Одной из важных задач при эксплуатации мелких нефтяных месторождений в условиях энергетической и транспортной автономии является экономически эффективное обеспечение электроэнергией собственных нужд нефтепромысла. В основном для выработки электроэнергии используют газотурбинные установки или газопоршневые агрегаты. Топливом для вышеперечисленных установок является подготовленный попутный нефтяной газ (далее – ПНГ).
Продукция скважин при поступлении на центральный пункт сбора (далее – ЦПС) разделяется на нефть, воду и попутный нефтяной газ на двух и более ступенях сепарации. В результате данного процесса из нефти извлекается ПНГ высокого давления (1 ступени сепарации) и ПНГ низкого давления (концевых ступеней сепарации) [3]. Для генерации электроэнергии используется подготовленный ПНГ высокого давления. Объем ПНГ высокого давления составляет с среднем около 90% от полного ресурса газа на объекте подготовки нефти [1]. Одной из основных проблем по энергообеспечению собственных нужд нефтепромысла при его эксплуатации в условиях энергетической автономии является использование полного ресурса попутного нефтяного газа в периоды кратковременного дефицита ПНГ высокого давления.
В основном проблема использования ПНГ низкого давления для генерации электроэнергии в кратковременные периоды дефицита ПНГ высокого давления обуславливается следующими факторами:
- давление газа концевых ступеней сепарации ниже давления в сети газоснабжения электростанции;
- отсутствие технической возможности по повышению давления газа концевых ступеней сепарации при существующих технологических схемах.
В случае дефицита ПНГ для генерации электроэнергии на автономные месторождения необходимо привлекать установки дизельной генерации для обеспечения энергией собственных нужд нефтепромысла. Применение данных установок является экономически неэффективным по сравнению с использованием существующих объектов газовой генерации. Классическое решение с капитальным строительством объекта компримирования газа низкого давления является экономически и технически нецелесообразным по следующим причинам [2]:
- при длительной эксплуатации группы месторождений в условиях избытка ПНГ высокого давления для генерации электроэнергии, отсутствует необходимость в компримировании ПНГ низкого давления. При данном условии необходимость в эксплуатации объекта будет отсутствовать в течение продолжительного периода времени.
- при изменении прогнозного профиля добычи нефти и газа возможно изменение необходимого объема компримирования ПНГ низкого давления. Установленная производительность на реализованном объекте капитального строительства не будет удовлетворять обновленным условиям, что вновь приведет к дефициту ПНГ для генерации электроэнергии.
Одним из экономически эффективных решений в данных условиях является применение мобильной вакуумной компрессорной станции (далее – ВКС) в период дефицита ПНГ, с помощью которой, будет осуществляться компримирование ПНГ низкого давления и подача газа в сеть газораспределения электростанции собственных нужд. Мобильная ВКС представляет собой блок, габариты которого позволяют его транспортировать грузовым транспортом, что позволяет в кратчайшие сроки реализовывать мероприятия по использованию газа низкого давления. Основным преимуществом данного решения является возможность демонтажа блока ВКС при отсутствии рентабельности его использования на одном месторождении и его перемещении в кротчайшие сроки на другое месторождении с наличием дефицита ПНГ.
Также необходимо отметить, что в соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации от 8 ноября 2012 г. №1148 «Об особенностях исчисления платы за выбросы загрязняющих веществ, образующихся при сжигании на факельных установках и (или) рассеивании попутного нефтяного газа» (далее – Постановление) был установлен целевой показатель сжигания попутного нефтяного газа в размере не более 5 процентов от объема добытого попутного нефтяного газа. Компании, разрабатывающие нефтяные и газовые месторождения, обязаны обеспечивать уровень использования ПНГ на уровне 95% и выше. Стимулом для рационального использования газа стало повышение платы за загрязнение окружающей среды при сжигании попутного газа согласно Постановления. При превышении предельно допустимого значения показателя сжигания на факельных установках и (или) рассеивания попутного нефтяного газа, исчисление размера платы за выбросы осуществляется с дополнительным повышающим коэффициентом. Коэффициент начисляется за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, размещение отходов производства и потребления на несанкционированных территориях. Данные требования введены в связи с ухудшением экологической ситуации в регионах добычи полезных ископаемых, так как при попадании в окружающую среду продукты сгорания попутного нефтяного газа представляют потенциальную угрозу для здоровья человека, для флоры и фауны. Таким образом, без использования попутного нефтяного газа низкого давления, объем которого составляет 10% от полного ресурса ПНГ на месторождении, показателя утилизации газа в 95% достичь не является возможным
На данный момент привлечение мобильных вакуумных компрессорных станций на автономные месторождения для использования попутного нефтяного газа низкого давления является экономически эффективным решением в периоды дефицита ПНГ низкого давления.
Использованные источники:
- Гухман Л.М. Подготовка газа северных газовых месторождений к дальнему транспорту. – Л.: Недра, 2008. — 161 с.
- Ланчаков Г.А. Технологические процессы подготовки природного газа и методы расчета оборудования. / Ланчаков Г.А., Кульков А.Н., Зиберт Г.К. – М.: Недра, 2006. — 279 с.
- Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. – М.: Недра, 2012. — 319 с.
