягає у динамічності розміщення місць видобутку природного газу, що пояснюється швидким розширенням кордонів виявлених ресурсів, а також порівняльною легкістю та дешевизною залучення їх у розробку. За короткий термін головні центри з видобутку газу перемістилися з Поволжя на Україну, Північний Кавказ. Подальші територіальні зрушення викликані освоєнням родовищ Західного Сибіру, ​​Середню Азію, Уралу і Півночі.

Після розпаду СРСР у Росії відбувалося падіння обсягу видобутку газу. Спад спостерігався в основному в Північному економічному районі (8 млрд м 3 у 1990 р. та 4 млрд м 3 у 1994 р.), на Уралі (43 млрд м 3 та 35 млрд м 3), у Західно-Сибірському економічному районі (576 і
555 млрд м3) та у Північно-Кавказькому (6 та 4 млрд м3). Видобуток природного газу залишалася на колишньому рівні в Поволзькому (6 млрд м 3) та Далекосхідному економічних районах. Наприкінці 1994 р. спостерігалася тенденція до зростання рівня видобутку. З республік колишнього СРСР Російська Федерація дає найбільше газу, на другому місці – Туркменія (більше 1/10), далі йдуть Узбекистан та Україна. Особливого значення набуває видобуток природного газу на шельфі Світового океану. У 1987 р. на морських родовищах було видобуто 12,2 млрд м 3 або близько 2% газу, видобутого в країні. Видобуток попутного газу того ж року склав 41,9 млрд м 3 . Для багатьох районів одним із резервів газоподібного палива служить газифікація вугілля та сланців. Підземна газифікація вугілля здійснюється у Донбасі (Лисичанськ), Кузбасі (Киселівськ) та Підмосковному басейні (Тула).

Природний газ був і залишається важливим продуктом експорту у російській зовнішній торгівлі. Основні центри переробки природного газу розташовані на Уралі (Оренбург, Шкапово, Альметьевськ), Західному Сибіру (Нижньовартовськ, Сургут), Поволжі (Саратов), на Північному Кавказі (Грозний) та інших газоносних провінціях.

Можна відзначити, що комбінати газопереробки тяжіють до джерел сировини – родовищ та великих газопроводів. Найважливіше використання природного газу – як паливо. Останнім часомйде тенденція до збільшення частки газу в паливному балансі країни. Як газоподібне паливо природний газ має великі переваги не тільки перед твердим і рідким паливом, але й іншими видами газоподібного палива (доменним, коксовим газом), так як теплота згоряння його значно вище. Метан – основна складова цього газу. Крім метану, у природному газі присутні найближчі його гомологи - етан, пропан, бутан. Чим вище молекулярна маса вуглеводню, тим менше його міститься у природному газі.

складприродного газу різних родовищ різний.

Середній склад природного газу:

Найбільш цінується природний газ із високим вмістом метану – це ставропольський (97,8% СН 4), саратовський (93,4%), уренгойський (95,16%).
Запаси газу на нашій планеті дуже великі (приблизно 1015 м 3 ). У Росії відомо більше 200 родовищ, вони у Західному Сибіру, ​​у Волго-Уральському басейні, на Північному Кавказі. За запасами газу перше місце у світі належить Росії.
Природний газ є найціннішим видом палива. При згорянні газу виділяється багато теплоти, тому він служить енергетично ефективним та дешевим паливом у котельних установках, доменних, мартенівських та скловарних печах. Використання з виробництва природного газу дає можливість значно підвищити продуктивність праці.
Природний газ – джерело сировини для хімічної галузі промисловості: одержання ацетилену, етилену, водню, сажі, різних пластмас, оцтової кислоти, барвників, медикаментів та інших продуктів.

Попутний нафтовий газ - це газ, що існує разом з нафтою, він розчинений у нафті і знаходиться над нею, утворюючи «газову шапку», під тиском. На виході зі свердловини тиск падає, і попутний газ відокремлюється від нафти.

складпопутного нафтового газу різних родовищ різний.

Середній склад газу:

Попутний нафтовий газ за своїм походженням теж є природним. Особливу назву він отримав тому, що перебуває у покладах разом із нафтою:

Або розчинений у ній,

Або перебуває у вільному стані

Попутний нафтовий газ в основному теж складається з метану, але в ньому міститься значна кількість інших вуглеводнів.

