Одной из актуальных проблем нефтегазового производства является сжигание попутного газа на факелах, которое приводит к значительному увеличению выбросов парниковых газов (ПГ) в атмосферу и наносит большой вред окружающей среде. По мере роста актуальности проблемы глобального потепления нефтедобывающие компании во всем мире ведут активный поиск путей повышения утилизации попутного газа. Являясь убежденным сторонником принципа соблюдения всех законодательных и нормативно-правовых требований по охране окружающей среды, компания ТНК-BP приступила к выполнению программы утилизации попутного газа, целью которой является поиск путей полезного использования попутного газа на нефтепромыслах Компании. В ходе данной программы было принято решение о
снабжении нефтегазовых проектов индустриальными компонентами, которые позволят в большей степени удовлетворить потребности компании промышленным электрооборудованием. Компания «RAMWELL» является поставщиком индустриальных компонентов и осуществляет материально-техническое снабжение нефтегазовой, горнодобывающей и др. индустриальных отраслей различным электрооборудованием.
Попутный газ представляет собой смесь углеводородов, которая выбрасывается в атмосферу при выходе сырой нефти на поверхность из скважины. Хотя состав попутного газа может варьироваться в зависимости от конкретного участка того или иного месторождения, его основными компонентами являются метан, этан, пропан, изобутан, n-бутан, изопентан, n-пентан, n-гексан, двуокись углерода, сероводород, гелий и азот. Факельное сжигание попутного газа – важная мера обеспечения промышленной безопасности, позволяющая надежно удалять газ с нефтепромысловых объектов.
Сжигание попутного газа на факелах в процессе добычи нефти приводит к выбросу в атмосферу соединений с большим содержанием оксидов углерода, азота, серы, а также сажи. Эти кислые газы постепенно перемещаются вниз и оседают в виде мокрых и сухих кислотных отложений на растительных организмах, почве и водоемах, расположенных в районах сжигания попутного газа. Кроме того, процесс сжигания попутного газа сопровождается высокими температурами и непрерывным освещением как в дневное, так и в ночное время суток.
Факельное сжигание газа в России и стратегия ТНК-ВР
На протяжении последних 20 лет в России растут объемы факельного сжигания попутного газа. Согласно оценке Всемирного банка, на сегодняшний день на долю России приходится почти 16% попутного газа, сжигаемого во всем мире. По мере роста информированности о проблемах, связанных с факельным сжиганием газа и осознания необходимости их решения, ряд российских региональных органов власти включил в законодательство о недропользовании положения, регламентирующие утилизацию попутного газа. Так, один из крупнейших регионов добычи нефти и природного газа – Ханты-Мансийский АО – установил минимальный процент утилизации попутного газа в качестве обязательного условия лицензирования, прописанный в лицензионном соглашении, которое оператор заключает с территориальным органом управления по недропользованию. Как правило, указанный коэффициент утилизации составляет 95%.
Компания ТНК-BP получила в наследство от прежних владельцев ряд нефтяных месторождений, на которых объемы сжигания попутного газа на факелах иногда превышают целевые показатели, установленные лицензионными соглашениями. Проблема попутного газа наиболее остро стоит в Нижневартовском и Волго-Уральском регионах. В силу того, что соблюдение нормативов сжигания газа стало условием получения и сохранения эксплуатационных лицензий на нефтяные месторождения в основных нефте- и газодобывающих регионах Компании, начиная с 2003 года был предпринят ряд инициатив, направленных на повышение коэффициента утилизации попутного газа. В каждой Бизнес-единице (БЕ) Компании в настоящий момент осуществляются мероприятия, направленные на сокращение объемов сжигаемого на факелах попутного газа. Одной из комплексных мер, принимаемых БЕ «Восток» и «Самотлор», стал проект утилизации попутного газа в Нижневартовском регионе, цель которого – исключить факельное сжигание попутного нефтяного газа, добываемого на месторождениях ТНК-BP на территории Западной Сибири.
Нижневартовский проект
Проект утилизации попутного газа в Нижневартовском регионе охватывает более 30 многозалежных нефтяных месторождений, расположенных в районе Нижневартовска и эксплуатируемых БЕ «Самотлор» и «Восток». Проектом разработан план действий по сокращению объемов сжигания добываемого попутного газа к концу 2009 года, конечная цель которого обеспечить снижение доли сжигаемого газа до уровня менее 5%.
В настоящее время часть попутного газа используется для собственных нужд, еще часть продается компании СИБУР, которая затем перерабатывает его для дальнейшего сбыта через существующую сеть газоснабжения. Остаток газа, который не был реализован или использован на собственные нужды, сжигается на факелах.
Наиболее распространенными способами снижения объемов сжигаемого на факелах газа являются:
повторное нагнетание газа в скважину;
поставки газа на рынок;
использование газа для производства электрической и тепловой энергии.
