WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Разработка критериев выбора эффективных методов утилизации нефтяного газа

УДК 665.612.2 На правах рукописи

Ильясова Ефросинья Зиялдиновна

РАЗРАБОТКА КРИТЕРИЕВ ВЫБОРА

ЭФФЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ УТИЛИЗАЦИИ

НЕФТЯНОГО ГАЗА

Специальность 25.00.17 – Разработка и эксплуатация нефтяных

и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Уфа 2009

Работа выполнена в Государственном унитарном предприятии

«Институт проблем транспорта энергоресурсов» (ГУП «ИПТЭР»)

Научный руководитель – доктор технических наук, профессор Бажайкин Станислав Георгиевич
Официальные оппоненты: – доктор технических наук, профессор Нугаев Раис Янфурович – доктор технических наук, с.н.с. Сахабутдинов Рифхат Зиннурович
Ведущая организация – Общество с ограниченной ответст- венностью «ПечорНИПИнефть», г. Ухта

Защита диссертации состоится 29 января 2010 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 222.002.01 при Государственном унитарном предприятии «Институт проблем транспорта энергоресурсов» по адресу: 450055,
г. Уфа, пр. Октября, 144/3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУП «ИПТЭР».

Автореферат разослан 29 декабря 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук Л.П. Худякова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Нефтяной (попутный) газ (НПГ), добываемый с нефтью из нефтяных скважин, является экологически чистым высококалорийным топливом и ценным сырьем для нефтехимического производства. Тем не менее, при эксплуатации месторождений почти на всех нефтедобывающих предприятиях часть нефтяного газа, не находя применения, пока сжигается в факелах.

В разные годы прилагались усилия для решения этой проблемы, но уровни утилизации нефтяного газа из-за нерентабельности многих мероприятий по его утилизации остаются низкими.

В развитых странах, где в настоящее время уровень утилизации превышает 95…98 %, мероприятия по утилизации газа на некоторых месторождениях также являются убыточными. Реализация их осуществляется за счет государственной поддержки путем создания особого налогового режима или иных механизмов, относящихся к разряду природоохранных и энергосберегающих мероприятий.

В настоящее время в двадцатке ведущих стран-недропользователей Россия занимает одно из первых мест по объему сжигаемого в факелах газа. По разным источникам, в стране сжигается около 16,8 млрд м3/год нефтяного газа, что составляет 24,4 % от извлекаемого объема.

В связи с энергетическим кризисом и ратификацией Россией Киотского протокола о сохранении экологической безопасности 8 января 2009 г. принято Постановление № 7, в котором Правительство обязывает недропользователей к 2012 году достичь 95 % уровень утилизации нефтяного газа.

Однако из-за отсутствия единого системного подхода к выбору эффективных технико-экономических методов утилизации НПГ и действенных механизмов, стимулирующих их внедрение, для многих нефтедобывающих предприятий выполнение этого решения является весьма затруднительной задачей.

Сегодня не решена многофакторная (технико-экономическая) задача, позволяющая обеспечить наиболее эффективную утилизацию нефтяного газа в объеме 95 %. Необходимо разработать методологические приемы, позволяющие связать многообразие существующих методов утилизации нефтяного газа с индивидуальными особенностями месторождений.

В работе предложен новый подход к выбору наиболее эффективных методов утилизации нефтяного газа и созданию в стране условий, стимулирующих реализацию этих методов на нефтедобывающих месторождениях с учетом условий их эксплуатации.

Цель диссертационной работы – повышение уровня утилизации нефтяного газа за счет выбора эффективных методов его использования по критериям, учитывающим индивидуальные особенности разрабатываемых месторождений.

Основные задачи исследований

1. Установить причины неполной утилизации нефтяного газа.

1.1. Выявить особенности добычи и утилизации нефтяного газа при эксплуатации нефтяных месторождений и основные факторы, влияющие на выбор методов утилизации нефтяного газа.

1.2. Составить каталог существующих методов и средств утилизации нефтяного газа и обозначить перспективные направления их развития.

1.3. Выявить недостатки существующих нормативно-правовых актов, регулирующих добычу и утилизацию нефтяного газа, и наметить пути их совершенствования.

2. Определить фактические показатели добычи и использования нефтяного газа по нефтедобывающим регионам, компаниям, предприятиям в сопоставлении с аналогичными показателями ведущих нефтедобывающих стран.

3. Разработать критерии выбора эффективных методов утилизации нефтяного газа и создания условий, стимулирующих реализацию этих методов на месторождениях.

4. Определить зависимость капитальных затрат в мероприятия по утилизации нефтяного газа от характеристики конкретного месторождения.

5. Апробировать критерии выбора эффективных методов утилизации нефтяного газа для практического использования.

Методы решения поставленных задач

Для решения задач, поставленных в работе, использовались статистические и аналитические методы, методы системного технико-экономического анализа и группировок.

Научная новизна

1. Выявлены основные факторы, влияющие на выбор методов утилизации нефтяного газа.

2. Определены графические и аналитические зависимости удельных капитальных вложений в мероприятия по утилизации нефтяного газа от его объемов.

3. Разработаны и апробированы для практического применения критерии выбора эффективных методов утилизации нефтяного газа.

На защиту выносится новый системный подход, разработанный для выбора эффективных методов использования нефтяного газа по критериям, учитывающим индивидуальные особенности разрабатываемых месторождений.

