CC BY
10ГОРНОЕ ДЕЛО (MINING INDUSTRY)
УДК 622
Маджеед Ноорулдеен Асеер Маджеед
студент
Санкт-Петербургский горный университет (г. Санкт-Петербург, Россия)
ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА В РЕСПУБЛИКЕ ИРАК
Аннотация: в данной статье рассмотрены существующие способы использования попутного нефтяного газа (ПНГ) на нефтяных месторождениях, описаны методы моделирования, используемые для оптимизации процессов использования попутного нефтяного газа; приведены примеры утилизации ПНГ на месторождениях Республики Ирак, определены факторы, влияющие на повышение эффективности его использования.
Ключевые слова: нефтяной газ, сжигание, попутный газ, утилизация, газ, ПНГ, сырье, месторождение.
Одной из важнейших проблем при эксплуатации нефтегазовых месторождений является проблема использования попутного нефтяного газа (ПНГ). Попутный газ - это газ, который образуется в процессе добычи нефти и природного газа, но не используется и сжигается в атмосфере, что приводит к выделению большого количества углекислого газа и других вредных веществ.
Актуальность данного исследования обусловлена несколькими факторами. Во-первых, ПНГ является ценным ресурсом, который может быть использован для генерации электроэнергии, производства тепла, а также в качестве сырья для химических производств. Во-вторых, ПНГ является одним из основных источников выбросов парниковых газов, которые вносят существенный вклад в глобальное потепление и изменение климата. При этом большая часть ПНГ в настоящее время не используется и сжигается на месте
добычи, что приводит к негативным экологическим последствиям и потере ценных ресурсов. Поэтому эффективное использование ПНГ становится все более актуальной задачей для нефтегазовой отрасли (рис. 1).
Рис. 1. Изменение объемов сжигания ПНГ на факелах в ведущих нефтедобывающих государствах в 2012-2021 гг. [6]
На сегодняшний день существует несколько методов использования попутного газа, которые могут быть использованы для повышения его эффективности.
Первый метод - генерация электроэнергии. Для этого применяются газотурбинные установки, работающие на сжатом газе.
Второй метод - производство сжиженного природного газа (СПГ). Попутный газ сжижается, транспортируется и используется в качестве экологически чистого топлива.
Третий метод - использование попутного газа в качестве топлива для транспорта. Попутный газ может служить топливом для автомобилей. Требуются модификации двигателей.
Четвертым методом использования попутного газа является его использование в качестве сырья для производства различных химических продуктов, таких как метанол, формальдегид, уксусная кислота, аммиак и другие.
Пятый метод - использование попутного газа для повышения нефтеотдачи. Попутный газ вводят в пласт, что снижает вязкость нефти и увеличивает скорость добычи.
Шестой метод - использование попутного газа для производства удобрений путем введения его в контакт с азотом из воздуха. Реакция приводит к образованию аммиака, основного компонента удобрений.
Седьмой метод - использование попутного газа для производства водорода. Попутный газ разлагается на водород и углерод в специальных реакторах.
Использование попутного газа имеет много преимуществ: сокращение выбросов парниковых газов, повышение энергетической эффективности нефтедобычи и улучшение экономических показателей компаний. Однако выбор оптимального метода зависит от месторождения, объема добычи и доступности технологии. Важно также учитывать экологические, экономические и социальные аспекты. Например, генерация электроэнергии на базе попутного газа может быть выгодной с экономической стороны, но требует контроля выбросов вредных веществ. Принятие решений о методе использования попутного газа должно основываться на комплексном анализе факторов.
Как пример использования попутного газа на нефтегазовых месторождениях можно рассмотреть ситуацию в Республике Ирак. В Ираке большинство нефтяных месторождений находятся в регионах, где нет доступа к газопроводной инфраструктуре, поэтому попутный газ, выделяющийся при добыче нефти, часто сжигается на месте. В результате происходит значительное загрязнение окружающей среды и потеря ценного ресурса.
Ирак планирует прекратить сжигание природного газа на трех крупнейших нефтяных месторождениях страны к 2024 году. Утилизация попутного газа будет реализована на месторождениях Румейла, Зубейр и Западная Курна-2.
Ирак тратит 18 млрд м3 газа ежегодно без пользы, в то время как импортирует 20 млрд м3 газа для производства электроэнергии. Месторождение Румейла разрабатывается с 1954 года, его добыча составляет 1,45 млн барр./сутки. Total подписала соглашение с Министерством нефти Ирака о переработке газа с нескольких месторождений. Развитие нефтегазовой отрасли важно для Ирака, сотрудничество с Total способствует этому развитию. Решение проблемы сжигания газа и использование чистых технологий важны для баланса между экономическими и экологическими аспектами.
Примером месторождения, на котором был проведен анализ использования попутного газа, является месторождение Западная Курна-2 в Республике Ирак. Это месторождение находится в районе Басра на юге страны и является одним из крупнейших месторождений нефти в Ираке. На месторождении Западная Курна-2 применяется технология сжижения попутного газа, который затем используется в качестве топлива для электростанции, обеспечивающей энергией процессы добычи нефти.