применение теплоизоляционных материалов и конструкций. Использовались подобные теплоизоляционные конструкции в Керчи 2000, на промышленных предприятиях и объектах.
Растущая ценность попутного газа для экономики подвигла многие промышленно развитые страны заняться активным поиском путей его коммерциализации, развивая собственные внутренние рынки и стремясь выйти на международные энергетические рынки. В России возможности реализации попутного газа на рынке переработки и сбыта энергоносителей сдерживаются структурой рынка, монопольной по своему характеру. В частности, именно по этой причине (помимо стремления просто использовать наиболее экономически привлекательное решение продавать весь сжигаемый в настоящее время газ) в ходе этапа «Оценка» в рамках проекта рассматривался ряд других альтернатив, позволяющих обеспечить сокращение объемов факельного сжигания попутного газа. Были определены следующие возможные альтернативы:
нагнетание газа в газовую шапку, нефтеносную зону или водоносный пласт;
использование газа в качестве топлива для получения тепла и нагнетания горячей воды или пара с целью увеличения нефтеотдачи пласта;
сделки продажи/размена («свопа») газа с третьими сторонами;
сжигание газа для выработки электроэнергии для собственных нужд либо сбыта на внешнем рынке;
конверсия газа в жидкое/твердое состояние для транспортировки на рынок.
В 2005 году специально созданная многопрофильная проектная группа, в состав которой вошли специалисты ТНК-BP, BP и предприятий-подрядчиков, провела оценку перечисленных альтернативных методов, а также возможных комбинаций различных вариантов с учетом рыночных, технических, экономических и реализационных перспектив. Наиболее оптимальной оказалась возможность использования на следующем этапе («Выбор») двух стратегий, а именно: Стратегия нагнетания газа в скважину – данная стратегия находится под полным контролем ТНК-BP. Скрининг пластов позволил выявить потенциальные газовые шапки для закачки газа и ряд водоносных пластов, которые могут быть использованы в качестве газохранилищ.
Стратегия сбыта газа – данная стратегия заключает в себе потенциал наибольшего экономического эффекта при минимальных капиталовложениях. Данный вариант предусматривает заключение сделок продажи или свопа газа, вероятнее всего, с компанией-газопереработчиком, потребителями газа или электростанцией.
Проведение экономического и рыночного анализа позволило определить ряд приоритетных направлений деятельности по двум перечисленным стратегиям, которые должны рассматриваться далее на проектном этапе «Выбор». Во-первых, программа учета количества сжигаемого попутного газа, проводимая в настоящее время БЕ «Газ», позволит более точно определить объемы сжигаемого газа по сравнению с используемыми традиционным методами. Это позволит создать более качественную основу для разработки технического и коммерческого проектных решений. Ожидается, что результаты данной работы будут получены к середине 2006 года.
Во-вторых, было подтверждено и учтено влияние феномена сезонного (летнего) скачка спроса со стороны внешних потребителей. При выработке решения будет необходимо учитывать фактор дополнительного сезонного спроса на газ.
И наконец, проект охватывает нефтяные промыслы, географически разбросанные по территории площадью 20 000 км2, причем отдельные месторождения не имеют или имеют лишь ограниченный доступ к системе сбора газа. Затраты по сбору газа составляют весьма значительную часть всех проектных затрат. Экономические показатели проекта станут более привлекательными, если будет проведена оптимизация системы сбора газа.
Хотя будут приложены все усилия к тому, чтобы максимально повысить объемы сбыта газа, весьма вероятно, что решение проблемы сжигания попутного газа будет лежать где-то посередине между стратегией полного сбыта газа и стратегией его полной обратной закачки. С учетом вышесказанного, в процессе планирования предусматривалось, что на стадии «Выбор» мероприятия будут проводиться в два основных этапа, характеризующих процесс принятия соответствующих решений.
В рамках первого этапа будет принято решение по определению того, какие нагнетательные мощности потребуются с учетом принятых обязательств по объему поставок реализуемого продукта. В рамках второго этапа решение будет включать оценку и разработку окончательной конфигурации системы с целью оптимизации экономических показателей проекта.
ТНК-BP утвердила финансирование для этапа «Выбор», и результаты выполненных мероприятий должны быть представлены к концу 2006 года. После четкого уяснения конфигурации (схемы) проекта (соотношение «сбыт/закачка газа») и выполнения финансового обоснования инвестиций, на этапе «Определение», намеченном на 2007 год, будет проведено предварительное техническое проектирование (FEED) и подготовлено технико-экономическое обоснование строительства. На следующем этапе («Исполнение») предусматривается завершение детальной схемы проекта и переход к строительно-эксплуатационным работам. Полное достижение плановых показателей по сокращению объемов сжигания попутного газа ожидается выполнить к концу 2009 года.
