Курсовая работа: Способы утилизации нефтяного газа на Западносургутском месторождении

· разбухание глинистых частиц пласта при попадании сточных вод, что приводит к значительному ухудшению ФЭС пласта;

· подземные воды зачастую содержат O₂, вызывающий кавитационные срывы насосного оборудования и эрозию их проточных частей;

· наличие O₂ приводит к размножению сульфатовосстанавливающих бактерий, которые способствуют пластовым накоплениям сероводорода, который крайне отрицательно влияет на показатели надежности оборудования, вызывая значительную коррозию и износ проточных частей;

· попадание в трубопроводную обвязку песка, которое приводит к значительному абразивному износу деталей.

Закачка в пласт попутного нефтяного газа - оптимальный метод для множества нефтяных месторождений, который позволяет избежать всех этих отрицательных моментов. Единственным условием является соответствующая подготовка попутного нефтяного газа.

2.6 Генерация электроэнергии

Современный этап развития нефтяных промыслов ознаменуется их значительной удалённостью от транспортной и энергетической инфраструктуры и появлением специфических норм и требований к источникам тепловой и электрической энергии, а также к обустройству месторождений нефти со стороны законодательства России, касаемой экологической стороны. Наличие собственного ПНГ позволяет нефтяный компаниям открыть путь к перспективам энергообеспечения месторождений на основе своих же ресурсов. Важным требованием к организации энергоснабжения транспортирующих и добывающих организаций нефтяной отрасли является надежность. Перерыв в электроснабжении таких потребителей более 30 - 60 сек. может привести к перерыву в добыче нефти на время до нескольких часов.

Данный метод применения ПНГ оказывается оправданным в этих вариантах, если источники электроэнергии, нужной для обеспеченья деятельности нефтепромыслов, становятся труднодоступными - в главную очередь, если промыслы находятся в регионах с слабо развитой инфраструктурой.

Экологические риски при этом способе использования ПНГ выше, чем при генерации электроэнергии на электростанциях, работающих на природном газе - сказывается наличие широких фракций легких углеводородов (ШФЛУ) в составе ПНГ, приводящее к повышенному выбросу сажи.

Рисунок 8. Электрогенерация

Самостоятельные электростанции предстают подходящим решением как для больших промышленных компаний, так и для жилищной инфраструктуры далёких областей государства и строящихся жилых массивов. Свои источники теплоэлектроэнергии дают возможность компаниям быть независимыми от увеличения тарифов на электрическую энергию и тепло, наличия или неимения линий электропередач, гарантируют исправность и качество снабжения электричеством, а для далёких населенных пунктов и поселков нередко являются единственным видом теплоэлектроснабжения.

Преградой к широкому использованию данного метода утилизации ПНГ служит отсутствие инфраструктуры, нужной для передачи электричества вероятным потребителям. Формирование такой инфраструктуры в далёких областях может быть сопряжено с солидными инвестициями, делающими генерацию электричества экономически неэффективной.

Таблица 4. Расчет экономических параметров генерации электрической энергии [3]

2.7 Неглубокая переработка

При поддержки мобильных технологических установок ПНГ может делиться в газ (сухой отбензиненный метан, СОГ) и пропан-бутановую смесь (топливный метан). Газ закачивается в газотранспортную систему, а топливный газ сжижается и отбывает покупателям цистернах [6]

Так как этот метод переработки подразумевает закачку в газотранспортную систему только метана, то лимитирования по доле газа, добавляемого в транзитный поток, отсутствует. Безусловно, при этом сберегаются требования к наличию свободных мощностей в транзитном трубопроводе.

Рисунок 9. Неглубокая переработка попутного нефтяного газа

Таблица 5. Расчет экономических параметров неглубокой переработки[3]

2.8 Глубокая переработка

ПНГ по трубопроводной системе доставляется на большие газоперерабатывающие заводы, где выполняется его разделение на метан и широкие фракции легких углеводородов (ШФЛУ). Газ закачивается в главную газопроводную систему, а ШФЛУ следует на последующие переделы с целью выработки широкой линии нефтехимических товаров.

Особенностью данного вида применения ПНГ представляется большая, по сравнению с предшествующими альтернативами, продолжительность осуществления проектов от начала возведения инфраструктуры вплоть до пуска нефтехимических предприятий, выдающих готовую продукцию[7].

Рисунок 10. Глубокая переработка попутного нефтяного газа

Таблица 6. Расчет экономических параметров неглубокой переработки[3]

Рисунок 11. Сравнение данных по всем видам утилизации

2.9 Опыт передовых стран в вопросах утилизации ПНГ

Канада

Власть Альберты (Канада) требует от недропользователей чтобы они давали оценку все возможности абсолютного исключения сжигания и рассеяния ПНГ.

Если не может быть целиком исключено выжигание ПНГ, то давали гарантию, то сжигание ПНГ обязано производиться в согласовании с условиями правительства.

Управление по энергетике и общественному хозяйству провинции Альберта полагает проект экономически доходным, в случае если приростные финансовые показатели утилизации ПНГ гарантируют получение более чем нулевого чистого дисконтированного дохода (ЧДД) до вычета налогов [6].

Также существует «комплексный» подход, в соответствии с которым экономические расчеты использования ПНГ делаются в рамках первоначального утверждения проекта разработки месторождения.