Практическая ценность и реализация результатов работы

Разработаны критерии выбора экономически эффективных методов утилизации нефтяного газа, которые позволяют:

  • отбраковать заведомо нерентабельные мероприятия по утилизации газа без проведения сложных экономических расчетов;
  • ранжировать месторождения по возможности утилизировать нефтяной газ;
  • учесть проблемы, связанные с утилизацией газа, уже при проектных работах,
  • выбрать экономически эффективные мероприятия по утилизации газа на всех стадиях недропользования;
  • урегулировать на законодательном и административно-правовом уровнях непосильные для недропользователя проблемы по утилизации газа конкретно по каждому месторождению.

Составлен для практического применения полный перечень существующих технологических методов и технических средств по сбору, подготовке, транспорту и утилизации нефтяного газа.

Разработаны предложения по совершенствованию нормативно-правовой базы, регулирующей добычу и утилизацию НПГ, представлены в Минэнерго РФ в качестве рекомендаций для разработки проектов нормативно-правовых документов.

По результатам научных исследований в рамках регионального конкурса ориентированных фундаментальных исследований согласно перечню научно-исследовательских работ, утвержденных постановлением Правительства РФ
от 24 декабря 2008 г. № 988, выполнен проект «Разработка научно обоснованных критериев выбора и применения технических решений и технологий, обосновывающих утилизацию нефтяного попутного газа на промыслах» (Соглашение
№ 08-0997/21 с Российским фондом фундаментальных исследований, проект
№ 08-05-99027).

Апробация работы

Результаты работы доложены и обсуждены на:

- научно-практической конференции «Энергоэффективность. Проблемы и решения» в рамках VIII Российского энергетического форума (г. Уфа, 2008 г.);

- семинаре главных инженеров ОАО «Татнефть» «Утилизация попутного нефтяного газа. Опыт и перспективы применения зарубежных и отечественных мультифазных технологий в ОАО «Татнефть» (г. Бугульма, 2008 г.).

Результаты научных исследований были использованы для выбора эффективных методов утилизации нефтяного газа по их критериям на месторождениях, разрабатываемых ООО «ЛУКОЙЛ-Коми».

Работа заслушана и рекомендована к защите на расширенном заседании методического совета Центра нефтегазопромысловых проблем и ресурсосбережения ГУП «ИПТЭР» (протокол № от 2009 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка использованной литературы, включающего 163 наименования, и Приложений А и Б. Работа изложена на 139 страницах машинописного текста, содержит 13 таблиц, 8 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель работы и основные задачи исследований, показаны научная новизна и практическая ценность работы.

Первая глава посвящена анализу физико-химических свойств нефтяного газа, особенностей его добычи и использования при разработке нефтяных месторождений и причин его неполной утилизации. Основополагающие сведения о нефтяном газе и его составе, физико-химических свойствах по залежам и месторождениям, о технико-технологических особенностях процессов его добычи, подготовки и транспорта, о количественном и качественном изменениях в период разработки месторождений изложены в работах Антипьева В.Н., Бакирова А.А., Бараза В.И., Бурдынь Т.А., Брода И.О., Быкова В.Н., Вяхирева Р.И., Жижченко Б.П., Лутошкина Г.С., Мищенко И.Т., Муравьева И.М., Смирнова А.С., Соколова В.А., Тронова В.П. и др.

Основными компонентами нефтяных газов являются метан и его гомологи: этан, пропан, бутан и неуглеводородные включения: сероводород, углекислый газ, азот и инертные газы. При нормальных условиях углеводороды до пропана включительно находятся в газообразном состоянии, остальные углеводороды С5+высш. жидкие, входят в состав газовых бензинов. Нефтяные газы существенно отличаются по составу от природных газов, которые на 90 % состоят из метана. Содержание метана в них по месторождениям варьируется в широких пределах: от 15 до 85 %.

Состав углеводородной части нефтяных газов тесно связан с составом нефти. Легкие метановые нефти сопровождаются газами, содержащими от 20 до 80 % гомологов метана, тяжелые нефти имеют преимущественно метановый состав.

Газонасыщенность нефтей (газовые факторы) и составы газов значительно отличаются и зависят от глубины залегания углеводородов. Газовые факторы по нефтяным месторождениям варьируются в широких пределах: от следов до 600 м3/т. Значительная газонасыщенность и преимущественно метановый характер газов наблюдаются в глубоких впадинах Западной Сибири в нефтегазоносных бассейнах с мощными осадочными отложениями. В Волго-Уральской провинции, где сосредоточены преимущественно нефтяные месторождения с маломощными осадочными породами палеозойских отложений, газовые факторы нефти невысокие, в среднем около 40…60 м3/т.

Газы древних отложений – нижней перми, среднего карбона, нижнего карбона – более обогащены тяжелыми углеводородами и азотом, чем газы молодых отложений.

По потребительским свойствам нефтяной газ является высококалорийным топливом и ценным, почти единственным, сырьем для нефтехимического производства.

Однако из-за отсутствия необходимых условий для его использования часть нефтяного газа сжигается в факелах. Исследованию причин сжигания нефтяного газа в факелах и поиску путей их преодоления посвящены работы многих современных авторов: Аджиева А.Ю., Андреевой Н.Н., Бажайкина С.Г., Вяхирева Р.И., Гайдука И.В., Горячева А.А., Гумерова А.Г., Даниленко М.А., Жука Е.Е.,
Зайцева В.П., Захаренко Л.А., Лятса К.С., Макарова П.А., Миргородского В.Н., Пипы Т.С., Сахабутдинова Р.З., Тронова В.П. и многих других.

Одна из основных причин сжигания газа в факелах – это невосполнимо высокие затраты на сооружение объектов по его сбору, подготовке и использованию и отсутствие в стране действенной нормативно-правовой базы, регулирующей его добычу и утилизацию.

