Сбор и подготовка попутного газа на нефтяных месторождениях
Попутный нефтяной газ – это смесь газообразных углеводородов, которые растворены в нефти и выделяются при ее добыче и переработке.
Сбор и подготовка попутного нефтяного газа заключается в его отделении от нефти и дальнейшей переработке, в зависимости от того, для чего он будет использоваться в дальнейшем. Существует три основных системы сбора и подготовки попутного нефтяного газа:
Напорная система. Отличительной чертой данной системы является использование однотрубного транспорта до участков, где расположены сепарационные установки (это расстояние может составлять максимум 7 километров), а также последующей транспортировкой нефтегазовой эмульсии до центрального сборного пункта на расстояние до 100 километров. Преимуществом этой системы сбора и подготовки нефтяного газа заключается в снижении затрат на строительство дополнительных станций и перекачку, что способствует увеличению пропускной способности всей системы (из-за снижения вязкости сырья). Недостатком системы выступает необходимость использовать пластовую воду для поддержания давления на месторождении (появляются затраты на ее обратную транспортировку). Схема напорной системы подготовки нефти и газа изображена на рисунке.
Рисунок 1. Схема напорной системы подготовки нефти и газа. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ1 – скважина; 2 – выкидные линии; 3 – АГЗУ; 4 – сборный нефтегазовый коллектор; 5 – сепаратор первой ступени; 6 – дожимной насос; 7 – промысловый нефтепровод; 8 – газопровод; 9 – сепаратор второй ступени; 10 – сепаратор третьей ступени; 11 – сырьевые резервуары.
Самотечная двухтрубная система. Данная система разделяет продукцию скважины при невысоком давлении. В этом случае попутный газ передается компрессорами, нефтяная жидкость (воды + нефть) собирается в специальных резервуарах. Такая система сбора и подготовки значительно уменьшает затраты на электроэнергию и перемещение сырья. Недостатками системы являются запарафинирование трубопроводов и увеличение потерь углеводородов. В настоящее время она применяется только на старых месторождениях природного газа и нефти.
Высоконапорная однотрубная система. Данная система используется исключительно с высоким показателем давления. Такая система позволяет транспортировать нефтяную эмульсию при помощи высоких давлений на устьях скважин на несколько десятков километров. Эта система позволяет экономить средства на строительство насосных и компрессорных станций. Недостатком является то, что на трубопровод оказывается высокая нагрузка, что способствует его более быстрому износу.
Выбор той или иной системы зависит от свойств нефтеносного пласта, состава и свойств извлекаемой нефти, метода подготовки газа и газового конденсата, особенностей промысловой подготовки нефти.
Утилизация попутного нефтяного газа
До недавнего времени почти весь попутный нефтяной газ утилизировался посредством его сжигания в специальных факелах (свеча). Причинами такого способа утилизации попутного газа обычно выступают: удаленность объектов газопереработки, неразвитые системы сбора и подготовки, присутствие механических примесей, низкие штрафы за сжигание попутного газа.
Газовый факел – это аварийное или управляемое сжигание попутного газа при добыче и переработке нефти на химических или нефтеперерабатывающих заводах.
На сегодняшний день существует несколько способов утилизации или использования попутного газа в производственных процессах:
- Переработка на газоперерабатывающих заводах. Этот способ требует минимальных затрат при условии наличия развитой сети транспортировки сырья на предприятии. Недостаток способа заключается в необходимости строительства дополнительных станций по перекачке газа.
- Выработка электроэнергии. Для крупных предприятий данный способ является рациональным, так как попутный газ может быть использован для изготовления топлива для собственных нужд. Недостаток этого способа заключается в выполнении жестких требований по отношению к топливу (содержание сероводорода не боле 0,1 %), что увеличивает затраты на дополнительное оборудование.
- Химическая переработка. Данный способ позволяет перерабатывать попутный нефтяной газ в ароматические углеводороды (бензол, ксилол), которые в дальнейшем могут транспортироваться вместе с нефтью. А оставшиеся легкие углеводороды могут быть использованы в качестве топлива. Недостатком способа является увеличение капитальных затрат на расширение инфраструктуры.
- Использование для газлифта. Иногда попутный нефтяной газ может использоваться для закачки в газовую «шапку» в целях повышения внутрипластового давления, что приводит к увеличению нефтеотдачи. Преимуществом этого метода являются простота его реализации и незначительные затраты. Недостаток заключается в том, что данный способ представляет собой лишь отсрочку сжигания газа в факелах.