Цей газ у минулі часи не використовувався, а просто спалювався. В даний час його вловлюють і використовують як паливо та цінну хімічну сировину. Можливості використання попутних газів навіть ширше, ніж газу, т.к. склад їх багатший. У попутних газах міститься менше метану, ніж у природному газі, але значно більше гомологів метану. Щоб використовувати попутний газ раціональніше, його поділяють на суміші вужчого складу. Після поділу одержують газовий бензин, пропан і бутан, сухий газ.

Витягують і індивідуальні вуглеводні – етан, пропан, бутан та інші. Дегідруванням їх отримують ненасичені вуглеводні – етилен, пропілен, бутилен та ін.

Попутний нафтовий газ (ПНГ), як зрозуміло з назви, є побічним продуктом видобутку нафти. Нафта залягає у землі разом із газом і технічно практично неможливо забезпечити видобуток виключно рідкої фази вуглеводневої сировини, залишаючи газ усередині пласта.

на даному етапісаме газ сприймається як попутна сировина, оскільки світові ціни на нафту зумовлюють велику цінність рідкої фази. На відміну від газових родовищ, де всі виробничі та технічні характеристикивидобутку направлено на вилучення виключно газоподібної фази (з незначною домішкою газового конденсату), нафтові промисли не облаштовані таким чином, щоб ефективно вести процес видобутку та утилізації попутного газу.

Далі в цій головній буде розглянуто детальніше технічні та економічні аспекти видобутку ПНГ, і виходячи з отриманих висновків буде обрано параметри, для яких буде побудовано економетричну модель.

Загальна характеристика попутного нафтового газу

Опис технічних аспектів видобутку вуглеводнів починається з опису умов їхнього залягання.

Сама нафта утворюється з органічних залишків померлих організмів, що осідають на морському та річковому дні. З часом вода та мул оберігали речовину від розкладання, і в міру накопичення нових шарів тиском на пласти, що залягають, посилювалося, що в сукупності з температурними і хімічними умовами зумовлювало утворення нафти і природного газу.

Нафта та газ залягають разом. В умовах великого тиску дані речовини накопичуються в порах про материнських порід, і поступово, проходячи процес безперервного перетворення, мікрокапілярними силами піднімаються нагору. Але в міру виходу нагору, може утворитися пастка - коли щільніший пласт накриває пласт, яким мігрує вуглеводень, і таким чином відбувається накопичення. У момент, коли накопичилося достатньо вуглеводнів, починає відбуватися процес витіснення звідти спочатку солоної води, більш важкої, ніж нафту. Далі сама нафта відокремлюється від легшого газу, але при цьому частина розчиненого газу залишається в рідкої фракції. Саме вода і газ, що відокремилася, служать інструментів виштовхування нафти назовні, утворюючи водо- або газонапірні режими.

Виходячи з умов, глибини залягання та контуру території залягання, розробник вибирає кількість свердловин, що дозволяє максимізувати видобуток.

Основний сучасний тип буріння - це роторне буріння. І тут буріння супроводжується безперервним підйомом бурового шламу - фрагментів пласта, відокремлених буровим долотом, назовні. При цьому для поліпшення умов буріння використовується буровий розчин, що часто складається з суміші. хімічних реагентів. [Грей Форест, 2001]

Склад попутного нафтового газу відрізнятиметься від родовища до родовища - залежно від геологічної історії формування даних покладів (материнська порода, фізико-хімічні умови тощо.). У середньому частка вмісту метану в такому газі становить 70% (для порівняння - природний газ має в метан своєму складі до 99% обсягу). Велика кількість домішок створює, з одного боку, труднощі для транспортування газу за допомогою газотранспортної системи (ГТС), з іншого боку, наявність таких вкрай важливих складових, як етан, пропан, бутан, ізобутан та ін. нафтохімічного виробництва. Для нафтових родовищ Західного Сибіру характерні такі показники вмісту вуглеводнів у попутному газі [Популярная нефтехимия, 2011]:

• · Метан 60-70%
• · Етан 5-13%
• · Пропан 10-17%
• · Бутан 8-9%

ТУ 0271-016-00148300-2005 «Газ нафтовий попутний, що підлягає здачі споживачам» визначає наступні категорії ПНГ (за змістом компонентів C 3 ++, г/м 3):

• · «Худий» - менше 100
• · «Середній» - 101-200
• · «Жирний» – 201-350
• · Особливо жирний - понад 351

На наступному малюнку [Філіппов, 2011] вказані основні заходи, що проводяться з попутним нафтовим газом та ефекти, що досягаються цими заходами.