В работах Rive J.P., Байкова Н.М., Вольского Э.Л., Кабачникова Л.Я., Книжникова А.Л., Новикова Л.И., Сергеева П.А. показано, что в большинстве зарубежных нефтедобывающих стран утилизация нефтяного газа является также убыточной, однако по соображениям экологического характера из-за жестких законодательных ограничений на выпуск газа в атмосферу и сжигание в факелах, а также существования гибкого дифференцированного налогового режима, вплоть до полной отмены некоторых налогов для месторождений с падающей добычей углеводородов, уровень утилизации нефтяного газа превышает 95 %. У нас в стране уровень утилизации в настоящее время составляет 73 %.

Анализ существующих технических разработок, технико-технологиче-ского оснащения нефтедобывающих объектов и перспективных разработок в области подготовки, переработки и использования газа показал, что в настоящее время существуют как у нас в стране, так и за рубежом разнообразные технологии и техника, позволяющие собрать, подготовить и утилизировать нефтяной газ с различными качественными и количественными показателями на любом месторождении (Перечень методов и средств утилизации нефтяного газа по направлениям использования представлен в Приложении А к диссертации). Однако стоимость их остается высокой и непосильной для многих мелких удаленных месторождений, где экономически выгодно использовать газ только на собственные нужды. В этом случае выработка электроэнергии является самым выгодным и распространенным в последнее время методом использования нефтяного газа на месте его добычи. Причем затраты на эти мероприятия окупаются за 1,5…2,0 года. Из других мероприятий, как показали многие авторы, одним из самых перспективных при отсутствии газопроводов и потребителей сухого газа является получение из попутного газа методом термокаталитической конверсии жидких углеводородов: метанола, бензина, дизельного топлива и т.д. В последнее время ведутся разработки по выпуску малогабаритного блочного оборудования применительно к мелким месторождениям и к месторождениям с неравномерной загрузкой перерабатываемого газа.

Для реализации мероприятий по повышению уровня утилизации нефтяного газа в ближайшее время нужны действенные нормативно-правовые механизмы регулирования добычи и утилизации газа, а для этого необходимо разработать научный подход к учету всех аспектов этой проблемы не только организацией системы штрафов, но и поощрений.

В работах Аксенова А.Н., Грайфера В.И., Крюкова В.А., Панова В.Ф., Перчика А.И., Покровского С.В., Прозоровского В.В., Субботина М.А.,
Тимченко В.С., Усенко Е.В., Широкова Ю.Ф. указаны пути совершенствования правовых и организационных положений в этой области. Однако ни в одной работе не освещены механизмы регулирования утилизации НПГ с учетом его качественных и количественных характеристик и индивидуальных особенностей разрабатываемых месторождений.

В результате исследований установлено, что основная причина сжигания нефтяного газа в факелах – это высокие капитальные затраты на строительство объектов его подготовки и утилизации. Отсутствие необходимой нормативно-правовой базы, стимулирующей рациональное использование нефтяного газа, и единого системного подхода к выбору рентабельных методов не позволяет утилизировать нефтяной газ в полном объеме по всем месторождениям.

Во второй главе рассмотрены фактические показатели добычи и использования нефтяного газа по нефтегазодобывающим регионам, компаниям, предприятиям РФ, здесь же дано сопоставление их с показателями ведущих нефтедобывающих стран.

Анализ фактических показателей добычи и использования НПГ по России за период 2000-2007 годы проведен по материалам ЦДУ ТЭК, научно-исследовательских работ ГУП «ИПТЭР» и научно-технических публикаций.

Основная часть нефтяного газа (до 91 %) добывается крупными нефтяными компаниями, остальная – мелкими предприятиями, причем доля добычи НПГ мелкими предприятиями по годам незначительно снижается.

Анализ объемов добычи и использования нефтяного газа в целом по Российской Федерации за период 2000-2007 гг. показал (рисунки 1, 2):

- объемы добычи нефтяного газа по годам равномерно повышаются
(от 34,434 до 61,200 млрд м3);

- объемы использованного газа также увеличились (от 27,775 до 44,436 млрд м3);

- объемы газа, сожженного в факелах, также увеличились (от 6,658 до 16,764 млрд м3);

- средневзвешенный уровень утилизации газа снизился от 80,66 до 72,60 %.

Двенадцатью крупными компаниями уровень утилизации НПГ к 2007 году доведен до 73,0 %. Мелкими нефтегазодобывающими предприятиями, количество которых в настоящее время составляет 81, уровень утилизации газа доведен только до 40 % (

рисунок 1 – прочие производители).

Рисунок 1 – Объемы добычи и использования нефтяного газа и

уровни его утилизации по нефтегазодобывающим

компаниям и предприятиям РФ за 2007 год

Утилизация газа на предприятиях РФ осуществляется по следующим направлениям (рисунок 2):

- объем поставки газа на ГПЗ за исследуемый период в целом по России повысился с 21,339 до 30,638 млрд м3, но доля перерабатываемого газа от добытого незначительно снижается (с 62 до 50 %);

- объем поставки НПГ прочим потребителям повысился с 1,562 до
4,138 млрд м3, в долях от извлеченного газа также увеличился с 4,5 до 6,8 %;

- расход газа на собственные нужды увеличился с 4,866 до 8,842 млрд м3, в объемных долях от добытого газа остался почти прежним (14,1…14,4 %).

Рисунок 2 – Динамика показателей добычи и использования нефтяного

газа в целом по Российской Федерации за период 2000-2007 гг.

