Попутный нефтяной газ (ПНГ)

ИА Neftegaz.RU. Попутный нефтяной газ (ПНГ, Associated gas ) - это природный углеводородный газ (смесь газов и парообразных углеводородных и не углеводородных компонентов), растворенный в нефти или находящийся в «шапках» нефтяных и газоконденсатных месторождений.

В 1 тонне нефти количество ПНГ может содержаться от 1-2 м³ до нескольких 1000 м³ в зависимости от региона добычи.
В отличие от природного газа ПНГ содержит в своем составе кроме метана и этана большую долю пропана, бутана и паров более тяжелых углеводородов.
Во многих ПНГ, в зависимости от месторождения, содержатся также неуглеводородные компоненты: сероводород и меркаптаны, углекислый газ, азот, гелий и аргон.

По геологическим характеристикам различают:

• ПНГ газовых шапок;
• газы, растворенные в нефти.

При вскрытии нефтеносных пластов обычно сначала начинает фонтанировать газ из шапок.
Впоследствии основную часть добываемого ПНГ составляют газы, растворенные в нефти.
Газ газовых шапок, или свободный газ, является более «легким» по составу (с меньшим содержанием тяжелых углеводородных газов) в отличие от растворенного в нефти газа.
Таким образом, начальные стадии освоения месторождений обычно характеризуются большими ежегодными объемами добычи ПНГ с большей долей метана в своем составе.
При длительной эксплуатации месторождения дебит ПНГ сокращается, и большая доля газа приходится на тяжелые составляющие.

Использование ПНГ:

• важное сырье для энергетики и химической промышленности.
• имеет высокую теплотворную способность, которая колеблется в пределах 9000 - 15 000 Ккал/ м³, но его использование в энергогенерации затрудняется нестабильностью состава и наличием большого количества примесей, что требует дополнительных затрат на очистку («осушку») газа,
• в химической промышленности содержащиеся в ПНГ:
• метан и этан - используются для производства пластических масс и каучука,
• более тяжелые элементы - служат сырьем при производстве ароматических углеводородов, высокооктановых топливных присадок и сжиженных углеводородных газов, в частности, сжиженного пропан-бутана технического (СПБТ).

По данным Министерства природных ресурсов и экологии РФ (МПР):

• добыча ПНГ в РФ - 55 млрд м³ /год;
• 26% (14 млрд м³/год) направлялось в переработку,
• 47% (26 млрд м³) шло на нужды нефтепромыслов либо списывалось на технологические потери,
• 27% (15 млрд м³) сжигалось в факелах.
• из-за сжигания ПНГ Россия теряла около 139,2 млрд руб/год (консолидированная стоимость жидких углеводородов, пропана, бутана и сухого газа, производимых при переработке ПНГ).

Экологические проблемы сжигания ПНГ

• приводит к значительным выбросам твердых загрязняющих веществ и ухудшению экологической обстановки в нефтепромысловых районах.
• при «технологических потерях» и сжигании ПНГ в атмосферу выбрасывается диоксид углерода и активная сажа.
• горение газа в факелах в России:
• приводит к образованию почти 100 млн т/год выбросов СО₂ (при условии эффективного сжигания всего объема газа),
• российские факельные установки недостаточно неэффективны:
• газ в них сжигается не полностью,
• в атмосферу выделяется метан, гораздо более активный парниковый газ, чем углекислый газ.
• объем выбросов сажи - приблизительно в 0,5 млн т/год,
• сопровождается тепловым загрязнением окружающей среды:
• вокруг факела радиус термического разрушения почв колеблется в пределах 10-25 метров,
• растительности - 50 - 150 метров,
• в атмосферу поступают как продукты сгорания ПНГ, в том числе окись азота, сернистый ангидрид, окись углерода, так и различные несгоревшие углеводороды.
  
• приводит к увеличению заболеваемости местного населения раком легких, бронхов, к поражениям печени и желудочно-кишечного тракта, нервной системы, зрения.

Возможные пути утилизации ПНГ:

• Закачка в недра для повышения пластового давления и, тем самым, эффективности добычи нефти:
• в России, в отличие от ряда зарубежных стран, этот метод за редким исключением не используется, т. к. это высокозатратный процесс.
• Использование на местах для выработки электроэнергии, идущей на нужды нефтепромыслов;
• При выделении значительных и устойчивых объемов ПНГ:
• использование в качестве топлива на крупных ТЭС,
• использование для дальнейшей переработки в газохимии.
• наиболее эффективный способ утилизации ПНГ - переработка на газоперерабатывающих заводах (ГПЗ) с получением сухого отбензиненного газа (СОГ), широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ), сжиженных газов (СУГ) и стабильного газового бензина (СГБ).

Оптимальный вариант использования ПНГ зависит от размера месторождения.

• Для малых месторождений - наиболее привлекательным вариантом является выработка электроэнергии в малых масштабах для собственных промысловых нужд и нужд других местных потребителей.
• Для средних месторождений - извлечение сжиженного нефтяного газа (СНГ, СУГ) на ГПЗ и продажа сжиженного нефтяного газа (СНГ) или нефтехимической продукции и сухого газа.
• Для крупных месторождений - генерирование электроэнергии на крупной электростанции для последующей оптовой продажи в энергосистему.

Решение проблемы утилизации ПНГ - это не только вопрос экологии и ресурсосбережения, но и потенциальный национальный проект:

• стоимостью - 10-15 млрд долл США;
• с производством:
• до 5-6 млн т/год жидких углеводородов,
• 3-4 млрд м³/год этана,
• 15-20 млрд м³/год сухого газа,
• или 60-70 тысяч ГВт*час/год электроэнергии.

С 1 января 2012 г действует Постановление Правительства РФ «О мерах по стимулированию сокращения загрязнения атмосферного воздуха продуктами сжигания попутного нефтяного газа на факельных установках», согласно которому компании обязаны утилизировать 95% ПНГ.