Малюнок 1 - Основні заходи, що проводяться з ПНГ та ефекти від них, джерело: http://www.avfinfo.ru/page/inzhiniring-002

При видобутку нафти і подальшої поступової сепарації, що виділяється газ має різний склад - найпершим виділяється газ з високим вмістом метанової фракції, на наступних щаблях сепарації виділяється газ з усе більшим вмістом вуглеводнів вищого порядку. Факторами, які впливають виділення попутного газу, є температура і тиск.

Для визначення вмісту попутного газу використовують газовий хроматограф. При визначенні складу попутного газу важливо також звернути увагу на присутність невуглеводневих компонентів - так, наявність сірководню у складі ПНГ може негативно позначитися на можливості транспортування газу, оскільки в трубопроводі можуть відбуватися корозійні процеси.

Рисунок 2 - Схема підготовки нафти та обліку ПНГ, джерело: Енергетичний центр Сколково

На малюнку 2 схематично зображено процес поетапного доопрацювання нафти з виділенням попутного газу. Як видно з малюнка, попутний газ - це в основному побічний продукт первинної сепарації вуглеводневої сировини, що видобувається з нафтової свердловини. Проблема обліку попутного газу полягає у необхідності встановлення автоматичних облікових приладів на кількох стадіях сепарації, а надалі і постачання на утилізацію (ГПЗ, котельні тощо).

Основні застосовувані установки на об'єктах видобутку [Філіппов, 2009]:

• · Дотискні насосні станції(ДНР)
• · Установки сепарації нафти (УСН)
• · Установки підготовки нафти (УПН)
• · Центральні пункти підготовки нафти (ЦППН)

Кількість ступенів залежить від фізико-хімічних властивостейпопутного газу, зокрема від такого фактора, як газоміст і газовий фактор. Часто газ першої стадії сепарації використовується в печах для вироблення тепла та підігріву всієї маси нафти з метою збільшення виходу газу на наступних стадіях сепарації. Для рушійних механізмів використовується електроенергія, яка виробляється на промислі, або використовуються магістральні електромережі. В основному використовуються газопоршневі електростанції (ГПЕС), газотурбінні (ГТС) і дизельгенераторні (ДГУ). Газові потужності працюють на газі першого ступеня сепарації, дизельна станція працює на рідкому паливі, що привіз. Конкретний тип електрогенерації вибирається виходячи з потреб та особливостей кожного окремого проекту. ГТЕС у деяких випадках може виробляти надмірну кількість електроенергії, що вистачає на сусідні об'єкти видобутку нафти, а в деяких випадках залишки можуть бути продані на оптовому ринкуелектроенергії. При когенеруючому типі виробництва енергії установки одночасно виробляють тепло та електроенергію.

Факельні лінії є обов'язковим атрибутом будь-якого родовища. Навіть у разі їхнього невикористання вони необхідні для спалювання надлишку газу в аварійному випадку.

З погляду економіки нафтовидобутку, інвестиційні процеси в галузі утилізації попутного газу досить інерційні, і орієнтуються в першу чергу не на кон'юнктуру ринку короткостроковому періоді, але в сукупність всіх економічних пріоритетів і інституційних чинників досить довгостроковому горизонті.

Економічні аспекти видобутку вуглеводнів мають свою особливу специфіку. Особливістю нафтовидобутку є:

• · Довгостроковий характер ключових інвестиційних рішень
• · Значні інвестиційні лаги
• · Великі початкові інвестиції
• · Необоротність початкових інвестицій
• · Природне зниження видобутку у часі

Для того, щоб оцінити ефективність будь-якого проекту, поширеною моделлю оцінки вартості бізнесу є оцінка NPV.

NPV (Net Present Value) - оцінка ґрунтується на тому, що всі майбутні ймовірні доходи фірми будуть підсумовані та приведені до нинішньої вартості цих доходів. Одна й та сама грошова сума сьогодні і завтра відрізняється на ставку дисконту (i). Це з тим, що у період часу t=0 наявні в нас гроші мають певну цінність. У той час як у період часу t=1 на дані грошові коштибуде поширена інфляція, будуть всілякі ризики та негативні впливи. Все це робить майбутні гроші «дешевшими», ніж нинішні.