Технологические потери газа, связанные с применяемыми техникой и технологиями, варьируются по годам в пределах 2 % и в натуральном выражении составляют 0,567…0,818 млрд м3, т.е. объем технологических потерь растет с ростом добычи НПГ.

На рисунке 3 представлена диаграмма уровня утилизации НПГ по субъектам Российской Федерации за 2007 год. Наиболее высокие потери нефтяного газа отмечены в Республике Коми, где теряется до 42 % извлеченного из недр газа, Ненецком АО – 50 %, Саратовской области – 72 %, Томской – 74 %, Эвенкии – 100 %, Республике Саха (Якутия) – 100 %. Потери НПГ в этих регионах связаны с отсутствием инфраструктуры, отдаленностью нефтедобывающих месторождений друг от друга и от мест потребления газа и малыми объемами добычи.

Рисунок 3 – Уровень утилизации нефтяного газа по субъектам

Российской Федерации

Анализ методов утилизации НПГ показал, что в России и за рубежом разработан и применяется полный комплекс технологий и оборудования, необходимых для практически полного использования нефтяного газа в нефтегазовом комплексе. Основные технологические аспекты раскладываются на следующие направления. Это переработка газа на месте с получением ценных компонентов, транспорт на газобензиновый завод или газовую магистраль, использование на собственные нужды и выработку электроэнергии, закачка газа для повышения нефтеотдачи пласта, закачка в газовые подземные хранилища. Следует сказать, что существующий набор технологических мероприятий позволяет обеспечить утилизацию газа в любых условиях. Сегодня стоит вопрос только о рациональном выборе наиболее эффективных мероприятий конкретно для каждого месторождения с учетом его индивидуальных особенностей.

По результатам деятельности 2007 года в мире, согласно официальным данным, сожжено в факелах 128 млрд м3 нефтяного газа. Россия среди двадцати ведущих стран, которые сжигают газ, занимает первое место, причем во всех странах намечается тенденция к снижению объемов сжигаемого газа. Лишь в пяти странах, где фигурирует и Россия, эти объемы не снижаются.

В ведущих нефтедобывающих странах, среди которых США, Канада, Норвегия, уровни утилизации НПГ доведены до 99 %. В этих странах высока доля НПГ в валовой добыче газа. Так, например, в США на протяжении тридцати лет поддерживается самый высокий уровень добычи газа в мире, при этом по сравнению с российскими масштабами (3…5 %) доля нефтяного газа достаточно велика, составляла в разные годы от 20 до 27 %.

Высока степень утилизации нефтяного газа и его использования в США как в качестве сырья для нефтехимической промышленности, так и на собственные нужды нефтегазодобывающих предприятий. В нефтегазодобыче ведущих стран более 95 % энергоресурсов (включая электроэнергию), затрачиваемых на собственные нужды, получают за счет использования НПГ, извлекаемого на месте. Сжигание газа в факелах является исключительным явлением. Это объясняется как жестким законодательством (высокий экологический налог), так и системой налоговых льгот и скидок на капиталовложения, в том числе на утилизацию НПГ.

В результате анализа деятельности нефтедобывающих компаний и предприятий в стране за период 2000-2007 годы выявлено, что объемы нефтяного газа, сжигаемого в факелах, продолжают расти, уровни утилизации снижаются.

Выявлено, что по сравнению с ведущими нефтедобывающими странами, в которых достигнут высокий уровень утилизации нефтяного газа, у нас в стране пока нет действенных механизмов, как принуждающих недропользователя к утилизации газа, так и стимулирующих неэффективные мероприятия, и нет единого системного подхода к выбору рентабельных методов утилизации газа применительно к каждому конкретному месторождению.

В третьей главе разработаны и обоснованы критерии выбора мероприятий по утилизации нефтяного газа и создания условий, стимулирующих их реализацию.

Предлагается единая, приемлемая для всех нефтяных месторождений, система выбора методов утилизации нефтяного газа и создания условий, стимулирующих их реализацию, путем ранжирования нефтяного газа по критериям:
А – инфраструктура района расположения месторождения; Б – стадия разработки месторождения; В – количественная характеристика газа; Г – качественная характеристика газа.

Критерии подразделены на уровни и подуровни, учитывающие все возможные фактические значения каждого из них (рисунок 4).

Основным критерием, определяющим себестоимость мероприятий по утилизации НПГ, является критерий А. По степени развития инфраструктуры критерий разделен на три уровня A.I; А.II; А.III соответственно с развитой, недостаточно развитой и неразвитой инфраструктурой. Затраты на утилизацию газа на месторождениях, находящихся в области А.III, значительно повышаются, и многие из них становятся нерентабельными. В этом случае единственно приемлемым методом утилизации НПГ является использование газа на собственные нужды или реализация методов закачки газа в пласт для хранения.

Следующим важным критерием является критерий Б – стадия разработки месторождения с тремя уровнями: начальная (Б.I), средняя (Б.II) и поздняя (Б.III). Исследования показали, что любой метод, рентабельный на стадиях Б.I и Б.II, становится убыточным при внедрении его на стадии Б.III. Выбор рентабельного метода утилизации газа в период поздней стадии разработки месторождения значительно ограничен, и для полной утилизации газа в этот период нужна финансовая поддержка со стороны государства.

Рисунок 4 – Критерии применительно к выбору методов утилизации нефтяного газа по месторождениям

Качественная и количественная характеристики НПГ, оцениваемые критериями В и Г, также существенно влияют на выбор метода его утилизации. Затраты на реализацию мероприятий по утилизации газа в несколько раз повышаются при несоответствии показателей его качества требованиям ГОСТа на его транспорт и использование. Окупаемость мероприятий напрямую зависит от объемов НПГ, и при этом любое мероприятие по утилизации газа становится убыточным при объемах добычи газа менее 5 млн м3/год и при несоответствии газа по качеству требованиям ГОСТа.