Рис. 2. Система утилизация ПНГ [1]
1. Скважина добычи 2. Скважина для впрыска воды 3. Скважина для впрыска газа 4. Нефтеотделитель 5. Установка обработки 6. Очистка воды 7. Насос для газа 8. Газовый генератор 9. Пользователи на месте 10. Внешние пользователи 11. Газопровод 12. Нефтепровод 13. Завод GTL (производство жидких углеводородов из газа)
14. Завод по переработке газа 15. Факелная вышка 16. Трансформатор.
Анализ данных использования попутного газа на месторождении Западная Курна-2 показал, что эффективность использования газа составляет около 70%. Это достаточно высокий показатель для Ирака, который свидетельствует о том, что технология сжижения попутного газа является эффективным способом его использования на данном месторождении.
Одним из факторов, который влияет на эффективность использования попутного газа на месторождении Западная Курна-2, является сезонность добычи нефти. В зимний период объемы добычи нефти на месторождении снижаются, что приводит к сокращению объемов попутного газа. Для увеличения эффективности использования газа в периоды с низкими объемами добычи нефти можно использовать его для генерации электроэнергии в маломощных установках, которые могут работать даже на небольших объемах газа.
Еще одним примером использования ПНГ в Ираке является месторождение Румаила. Для этого месторождения была проведена оценка эффективности использования попутного газа с целью уменьшения выбросов газа в атмосферу и повышения эффективности добычи нефти.
В результате анализа установлено, что на месторождении существуют проблемы с сбором попутного газа и его транспортировкой на объекты потребления. Для решения этих проблем рекомендовано генеральным дикретором Южной газовой компании Хамаза Абдельбаки установить дополнительное оборудование для сбора и транспортировки газа на необходимые объекты, а также использовать газ для генерации электроэнергии на самом месторождении. [8]
Заключение
Использование попутного газа на нефтегазовых месторождениях имеет множество преимуществ, таких как уменьшение выбросов парниковых газов,
снижение затрат на производство и улучшение энергоэффективности. Однако существует ряд проблем, связанных с его использованием, таких как нехватка инфраструктуры и технологических решений, отсутствие стимулов для разработки попутного газа и т.д.
Несмотря на эти проблемы, анализ данных показал, что использование попутного газа на месторождениях Республики Ирака может быть эффективным, особенно в свете растущих требований к экологической устойчивости производства и снижения затрат на производство. По оценке Всемирного банка, Ирак сжигает около 16 миллиардов кубометров газа в день.
Компаниям необходимо активно использовать попутный газ и искать способы его оптимизации, чтобы достичь наибольшей эффективности и устойчивости производства.
Эффективное использование попутного газа на нефтегазовых месторождениях может принести значительные экономические выгоды, снизить негативное влияние на окружающую среду и увеличить энергетическую безопасность страны.
Для достижения этих целей необходимо применение современных методов анализа данных, моделирования процессов и оптимизации технологических схем, а также сотрудничество государства, бизнеса и научных сообществ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Associated petroleum gas (APG): from incineration to full disposal URL: https://aenert.com/technologies/energy-efficiency-environmental/associated-petroleum-gas-apg/
2. А.А. Гайле Малотоннажная переработка нефти, газа и газоконденсата / А.А. Гайле. - М.: Химиздат (Химия), 2017. - 763 c.
3. А.А. Коршак Основы транспорта, хранения и переработки нефти и газа. Учебное пособие / А.А. Коршак. - М.: Феникс, 2018. - 368 c.
4. А.М. Данилов Книга для чтения по переработке нефти / А.М. Данилов. -М.: Химиздат, 2016. - 352 c.
5. Ахметов С. А., Ишмияров М. Х., Кауфман А. А. Технология переработки нефти, газа и твердых горючих ископаемых; Недра - Москва, 2019. - 844 с.
6. ГАЗПРОМ МОРСКИЕ ПРОЕКТЫ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ №4. 2022 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА НЕФТЕГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
7. Е.Л. Сотскова Основы автоматизации технологических процессов переработки нефти и газа. Учебник / Е.Л. Сотскова. - М.: Академия (Academia), 2018. - 711с.
8. Ирак повышает ставки инвестиций в добычу попутного нефтяного газа с нефтяного месторождения URL: jaj^ J^ 6й t.^K^Jl jUJl jLíi^l Jlj^il ЯНЫ! - ^Ltilt (attaqa.net)
9. Официальный сайт Министерство нефтегазовой отрасли Республики Ирак URL: https://oil.gov.iq/https://oil.gov.iq/
10. Официальный сайт нефтегазового месторождения (Румаила) URL: Rumaila
Majeed Nooruldeen Aseer Majeed
student of St. Petersburg Mining University (St. Petersburg)
WAYS TO IMPROVE EFFICIENCY OF USE OF ASSOCIATED PETROLEUM GAS IN REPUBLIC OF IRAQ
Abstract: this article discusses the existing methods of using associated petroleum gas (APG) in oilfields, describes modeling methods used to optimize the processes of using associated petroleum gas; examples of APG utilization in the fields of the Republic of Iraq are given, factors affecting the increase in the efficiency of its use are identified.
Keywords: petroleum gas, combustion, associated gas, utilization, gas, APG, raw materials,
deposit.