Середній термін проекту з видобутку нафти може становити близько 30 років із наступним тривалим припиненням видобутку, розтягнутим іноді на десятиліття, що з рівнем нафтових цін і з окупністю операційних витрат. Причому піка видобуток нафти досягає в перші п'ять років видобутку, а потім, через природне падіння видобутку, поступово згасає.

У перші роки компанія проводить великі початкові інвестиції. Але сам видобуток починається лише через кілька років після початку капітальних вкладень. Кожна компанія прагне мінімізувати інвестиційний лаг, щоб якнайшвидше вийти на окупність проекту.

Типовий графік прибутковості проекту наведено на малюнку 3:

Малюнок 3 - схема NPV для типового проекту нафтовидобутку

На цьому малюнку зображено NPV проекту. Найбільш негативне значення - це показник MCO (maximum cash outlay), є відображенням того, наскільки великих інвестицій вимагає проект. Перетин графіка лінії накопичених грошових потоків з віссю часу в роках - це точка часу окупності проекту. Швидкість накопичення NPV має спадний характер, у зв'язку як зі знижується темпом видобутку, і зі ставкою дисконту часу.

Крім капітальних вкладень, щорічно видобуток потребує операційних витрат. Збільшення операційних витрат, якими можуть бути щорічні технічні витрати, пов'язані з екологічними ризиками, зменшують NPV проекту та збільшують термін окупності проекту.

Таким чином, додаткові витрати на облік, збирання та утилізацію попутного нафтового газу можуть бути виправдані з точки зору проекту, тільки якщо дані витрати будуть збільшувати NPV проекту. В іншому випадку відбуватиметься зменшення привабливості проекту і, як наслідок, або зменшення кількості проектів, що реалізуються, або скориговані обсяги видобутку нафти і газу в рамках одного проекту.

Умовно, всі проекти щодо утилізації попутного газу можна поділити на три групи:

• 1. Проект із утилізації сам собою є прибутковими (з урахуванням всіх економічних пріоритетів та інституційних чинників), і підприємства нічого очікувати потребувати додатковому стимулюванні до реализации.
• 2. Проект із утилізації має негативний ЧДД, при цьому кумулятивний ЧДД від усього проекту з нафтовидобутку є позитивним. Саме на цю групу можуть бути сконцентровані всі заходи щодо стимулювання. Загальний принципполягатиме в тому, щоб створити умови (пільгами та штрафами), за яких компанії буде вигідно проводити проекти з утилізації, а не сплачувати штрафи. Причому, щоб сумарні витрати на проект не перевищували сукупний NPV.
• 3. Проекти з утилізації мають негативний NPV, причому у разі їх реалізації спільний проектнафтовидобутку даного родовища так само стає збитковим. У такому разі заходи щодо стимулювання або не призводитимуть до зменшення викидів (компанія сплачуватимуть штрафи аж до їхньої кумулятивної вартості, що дорівнює ЧДД проекту), або родовище консервуватиметься, а ліцензія здаватиметься.

За даними Енергетичного центру Сколково, інвестиційний цикл у сфері реалізації проектів із утилізації ПНГ становить понад 3 роки.

Інвестиції, за даними Мінприроди, повинні становити близько 300 млрд рублів до 2014 року для досягнення цільового рівня. Виходячи з логіки адміністрування проектів другого типу, ставки виплат за забруднення повинні бути такими, щоб потенційна вартість усіх виплат була б вищою за 300 млрд рублів, а альтернативна вартість дорівнювала б сукупним інвестиціям.

Природний газ буває різних модифікацій. Так, він може бути представлений у стандартній форміабо ж класифікуватися як попутний. Які його характеристики в обох випадках?

У чому особливості попутного газу?

Під попутним природним газомрозуміється речовина, що є сумішшю з широкого спектра вуглеводнів, які спочатку розчинені в нафті. Їх одержання здійснюється за допомогою перегонки відповідної сировини. Попутний газ представлений переважно пропаном, і навіть ізомерами бутану. Іноді продуктом перегонки нафти може бути метан, етилен. Попутний газ активно застосовується в хімічної промисловості. Він є затребуваною сировиною під час виробництва пластмасових, каучукових виробів. Пропан - серед найпоширеніших газів, що використовуються як автомобільне паливо.

У чому полягає специфіка звичайного газу?

