Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

Утилизация попутного нефтяного газа

 

Ключевые задачи предприятий нефтяного комплекса на ближайшие годы определены необходимостью утилизации и переработки попутного нефтяного газа (ПНГ). На протяжении многих лет нефтяной комплекс оставался основным загрязнителем воздуха и окружающей среды за счет повсеместного сжигания больших объемов попутного нефтяного газа на нефтяных промыслах. На его долю приходилось до 30% вредных выбросов всего промышленности в России. В то же время специфика добычи ПНГ заключается в том, что он является побочным продуктом добычи нефти. Отсутствие инфраструктуры для его сбора, подготовки, транспортировки и переработки долгое время были основной причинойнерационального использования ПНГ.

 

Проблемы нефтяной отрасли

- высокая энергоемкость нефтедобычи

- низкий уровень рационального использования попутного газа

- высокий уровень загрязнения окружающей среды продуктами горения «факела»

- увеличивающиеся штрафы за нерациональное использование ПНГ

- необходимость долгосрочных инвестиций в программы утилизации ПНГ

- потребность в энергоэффективных решениях утилизации ПНГ

 

Программы утилизации ПНГ

При сложившихся ценах на ПНГ создавать инфраструктуру для транспортировки его на ГПЗ с целью дальнейшей переработки часто становится невыгодно. Между тем, сжигание газа в «факелах» приводит к существенным экономическим потерям. По расчетам института энергетической стратегии, сжигание 1 млрд. м³ попутного газа эквивалентно потере товарной массы на сумму более 300 млн. долларов. После ратификации Россией Киотского протокола, с учетом его требований по ограничению выбросов парниковых газов, сжигание ПНГ в «факелах» приводит к дополнительным убыткам в объеме от 3 до 5 млрд. долларов. В связи с этим проблема утилизации ПНГ приобрела актуальность для многих предприятий нефтяного комплекса.

Практически во всех компаниях нефтяной отрасли уже на протяжении ряда лет реализуются программы по энергосбережению и повышению энергоэффективности. Предприятия постоянно расширяют арсенал энергоэффективных технологий. В добыче значительные возможности энергосбережения связаны с утилизацией ПНГ для выработки собственной электроэнергии, а также с утилизацией отводимого тепла (когенерацией). Поэтому развитие собственных источников электроэнергии становится все более актуальным для нефтегазового бизнеса.

 

Законодательная база

Постановление Правительства РФ от 8 января 2009 года «О мерах по стимулированию сокращения загрязнения атмосферного воздуха продуктами сжигания попутного нефтяного газа на факельных установка» обязало нефтяников обеспечить целевой показатель сжигания ПНГ на 2012 год и последующие годы в размере не более 5%. За сверхлимитное сжигание попутного газа к нефтегазовым компаниям применяются штрафные санкции.

В связи с этим, применение микротурбин обеспечивает нефтегазовым предприятиям дополнительную экономию расходов на строительство собственной автономной электростанции FlexEnergy на месторождении.

 

Энергетическое оборудование и инновации

Несмотря на востребованность автономных источников энергии, интенсивное развитие автономной генерации долгое время сдерживалось слабой отечественной производственной и материально-технической базами. Традиционное генерирующее оборудование — промышленные газотурбинные электростанции, газопоршневые и дизельные генераторы, к сожалению, не всегда отвечают требованиям надежности и энергоэффективности объектов нефтегазовой инфраструктуры. В частности, до сих пор существует проблема подбора генерирующего оборудования для автономных электростанций небольших нефтегазовых объектов в диапазоне мощностей до 0,5-4 МВт. Ранее для обеспечения потребностей таких объектов использовались большие газовые турбины. Имея большую, чем необходимо, мощность, они эксплуатировались на низкой нагрузке, что сводило на нет экономику их применения. Другим вариантом было использование авиационных или судовых двигателей, находящихся в заданном диапазоне мощностей, но имеющих низкие показатели эффективности и слабые эксплуатационные характеристики.

Использование газопоршневых установок на объектах нефтегазового комплекса также часто сопряжено с рядом сложностей, связанных с жесткими требованиями техники к составу топлива и дорогостоящим сервисным обслуживанием. Высокий риск детонации не позволяет использовать их на месторождениях с низким качеством топлива или содержанием сероводорода свыше 0,1% без строительства системы предварительной газоподготовки, что значительно увеличивает капитальные затраты на внедрение и эксплуатацию газопоршневых электростанций. Зачастую из-за высокого риска детонации газопоршневые станции эксплуатируются с нагрузкой не более 40-60% от номинальной мощности. Это приводит к повышению расходов на обслуживание и его быстрому выходу из строя оборудования.

Трансфер ведущих мировых достижений в области теплоэнергоснабжения и приход на российский рынок нового поколения генерирующего оборудования Flex Energy сделали возможным выработку нового подхода к обеспечению качественной и недорогой электроэнергией нефтегазовых объектов. Этот подход выражается в главном принципе - «включи и работай», в основе которого лежит надежное оборудование высокой степени заводской готовности, отличающееся полностью автоматизированной системой управления, отличными техническими характеристиками и потребительскими свойствами.

 

Решение по утилизации ПНГ

Одним из эффективных путей использования попутного нефтяного газа и минимизации вредных выбросов в атмосферу является выработка электроэнергии и тепла для обеспечения собственных нужд нефтяных месторождений. Наибольшую эффективность подтвердили проекты c турбинами FlexEnergy с КПД не менее 85%.

Применение микротурбин Flex Energy открывает широкие возможности для эффективной утилизации попутного газа. Производство электричества из практически бросового сырья позволяет снизить себестоимость собственной электроэнергии месторождений в 2-3 раза по сравнению с сетевыми тарифами, что ведет к значительному снижению энергоемкости нефтедобычи в целом и позволяет избежать экологических штрафов. Автономные электростанции на основе микротурбинных установок отвечают самым жестким требованиям по энергобезопасности и экологичности.

Сравнение экологических показателей различных видов энергетического оборудования:

Главным достоинством микротурбин Flex Energy при реализации проектов утилизации ПНГ является способность работать на неподготовленном попутном газе с переменным компонентным составом, различной теплотворной способностью и содержанием сероводорода до 4-7%. Особенности конструкции двигателей и применение специальных антикоррозийных материалов обеспечивают возможность сжигания попутного газа в установках напрямую без предварительной газоочистки. При этом полностью исключен риск повреждения двигателя вследствие низкого качества топлива, что выгодно отличает их от газопоршневых агрегатов, способных работать только на магистральном газе или очищенном ПНГ (по ГОСТу) с содержанием H2S не более 0,1%.

Это позволяет сэкономить на строительстве сложной системы газоочистки и ее последующей эксплуатации, сократив затраты на обслуживание всей системы в 3-4 раза по сравнению с газопоршневыми решениями. В результате срок окупаемости газовых электростанций на базе микротурбинных установок Flex Energy составляет в среднем 2-4 года

 

Преимущества автономных электростанций на попутном нефтяном газе (ПНГ)

- низкая себестоимость электрической и тепловой энергии

- повышение экологичности производства

- быстрая окупаемость

- оптимизация энергозатрат

- снижение издержек нефтедобычи

- повышение энергоэффективности нефтяного промыслового хозяйства