В таблице 1 приведены методы и направления утилизации НПГ с указанием области рентабельности этих методов на конкретных месторождениях по их критериям.

Таблица 1 – Выбор экономически эффективных направлений и методов

утилизации нефтяного газа с использованием его критериев

Технологические и организационные мероприятия, предшествующие утилизации НПГ, направления и методы утилизации Применимость мероприятий и методов утилизации НПГ по его критериям (рисунок 4)
Технологические и организационные мероприятия и методы Варианты реализации мероприятий и методов
1 2 3
I. Утилизация газа недропользователем
1. Сбор газа 1.1 Межпромысловый транспорт газа с пунктов сепарации до центральных пунктов сбора (ЦПС) газопроводом:
1.1.1 под собственным давлением; А.I; А.II; Б.I-Б.III; В.I-В.IV; Г.I; Г.III
1.1.2 путем компримирования А.I; А.II; Б.I-Б.III; В.I-В.IV; Г.I; Г.III
1.2 Межпромысловый транспорт нефтегазовой смеси с первичных пунктов сбора до центральных сборных пунктов:
1.2.1 многофазными насосами (МФН) с устья нефтяной скважины, с куста скважин или иных сборных пунктов; А.I-А.III; Б.I-Б.III; В.I-В.IV
1.2.2 путем подачи струйным насосом или эжектором газа с пунктов сепарации в поток перекачиваемой нефти на выкид насоса дожимных насосных станций (ДНС) А.I-А.III; Б.I; Б.II
2. Подготовка газа 2.1 Очистка от мехпримесей; осушка газа от влаги А.I-А.III; Б.I; Б.II; В.I-В.III; Г.II.6; Г.IV.1; Г.IV.2
2.2 Спецподготовка газа:
2.2.1 очистка от сероводорода; А.I; А.II; Б.I-Б.III; В.I-В.IV; Г.II.3; Г.IV.3
2.2.2 удаление азота, гелия; А.I; Б.I; Б.II; В.I-В.III
2.2.3 отбивка тяжелых фракций С5+высш. А.I-A.III; Б.I-Б.III; В.I-В.IV
3. Использование 3.1 Направление в магистральный газопровод, ГПЗ, иным потребителям А.I; A.II; Б.I; Б.II; В.I-В.IV
3.2 На собственные нужды:
3.2.1 собственные топливные нужды (печи, подогреватели, котельные), производственно-технологические нужды; А.I-А.III; Б.I-Б.III; В.I-В.IV; Г.I; Г.III
3.2.2 выработка электроэнергии А.I-A.III; Б.I-Б.III; В.I-В.IV

Окончание таблицы 1

1 2 3
4. Переработка газа 4.1 На собственном ГПЗ А.I; Б.I; Б.II; В.I-В.III
4.2 На мини-ГПЗ А.I-А.III; Б.I; Б.II; В.I-В.III
4.3 На спец. установках А.I-A.III; Б.I; Б.II; В.I-В.III
5. Закачка газа в пласт 5.1 Для хранения А.I-A.III; Б.I; Б.II; В.I-В.III
5.2 Для поддержания давления:
5.2.1 газа; А.I-A.III; Б.I; Б.II; В.I-В.III
5.2.2 водогазовой смеси А.I-A.III; Б.I; Б.II; В.I-В.III
5.3 Газлифтная добыча нефти А.I-A.III; Б.I; Б.II; В.I-В.III
6. Сжигание газа в факелах или рассеивание в атмосфере 6.1 В период пробной эксплуатации скважин А.II; А.III; Б.I; В.IV; Г.II; Г.IV
6.2 Начальный и поздний периоды эксплуатации месторождений А.II; А.III; Б.I; Б.III; В.IV; Г.II; Г.IV
6.3 Наличие в газе азота более 70…80 % (объем.) А.II; А.III; Б.I; Б.III; В.IV
6.4 В период планово-предупредительных ремонтных работ, при выполнении технологических мероприятий по поддержанию работоспособности оборудования, темпов добычи и обеспечению безопасности производства при любых
II. Утилизация газа иными организациями
7. Передача добытого газа иным организациям для его сбора, подготовки и использования 7.1 Государству при любых
7.2 Иным предприятиям при любых

Нефтяные газы, соответствующие уровням А.I, Б.I, Б.II, В.I, В.II, Г.I, Г.III и их комбинациям, являются благоприятными для выбора методов использования газа. При этих условиях недропользователь может воспользоваться достаточно большим диапазоном технологий и технических решений для утилизации газа. На месторождениях с развитой инфраструктурой и значительными объемами нефтяного газа, как показывает практика недропользования в стране, уровень его утилизации достаточно высокий, даже в том случае, если газ не соответствует по качеству требованиям ГОСТа, – уровни Г.II и Г.IV. На этих месторождениях, в основном, применяются методы, предусматривающие его централизованный сбор и использование. В этом случае объем получаемой из газа товарной продукции может быть не ограничен потребностями самого предприятия, т.к. развитая инфраструктура позволяет создать систему сбыта произведенных продуктов с минимальными затратами.