Під природним газому звичайній формі розуміється корисна копалина, яка видобувається з газоносних пластів у готовому вигляді, що не вимагає, як правило, глибокої переробки. У деяких випадках вид газу, що розглядається, може бути в кристалічному стані - у вигляді газогідратів. Іноді він розчинений у нафті чи воді.

Подано звичайний природний газ найчастіше метаном, іноді - етаном, пропаном, бутаном. У ряді випадків містить водень, азот, гелій.

Порівняння

Головна відмінність попутного газу від природного в тому, що перший є продуктом переробки нафти, другий – видобувається з надр землі у готовому вигляді. Відрізняються вони також за сферою використання, значною мірою – за хімічним складом.

Природний газ у звичайній формі найчастіше застосовується як паливо для обігріву житлових, промислових приміщень, для забезпечення функціонування електростанцій, виробничих потужностейна заводах. Але варто зазначити, що і попутний газ (якщо виробляє його компанії вдається виробити достатньо дешеву технологію його отримання) може використовуватися як паливо для опалення приміщень великої площі та забезпечення роботи промислового обладнання. У свою чергу, звичайний природний газ також задіюється як сировина в хімічній промисловості - наприклад, у виробництві ацетилену.

Відобразити детальніше, у чому різниця між попутним та природним газом, нам допоможе невелика таблиця.

На відміну від природного газу попутний нафтовий газ містить у своєму складі крім метану та етану велику частку пропанів, бутанів та пар більш важких вуглеводнів. Багато попутних газах, залежно від родовища, містяться також невуглеводневі компоненти: сірководень і меркаптани, вуглекислий газ, азот, гелій і аргон.

При розтині нафтових пластів зазвичай спочатку починає фонтанувати газ нафтових «шапок». Згодом основну частину попутного газу, що видобувається, складають гази, розчинені в нафті. Газ газових «шапок», або вільний газ, є «легшим» за складом (з меншим вмістом важких вуглеводневих газів) на відміну розчиненого в нафті газу. Таким чином, початкові стадії освоєння родовищ зазвичай характеризуються більшими щорічними обсягами видобутку попутного нафтового газу з більшою часткою метану у своєму складі. При тривалій експлуатації родовища дебет попутного нафтового газу скорочується, і більша частка газу посідає важкі складові.

Закачування в надра для підвищення пластового тиску і тим самим ефективності видобутку нафти. Однак у Росії, на відміну від ряду зарубіжних країн, цей метод за рідкісним винятком не використовується, тому що це високовитратний процес.

Використання на місцях для вироблення електроенергії, що потребує нафтопромислів.

При виділенні значних та стійких обсягів попутного нафтового газу - використання як паливо на великих електростанціях, або для подальшої переробки.

Найбільш ефективний спосібутилізації попутного нафтового газу - його переробка на газопереробних заводах із отриманням сухого відбензиненого газу (СОГ), широкої фракції легких вуглеводнів (ШФЛУ), зріджених газів (СУГ) та стабільного газового бензину (СГБ).

Велика консалтингова компаніяу сфері ПЕКу PFC Energy у дослідженні "Утилізація попутного нафтового газу в Росії" зазначила, що оптимальний варіант використання ПНГ залежить від розміру родовища. Так, для малих родовищ найбільш привабливим варіантом є вироблення електроенергії у малих масштабах для власних промислових потреб та потреб інших місцевих споживачів.

Для середніх родовищ, за оцінками дослідників, найбільш економічно доцільним варіантом утилізації попутного нафтового газу є вилучення зрідженого нафтового газу на газопереробному заводі та продаж зрідженого нафтового газу (СНД) або нафтохімічної продукції та сухого газу.

Для великих родовищнайбільш привабливим варіантом є генерування електроенергії на великій електростанції для наступної оптового продажуу енергосистему.

На думку експертів, вирішення проблеми утилізації попутного газу - це не лише питання екології та ресурсозбереження, це ще й потенційний національний проект вартістю 10-15 млрд. доларів. Тільки утилізація обсягів ПНГ дозволила б щорічно виробляти до 5-6 млн. тонн рідких вуглеводнів, 3-4 млрд. кубометрів етану, 15-20 млрд. кубометрів сухого газу або 60-70 тисяч ГВт/год електроенергії.

Президент РФ Дмитро Медведєв дав доручення уряду РФ вжити заходів щодо припинення практики нераціонального використання попутного газу до 1 лютого 2010 року.