Основными элементами системы регулирования сжигания и распыления ПНГ в Альберте являются:

* Управление (Дерево решений) сжигания газа;

* Экономическая оценка проектов утилизации газа;

* Требования по характеристикам процесса сжигания газа;

* Измерение и отчётность;

* Меры контроля и принуждения.

Все планы со сжиганием газа обязаны быть оценены недропользователями, используя концепцию управления сжигания и рассеяния ПНГ, включая урегулированный процесс принятия решений - «дерево решений». Основное содержание данного процесса - необходимо устранить выжигание и рассеяние ПНГ. Если этого не получается, то рассматриваются разные виды уменьшения сжигания ПНГ. И только лишь в случае если по финансовым соображениям никак не удаётся отыскать приемлемых вариантов утилизации, допускается жечь ПНГ [6].

США

«В 1983 г. распоряжением Верховного суда США возможность регулировки проблем, сопряженных с природным газом, было делегировано лично штатам. Помимо этого, в целях избежания выброса газа в атмосферу и его сжигания в факелах в 1946 г. в штате Техас, главном нефтедобывающем районе государства, рабочая группа штата, регулирующая проблемы, сопряженные с нефтегазодобычей в штате, заявила нефтедобывающим фирмам, что будет приостанавливать промысел нефти, в случае если проблемы утилизации ПНГ ими не станут разрешены. В ряде месторождений данная опасность в дальнейшем была реализована»

В дальнейшем в стране была построена мощная инфраструктура газоснабжения, благодаря которой газ начал поступать по безопасной и надёжной системе подземных трубопроводов. Также в США существует мощная система газовых хранилищ, что позволяет покрывать нагрузки в периоды пикового потребления [6].

«Мощности согласно переработке газа в США и, в особенности в Канаде, существенно превосходят объёмы добычи газа: в Канаде практически в 3,8 раза, в США - в 1,2 раза. Это сопряжено с тем, что планирование и сооружение заводов рассчитываются на снабжение переработки максимального объёма добычи природного либо нефтяного газа. Данный максимальный объем добычи на месторождении как правило удерживается несколько лет, в последствии чего в течение длительного времени, вплотную до абсолютного истощения месторождения, идет процесс падения добычи с надлежащим понижением объемов поступления газа в перерабатывающие заводы. Согласно этой обстоятельству многочисленными нефтяными фирмами было принято решение о постройке не очень больших по мощности газоперерабатывающих заводов в основном с целью извлечения пропан-бутановых фракций. Подобные незначительные по мощности газоперерабатывающие заводы и по нынешнее время занимают львиную часть в совокупном числе ГПЗ этих стран.»

Великобритания

Политика по сжиганию попутного нефтяного газа в Великобритании проводится согласно принципу рационального освоения нефтегазовых ресурсов [6]:

1) Максимизация экономически эффективного извлечения нефтегазовых запасов;

2) Сокращение парниковых выбросов.

При оценке предложений для разработки новых объектов правительство рассматривает и учитывает следующие задачи:

1) Обеспечение извлечения всех экономически эффективных запасов углеводородного сырья;

2) Обеспечение адекватных и конкурентных условий для отрасли по транспорту и переработке углеводородов;

3) Учёт экологического влияния и интерес других пользователей морских ресурсов.

Подобным образом, власть устанавливает не единственную цель, а там где появляется конфликт интересов, позиции любой сторон рассматриваются в каждом конкретном случае. В Англии с целью изучения новейших месторождений следует, чтобы была одобрена подготовленная схема изучения месторождения, которая безусловно содержит проблемы применения ПНГ.

«Данная модель проекта содержит и ежегодную информацию о сжигании и рассеивании ПНГ. Анализ влияния на окружающую среду обязательна для абсолютно всех субъектов с добычей нефти более 3750 барр./сут.» Если никак не получается достигнуть позитивной финансовой эффективности для доставки газа на сушу, необходимо проанализировать ряд вариантов применения ПНГ:

* Использование в качестве топлива;

* Использование для увеличения нефтеотдачи пластов;

* Конверсия в топливо;

* Закачка газа в пласт;

* Продажа компаниям, разрабатывающим соседние участки недр;

* Сжигание /рассеивание

Тем не менее имеются разрешения на сжигание ПНГ для каждого месторождения, которые включают, к примеру, квоты для целей безопасности и при внезапных условиях. Сущность предлагаемой схемы заключается в том, чтобы обеспечить для операторов возможности торговли подобными неиспользованными объёмами квот [6].

Таким образом, основная задача правительства состоит в формировании условий, повышающих эффективность утилизации попутного нефтяного газа. В результате этого в 1986 г. была запущена реформа газового рынка Великобритании, которая началась с приватизации компании BritishGas. В результате из одной большой компании было выделено несколько ГТС, компании поставщики и потребители. К тому же в 1998 г. был построен газопровод, который соединил Великобританию с Европой. В этот же самый момент была проведена либеральная реформа на рынке электроэнергии, что привело к существенному росту количества электростанций. Доступ к ГТС и конкуренция на рынке сократили совокупные издержки на поставку газа с месторождений на рынок. Данные меры также позволили производителям газа напрямую выходить на рынок и реализовывать свою продукцию.