Нефтяные газы, которые соответствуют уровням А.II, A.III, Б.III, В.IV, Г.II, Г.IV и их комбинациям, являются неблагоприятными для выбора методов их использования. Эти месторождения обычно расположены в труднодоступных местах, характеризуются незначительными объемами газа, высоким содержанием в них неуглеводородных включений. Нефтяной газ не соответствует по качеству требованиям ГОСТов как для использования в качестве топлива, так и для транспорта. Диапазон применяемых методов для таких месторождений сужен, и выбор методов значительно затруднен. Как правило, именно на месторождениях с такими критериями наблюдаются наибольшие потери газа из-за сжигания его в факелах. На этих месторождениях наиболее целесообразным является внедрение индивидуальных методов использования газа, не предусматривающих централизованный сбор газа с нефтегазодобывающих объектов и применение дорогостоящих методов спецподготовки газа. При этом объем получаемой из нефтяного газа продукции ограничивается потребностями самого предприятия или потребителей близлежащих районов. Таким образом можно использовать только часть газа, излишки газа будут сжигаться в факелах из-за неэффективности его использования.

Анализ нормативно-правовой базы по нефтяному газу показал, что требования нормативно-правовых актов, как законодательных, так и исполнительных, недостаточны для принуждения недропользователей утилизировать нефтяной газ. В работе предлагается совершенствовать нормативно-правовую базу по попутному газу путем разработки специального технического регламента «О составлении проектных технологических документов на безопасную разработку нефтяных и газонефтяных месторождений», введения дополнений к действующим законам, в которых предлагается законодательно закрепить основные положения о добыче и использовании нефтяного газа.

В Приложении Б к диссертации приведены предложения по совершенствованию нормативно-правовой базы, принуждающей и стимулирующей недропользователя утилизировать нефтяной газ.

В результате исследований установлено, что при выборе методов утилизации нефтяного газа определяющими факторами являются четыре основных критерия: инфраструктура района расположения месторождения, стадия разработки месторождения, количественная и качественная характеристики газа. Эти факторы были заложены в основу разработки критериального подхода к выбору экономически эффективных методов утилизации нефтяного газа. Предлагаемый метод позволяет отсеять заведомо нерентабельные мероприятия без проведения сложных экономических расчетов, ранжировать месторождения по их экономическим возможностям реализации мероприятий по утилизации газа и приводить в действие механизмы, стимулирующие неэффективные мероприятия.

Четвертая глава посвящена апробации метода выбора экономически эффективных мероприятий по утилизации нефтяного газа с использованием его критериев. Научные исследования и практика недропользования показали, что часть газа вследствие технологических особенностей его добычи и использования недропользователь вынужден сжигать в факелах. Газ сжигается при выполнении мероприятий по поддержанию темпов добычи нефти: ремонте оборудования, продувке скважин, газопроводов; при проведении мероприятий по обеспечению безопасности производства: освидетельствовании аппаратов, работающих под давлением; проверке работоспособности предохранительных клапанов; поддержании горения аварийных факелов; при отказах в приеме газа: порыве и ремонте магистральных газопроводов, ремонте ГПЗ, КС и т.д. Таким образом, часть газа, сжигаемого в факелах в отмеченных выше случаях, необходимо относить к объему утилизированного газа.

Утилизация нефтяного газа может осуществляться в двух направлениях: путем внедрения собственных рентабельных методов утилизации и при невозможности получения прибыли от собственных мероприятий путем продажи по себестоимости добычи иным организациям, готовым осуществить его утилизацию, или безвозмездной передачи газа государству. Оба направления в зарубежной практике существуют, у нас эти мероприятия пока для практического действия не отработаны.

Критерии НПГ позволяют оценить без экономических расчетов рентабельность мероприятий по его утилизации. Для практического применения этого метода необходимо оценить нефтяной газ конкретного месторождения по его критериям и по взаимодействию этих критериев согласно таблице 2 установить, к какой области относится этот нефтяной газ.

В таблице 2 выделены три области, отличающиеся степенью рентабельности мероприятий по утилизации НПГ: мероприятия по утилизации газа на месторождениях экономически эффективны, малоэффективны и не эффективны. Оценка исследуемого месторождения областью «неэффективных мероприятий» означает, что никакие мероприятия по утилизации газа на данном месторождении не окупятся, кроме использования газа на собственные нужды. Для полной утилизации газа на таких месторождениях нужна государственная поддержка, т.к. практика показала, что утилизировать весь добытый газ путем использования только на собственные нужды невозможно.

Таблица 2 – Оценка эффективности мероприятий по утилизации

нефтяного газа по взаимодействию его критериев

В – Объем НПГ, млн м3/год : B.I – 100 и более
Б – Cтадия добычи:  Б.I – начальная Б.II средняя Б.III – поздняя
А – Инфраструктура района:  А.I А.II А.III А.I А.II А.III А.I А.II А.III
Г – Качественная хар-ка: Г.I                  
Г.II                  
ГIII                  
Г.IV                  
В – Объем НПГ, млн м3/год : B.II от 50 до 100
Б – Cтадия добычи:  Б.I – начальная Б.II средняя Б.III – поздняя
А – Инфраструктура района:  А.I А.II А.III А.I А.II А.III А.I А.II А.III
Г – Качественная хар-ка: Г.I                  
Г.
II
                 