Довгий час попутний нафтовий газ не мав жодної цінності. Його вважали шкідливою домішкою при видобутку нафти та спалювали безпосередньо при виході газу з нафтоносної свердловини. Але час минав. З'явилися нові технології, які дозволили по-іншому поглянути на ПНГ та її властивості.

склад

Попутний нафтовий газ розташовується в «шапці» нафтоносного пласта – просторі між ґрунтом та покладами викопної нафти. Також деяка його частина знаходиться в розчиненому стані та в самій нафті. По суті, ПНГ той же природний газ, склад якого має велику кількість домішок.

Попутний нафтовий газ відрізняється великою різноманітністю вмісту різного роду вуглеводнів. Здебільшого це етан, пропан, метан, бутан. Також на його склад припадає і важчі вуглеводні: пентан та гексан. Крім цього, нафтовий газ включає кілька негорючих компонентів: гелій, сірководень, вуглекислий газ, азот і аргон.

Слід зазначити, що склад попутного нафтового газу вкрай нестабільний. Те саме родовище ПНГ здатне протягом кількох років помітно змінити відсоткове зміст тих чи інших елементів. Особливо це стосується метану та етану. Але навіть попри це нафтовий газ високо енергоємний. Один кубометр ПНГ залежно від типу вуглеводнів, що входять до його складу, здатний виділити від 9 000 до 15 000 ккал енергії, що робить його перспективним для використання у різних секаторах економіки.

З видобутку попутного нафтового газу лідирують Іран, Ірак, Саудівська Аравія, Російська Федерація та інші країни, у яких зосереджено основні запаси нафти На Росію тут припадає близько 50 млрд. кубометрів попутного нафтового газу на рік. Половина цього обсягу йде потреби виробничих сфер, 25% на додаткову переробку, а решта спалюється.

Очищення

У первозданному вигляді попутний нафтовий газ не застосовується. Його використання стає можливим лише після попереднього очищення. Для цього шари вуглеводнів, що мають різну щільність, відокремлюють один від одного в спеціально розробленому для цього устаткуванні - сепаратор багатоступеневий тиску.

Всім відомо, що вода в горах закипає за більш низької температури. Залежно від висоти температура кипіння може опускатися до 95 ºС. Відбувається це через різницю атмосферного тиску. Цей принцип використовується у роботі багатоступінчастих сепараторів.

Спочатку сепаратор подає тиск 30 атмосфер і через певний проміжок часу поступово зменшує його значення з кроком 2-4 атмосфери. Тим самим здійснюється рівномірне відділення вуглеводнів з різною температуроюкипіння один від одного. Далі отримані компоненти відправляють безпосередньо на наступний етап очищення на заводи з переробки нафти.

Застосування попутного нафтового газу

Наразі активно затребуваний у деяких сферах виробництва. Насамперед, це – хімічна промисловість. Для неї ПНГ служить матеріалом для виготовлення пластмаси та гуми.

Енергетична галузь також небайдужа до побічного продукту нафтовидобутку. ПНГ є сировиною, з якої одержують такі види палива:

• Сухий бензиновий газ.
• Широка фракція легень вуглеводнів.
• Газове паливо.
• Зріджений нафтовий газ.
• Стабільний газовий бензин.
• Окремі фракції на основі вуглецю та водню: етан, пропан, бутан та інші гази.

Обсяги використання попутного нафтового газу були б ще вищими, якби не низка складнощів, що виникають при його транспортуванні:

• Необхідність видалення механічних домішок із складу газу. Під час закінчення ПНГ зі свердловини в газ потрапляють дрібні частинки ґрунту, які значно знижують його транспортні властивості.
• Попутний нафтовий газ має обов'язково пройти процедуру обензинювання. Без цього скраплена фракція випаде в осад у газопроводі під час його транспортування.
• Склад попутного нафтового газу має піддаватися очищенню від сірки. Підвищений вміст сірки є однією з головних причин утворення вогнищ корозії у трубопроводі.
• Видалення азоту та двоокису вуглецю для підвищення теплотворної спроможностігазу.

В силу вищеназваних причин довгий час попутний нафтовий газ не піддавали утилізації, а палили безпосередньо біля свердловини, де залягала нафта. Особливо, за цим добре було спостерігати, пролітаючи над Сибіром, де постійно виднілися смолоскипи з чорними хмарами диму, що відходять від них. Так тривало, поки в справу не втрутилися екологи, усвідомивши всю ту непоправну шкоду, яка завдається таким чином природі.

Наслідки спалювання

Спалювання газу супроводжується активним термічним впливом на навколишнє середовище. У радіусі 50-100 метрів від безпосереднього місця горіння спостерігається помітне зниження обсягу рослинності, а на відстань до 10 метрів взагалі її відсутність. Пов'язано це головним чином з вигорянням поживних елементів ґрунту, від яких залежать різного роду дерева і трави.

Спалений смолоскип служить джерелом окису вуглецю, того самого, який відповідальний за руйнування озонового шару Землі. Крім усього, в газі містяться сірчистий ангідрид і оксид азоту. Ці елементи належать до групи отруйних речовин живих організмів.

Так, у людей, які проживають у районах з активним видобутком нафти, спостерігається підвищений ризик розвитку різноманітних патологій: онкології, безплідності, ослаблення імунітету тощо.

З цієї причини наприкінці 2000-х років гостро постало питання про утилізації ПНГ, яке ми і розглянемо нижче.

Способи утилізації попутного нафтового газу

на Наразііснує безліч варіантів видалення відходів нафти без завдання шкоди навколишньому середовищу. Найбільш поширеними є:

• Надсилання безпосередньо на завод з переробки нафти. Є найбільш оптимальним рішенням як з фінансової, так і екологічної точки зору. Але за умови, якщо вже є розвинена інфраструктура газопроводів. За її відсутності знадобиться значне вкладення капіталу, що обґрунтовано лише у разі великих родовищ.
• Утилізація шляхом використання ПНГ як паливо. Попутний нафтовий газ поставляється електростанціям, де за допомогою газових турбінз нього виробляють електричну енергію. Мінусом такого способу є необхідність встановлення обладнання для попереднього очищення, а також його транспортування до пункту призначення.
• Закачування відпрацьованого ПНГ в пласт нафти, що залягає, тим самим підвищуючи коефіцієнт нафтовіддачі свердловини. Відбувається це за рахунок збільшення під шаром ґрунту. Даний варіантвідрізняється простотою реалізації та відносно низькою вартістю устаткування, що використовується. Мінус тут лише один – відсутність фактичної утилізації ПНГ. Відбувається лише її відстрочка, але проблема так і залишається невирішеною.

Презентація

Природний та попутні нафтові гази

Природні гази

суміші газоподібних вуглеводнів різної будови, що заповнюють пори та порожнечі гірських порід, розсіяних у ґрунтах, розчинені в нафті та пластових водах.

Природний газ

Природний газ

• Природний газ

• переважає метан, вміст якого сягає 80-98%

Склад природного газу

Основні родовища природних газів розташовані в Північному та Західному Сибіру, ​​Волго-Уральському басейні, на Північному. Кавказі (Ставрополь), в Республіці Комі.

Основні родовища природних газів розташовані у Північному та Західному Сибіру, ​​Волго-Уральському басейні. На Північному Кавказі, У Республіці Комі, Астраханській області, Баренцевому морі

Попутні нафтові гази

суміші вуглеводнів, супутні нафти та які виділяються при її видобуванні з газонафтових родовищ.

Ці гази розчинені в нафті та виділяються з неї внаслідок зниження тиску при підйомі нафти на поверхню Землі.

Природні та попутні нафтові гази

Попутні нафтові гази різноманітніші за складом, тому їх вигідніше використовувати як хімічну сировину.

Характеристика попутних нафтових газів

ЗАСТОСУВАННЯ

Близько 90% природних газів використовують як паливо і лише 10% як хімічну сировину. З метану одержують водень, сажу, ацетилен. Якщо в газі не менше 3% етану, його використовують для отримання етилену. У Росії її діє етанопровод Оренбург - Казань, в Казані з етану отримують етилен для органічного синтезу .

Природний газ

Використання

Природний газ переважає метан, вміст якого досягає 80-98%. Попутні нафтові гази міститься 30-50% метану, але більше найближчих гомологів - етану, пропану і бутану (до 20% кожного) 30-50% метану, але значно більше найближчих гомологів - етану, пропану та бутану (до 20% кожного)

Назва суміш застосування Газовий бензин Суміш пентану, гексану та інших вуглеводнів Додають до бензину для поліпшення запуску двигуна Пропано - бутанова фракція Суміш пропану і бутану Застосовують у вигляді зрідженого газу як паливо Сухий газ За складом схожий з природним газом Використовують для отримання ацетилену, водню речовин, а також як палива

Близько 90% природних газів використовують як паливо і лише 10% як хімічну сировину. З метану одержують водень, сажу, ацетилен. Якщо в газі не менше 3% етану, його використовують для отримання етилену. У Росії діє етанопровод Оренбург Казань, у Казані з етану отримують етилен для органічного синтезу.