ГIII                  
Г.IV                  
В – Объем НПГ, млн м3/год : B.III - от 5 до 50
Б – Cтадия добычи:  Б.I начальная Б.II средняя Б.III поздняя
А – Инфраструктура района:  А.I А.II А.III А.I А.II А.III А.I А.II А.III
Г – Качественная хар-ка: Г.I                  
Г.II                  
ГIII                  
Г. IV                  
В – Объем НПГ, млн м3/год : B.IV от 1 до 5
Б – Cтадия добычи:  Б.I начальная Б.II средняя Б.III – поздняя
А – Инфраструктура района:  А.I А.II А.III А.I А.II А.III А.I А.II А.III
Г – Качественная хар-ка: Г.I                  
Г.II                  
ГIII                  
Г.IV                  
В – Объем НПГ, млн м3/год : B.V – до 1
Б – Cтадия добычи:  Б.I начальная Б.II средняя Б.III – поздняя
А – Инфраструктура района:  А.I А.II А.III А.I А.II А.III А.I А.II А.III
Г – Качественная хар-ка: Г.I                  
Г.II                  
ГIII                  
Г.IV                  
Условные обозначения: - мероприятия по утилизации нефтяного газа экономически не эффективны; - мероприятия по утилизации нефтяного газа экономически малоэффективны; - большинство мероприятий по утилизации нефтяного газа экономически эффективны. Примечание: А.I - район c развитой инфраструктурой; А.II - район c недостаточно развитой инфраструктурой; А.III - район с неразвитой инфраструктурой; Г.I - газ соответствует требованиям ГОСТ 5542-87 «Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения»; Г.II - газ не соответствует требованиям ГОСТ 5542-87; Г.III - газ соответствует требованиям ОСТ 51.40-93 «Газы горючие природные, поставляемые и транспортируемые по магистральным газопроводам»; Г.IV - газ не соответствует требованиям ОСТ 51.40-93.

Апробация метода выбора эффективных мероприятий по утилизации нефтяного газа по критериям проведена путем сравнения полученных с его помощью результатов с результатами технико-экономических расчетов эффективности внедрения различных методов утилизации нефтяных газов, добываемых на месторождениях ОАО «ЛУКОЙЛ-Коми». Было исследовано 48 месторождений с различными условиями добычи углеводородов: разными уровнями развития инфраструктуры, стадиями разработки месторождений, объемами нефтяного газа, различными качественными характеристиками газа.

Расчеты экономических показателей внедрения мероприятий показали, что удельные затраты на реализацию основных мероприятий по утилизации газа, при прочих равных условиях, значительно повышаются с уменьшением объема утилизируемого газа.

На рисунке 5 и в таблице 3 представлены соответственно графические и аналитические зависимости удельных капитальных вложений в мероприятия по утилизации газа от его объемов, из которых видно, что удельные затраты на утилизацию газа в количестве более 100…150 млн м3/год остаются постоянными в рамках одног

 
Похожие работы:

«СОКОЛОВ Василий Владимирович ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД ПО ФРАКТАЛЬНОЙ РАЗМЕРНОСТИ ЛИНИИ КОНТУРА ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТОК Специальность 25.00.20 – Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Екатеринбург – 2010 Работа выполнена в ГОУ ВПО Уральский государственный горный университет Научный руководитель – доктор технических наук,...»

«Шарипова РазидеБариевна СОВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯКЛИМАТА И АГРОКЛИМАТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ НА ТЕРРИТОРИИУЛЬЯНОВСКОЙОБЛАСТИ Специальность 25.00.30 – метеорология, климатология, агрометеорология Автореферат диссертациина соискание ученой степени кандидатагеографических наук Казань– 2012 Работа выполнена в Государственномнаучном учреждении Ульяновский научно-исследовательский институтРоссельхозакадемии и на кафедреметеорологии, климатологии и экологииатмосферы Казанского...»

«Болтаева ВераПетровна БРАХИОПОДЫ КАЗАНСКОГОЯРУСА ВОЛЖСКО-КАМСКОГО КРАЯ И ИХСТРАТИГРАФИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ Специальность 25.00.02–палеонтология и стратиграфия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соисканиеучёной степени кандидатагеолого-минералогических наук Казань - 2010 Работа выполнена в ФГУПЦентральный научно-исследовательскийинститут геологии нерудных полезныхископаемых Научныйруководителькандидат геолого-минералогическихнаук Валентина СтепановнаГубарева Официальныеоппонентыдоктор...»

«Исаева МаринаВалериевна ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯИЗМЕНЧИВОСТЬ ОСНОВНЫХБИОКЛИМАТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НА ТЕРРИТОРИИПРИВОЛЖСКОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА 25.00.30 – метеорология,климатология, агрометеорология Автореферат диссертации насоискание ученой степени кандидатагеографических наук Казань 2009 Работа выполнена в ГОУВПО Казанскийгосударственный университет им. В.И.Ульянова-Ленина Научныйруководитель:доктор географических наук,профессор Переведенцев Юрий Петрович...»

«ГОРДЕЕВ Вячеслав Владимирович СИСТЕМА РЕКА-МОРЕ И ЕЕ РОЛЬ В ГЕОХИМИИ ОКЕАНА 25.00.28 - Океанология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук Москва 2009 Работа выполнена в Институте океанологии им. П.П.Ширшова Российской Академии наук Официальные оппоненты: Доктор геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией литогенеза? профессор О.В. Япаскурт...»

«Кошель Екатерина Алексеевна повышение извлечения золота из упорного сырья на основе применения магнитно-импульсной обработки Специальность 25.00.13 – Обогащение полезных ископаемых Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2011 Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов (ФГУП ЦНИГРИ) в отделе обогащения...»

«Ахметшин Ильдар Нугамирович СЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЗАЛЕЖЕЙ УГЛЕВОДОРОДОВ В НИЖНЕПЕРМСКИХ ОТЛОЖЕНИЯХ ПЛАТФОРМЕННОГО БАШКОРТОСТАНА Специальность 25.00.12 – Геология, поиски и разведка горючих ископаемых АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата геолого-минералогических наук Уфа 2006 Работа выполнена в ОАО Башнефтегеофизика Научный руководитель : кандидат геолого-минералогических наук Масагутов Рим Хакимович Официальные оппоненты : доктор...»