Слайд 1

«Попутний нафтовий газ та екологічні проблеми, що виникають при його утилізації».

Слайд 2

Цілі роботи: Познайомитись із попутним нафтовим газом як важливою сировиною нафтохімічної промисловості. Розглянути склад газу, його основні характеристики, проблеми, пов'язані з його утилізацією. Розкрити сутність екологічних проблем, що виникають під час видобутку, переробки та утилізації попутного нафтового газу.

Слайд 3

ПНГ – найцінніша вуглеводнева сировина поряд з нафтою та природним газом.

Слайд 4

Характеристика ПНГ.
Попутний нафтовий газ (ПНГ) - це природний вуглеводневий газ, розчинений у нафті або «нафтових і газоконденсатних родовищах, що знаходиться в «шапках». На відміну від відомого всім природного газу попутний нафтовий газ містить у своєму складі крім метану та етану велику частку пропанів, бутанів та пар більш важких вуглеводнів. Багато попутних газах, залежно від родовища, містяться також невуглеводневі компоненти: сірководень і меркаптани, вуглекислий газ, азот, гелій і аргон.

Слайд 5

Попутний нафтовий газ є важливою сировиною для енергетики та хімічної промисловості.

Слайд 6

У Росії щорічно за офіційними даними витягується близько 55 млрд. м3 попутного нафтового газу. З них близько 20-25 млрд. м3 спалюється на родовищах і лише близько 15-20 млрд. м3 використовується у хімічній промисловості. Більшість спалюваного ПНГ посідає нові та важкодоступні родовища Західного та Східного Сибіру. Важливим показником для кожного нафтового родовищає газовий фактор нафти - кількість попутного нафтового газу, що припадає на одну тонну нафти, що видобувається. Для кожного родовища цей показник індивідуальний і залежить від природи родовища, характеру його експлуатації та тривалості розробки і може становити від 1-2 м3 до кількох тисяч м3 одну тонну.

Слайд 7

Основні проблеми, пов'язані з використанням ПНГ у Росії.
У 2002 р., всього в Російської Федераціївилучено з надр 34,2 млрд куб. м попутного газу (ПНГ), із них спожито 28,2 млрд. куб. м. Таким чином, рівень використання ПНГ становив 82,5%, при цьому у смолоскипах згоріло близько 6 млрд. куб. м (17,5%).

Слайд 8

Основні напрямки використання ПНГ.
1. Споживання ПНГ як паливо. 2. Споживання ПНГ як сировину для нафтохімії.

Слайд 9

Спалювання попутного нафтового газу – серйозна екологічна проблема як самих нафтовидобувних регіонів, так глобального довкілля.

Слайд 10

Продукти згоряння ПНГ та їх вплив на організм людини та навколишнє середовище.

Слайд 11

Продукти згоряння попутного нафтового газу (ПНГ), що надходять у навколишнє середовище, є потенційною загрозою нормальному функціонуванню людського організму на фізіологічному рівні. Дуже небезпечні дії, наслідки яких виявляються не відразу. Такими є вплив забруднюючих речовин на здатність людей до зачаття та виношування дітей, розвиток спадкових патологій, ослаблення імунної системи, зростання кількості онкологічних захворювань.

Слайд 12

Видобуток попутного нафтового газу території Перелюбського району Саратовської області.
На території Перелюбського району вже близько 20 років ведеться видобуток нафти. В даний час є 8 великих місцезнаходжень вуглеводневої сировини. Найбільша свердловина – Разумовська, на ній встановлений сепаратор для очищення попутного газу. Він транспортується до загальноросійської газопровідної системи Південь, попутний нафтовий газ із деяких інших свердловин використовують для просування нафти до станції «Смородинка». На більшості свердловин газ спалюють. У 2002 р. було спалено близько 305 123 тис. м3. При спалюванні попутного нафтового газу в атмосферу виділяється велика кількістьтоксичних речовин (табл. 1). Але населення району та особливо територій, на яких розташовані смолоскипи, нічим не захищені. Люди щороку мають проходити профілактичний огляд та флюорографію.