«ГРИЩЕНКО АЛЕКСАНДР СЕРГЕЕВИЧ РАЗРАБОТКА ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ ПЛАСТА БВ 10 1-2 КЛИНОФОРМНОГО СТРОЕНИЯ САМОТЛОРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ РАЗМЕЩЕНИЕМ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СКВАЖИН Специальность 25.00.17 – Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Уфа 2010 Работа выполнена в Государственном унитарном предприятии Институт проблем транспорта энергоресурсов (ГУП ИПТЭР) Научный руководитель...»

«Юркин Александр Сергеевич ТЕХНОГЕННОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА РОДНИКОВОГО СТОКА НА ТЕРРИТОРИИ сРЕДНЕГО уРАЛА Специальность 25.00.36 – Геоэкология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук Екатеринбург - 2008 Работа выполнена в ГОУ ВПО Уральский государственный горный университет Научный руководитель кандидат геолого-минералогических наук, доцент Елохина Светлана Николаевна Официальные оппоненты: доктор...»

«ФУНГ ВАН ХАЙ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КИСЛОТНЫХ ОБРАБОТОК ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ПЛАСТОВ НИЖНЕГО ОЛИГОЦЕНА МЕСТОРОЖДЕНИЯ БЕЛЫЙ ТИГР Специальность 25.00.17 – Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Уфа – 2009 Работа выполнена на кафедре разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений Уфимского государственного нефтяного технического университета. Научный руководитель кандидат...»

«КАРАПЕТЯН Эдуард Алексанович ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ВЫЕМКИ БОКСИТОВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ В СЛОЖНЫХ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ (На примере Вежаю-Ворыквинского месторождения) Специальность 25.00.22 – Геотехнология (подземная, открытая и строительная) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Екатеринбург – 2009 Работа выполнена в ГОУ ВПО Уральский государственный горный университет на кафедрах: Разработка...»

«КОРЖАВЫХ Павел Вячеславович СНИЖЕНИЕ ПОТЕРЬ РУДЫ В МЕЖДУКАМЕРНЫХ ЦЕЛИКАХ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЭТАЖНО-КАМЕРНЫМИ СИСТЕМАМИ (на примере рудника им. Губкина) Специальность 25.00.22 - Геотехнология (подземная, открытая и строительная) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования “...»

«Гуськова и рина Алексеевна РАЗРАБОТКА И РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРОБЛЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕХНОГЕННО ИЗМЕНЁННЫХ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ Специальность 25.00.17 - Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Бугульма 2011 Работа выполнена в Альметьевском государственном нефтяном институте Официальные оппоненты: Мусабиров Мунавир Хадеевич

«Шарова Татьяна Викторовна ГЕОЛОГО-СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И ТЕРМОБАРОГЕОХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ЗОЛОТОРУДНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ИМ. ПИНИГИНА (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ АЛДАН) Специальность 25.00.11-Геология, поиски и разведка твердых полезных ископаемых, минерагения Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук Ростов-на-Дону – 2008 Работа выполнена в Южном федеральном университете на кафедре месторождений полезных ископаемых Научный...»

«САДРИЕВ АЙДАР РАФАИЛОВИЧ ИССЛЕДОВАНИЕ И ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ НЕФТИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ Специальность: 25.00.17 – Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2010 г. Работа выполнена в нефтегазодобывающем управлении Альметьевнефть ОАО Татнефть Научный руководитель: - доктор технических наук, профессор Хамидуллин Ренат...»

«ДУДНИКОВ ЮРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ НА УЧАСТКАХ ДЕЙСТВИЯ НАЗЕМНОЙ НАГРУЗКИ Специальность 25.00.19 – Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Уфа 2007 Работа выполнена в Государственном унитарном предприятии Институт проблем транспорта энергоресурсов (ГУП ИПТЭР) Научный руководитель доктор технических наук,...»

«ПРИВАЛОВСКИЙ Алексей Никитич Типология локальных транспортных систем России Специальность 25.00.24 – экономическая, социальная и политическая география Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук Москва – 2008 Работа выполнена в Институте географии Российской академии наук Научный руководитель: доктор географических наук Тархов Сергей Анатольевич Официальные оппоненты: доктор географических наук Гольц Григорий Абрамович; кандидат...»

«Волкова КсенияРифовна Восстановление качестваповерхностных вод, загрязненных врезультате аварийных сбросоврастворенными нефтепродуктами Специальность 25.00.36–Геоэкология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соисканиеученой степени кандидата техническихнаук Екатеринбург – 2006 Работа выполнена в Уральскомгосударственном университете путейсообщения (УрГУПС). Научныйруководитель: докторбиологических наук Александр МихайловичАсонов Официальныеоппоненты: доктор технических наук,профессор...»

«ВЛАСЕНКО ЕГОР ПАВЛОВИЧ РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ СОЗДАНИЯ РАЗБИВОЧНОЙ ОСНОВЫ НА МОНТАЖНОМ ГОРИЗОНТЕ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ Специальность: 25.00.32 – геодезия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2009 Работа выполнена на кафедре прикладной геодезии Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК) Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Клюшин Евгений Борисович Официальные оппоненты: доктор...»

«ХУДЯКОВА АННА АЛЕКСАНДРОВНА СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА НЕФТЕПРОВОДОВ В СЕВЕРНЫХ РЕГИОНАХ (на примере Ненецкого автономного округа) Специальность 25.00.19 Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Уфа 2010 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Архангельский государственный технический университет....»








 
2014 www.avtoreferat.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.