Наверняка все, кто был на промыслах или находился рядом с ними, задавался вопросом, зачем сжигают огромное количество газа в факелах. Раньше их было значительно больше, сейчас их число сократилось, но все равно в факелах продолжает сжигаться колоссальный объем. Попытаемся разобраться в этом вопросе.
Газовый факел в ХМАО
Начнем с того, что сжигают не свободный природный газ газовых месторождений, а попутный нефтяной (растворенный в нефти), а также т. н. газовая шапка, которая, как правило, имеется во всех нефтяных месторождениях. Как побочный продукт он всегда выходит с добываемой нефтью. Объем газа, который выделился при добыче одной тонны нефти (иногда к кубическому метру) называется газовым фактором. Это величина разная, может колебаться от нескольких кубических метров на истощенных месторождений до нескольких сотен на газонефтяных.
Попутный газ по составу схож с природным. Его основа ,как и у природного – метан. Но он более жирный. Под жирностью газа понимается содержание гомологов метана – этана, и, особенно, бутана и пропана. Если их мало, то газ сухой, если много – то жирный. Соответственно в попутном газе повышено содержание этана, пропана и бутана. Кроме того, он может содержать более тяжелые жидкие алканы, которые растворяются в нем, а также водяной пар и другие примеси. К слову, природный газ газовых месторождений также может содержать в себе фракции жидких углеводородов, которые образуют т. н. газовый конденсат. Но это отдельная очень интересная тема, про которую я напишу как-нибудь потом.
Т. к. попутный газ содержит много пропан-бутановой фракции, ее сжижают под небольшим давлением и используют как топливо (сжиженный нефтяной газ). Из-за того, что это побочный продукт, не требующей глубокой переработки, его цена значительно ниже, чем у бензина. Попутный газ, от которого отделили пропан-бутановую и более тяжелые фракции называется отбензиненным. Который по составу и свойствам ничем не отличается от обычного природного.
Теперь давайте разберемся, почему весь добываемый попутный газ не подвергается переработке, а просто сжигается.
Причина тут простая – экономически это нецелесообразно
Некоторые думают, что газ, который добыли, можно просто так по трубе взять, перекачать и сжечь как топливо. Но газ содержит в себе большое количество водяного пара и (не всегда) абразивных частиц. Как правило это частицы пласта, которые выносятся с ним. С абразивными частицами все понятно. Они буквально пескоструят тело трубы, по которым их перекачивают, что приводит к ее разгерметизации. Водяной же пар, если его не отделять, может вступать в реакцию с углеводородами и образовывать газовые гидраты. Это снегообразная масса, которая забивает трубы.
С газовыми гидратами связана одна история на Мессояхском месторождении, если кому интересно – могу написать. Впрочем отвлекся. Чем выше содержание водяных паров в газе, тем выше точка росы, т. е та температура, при которой начинается конденсация жидкой фазы, что, в конечном итоге, приводит к выпадению газогидратов.
Если просуммировать все это, то становится понятным, что для того, чтобы транспортировать газ, его следует предварительно подготовить – удалить абразивный песок и влагу. Переработка же стоит денег.
Если месторождение большое, в нем много нефти и газа, то это экономически выгодно. Получаем газомотрное топливо и газ, которые продаются пользователям. Другое дело маленькое месторождение, там установка по подготовке газа не окупиться никогда.
Резюмируем:
1) Сжигают попутный природный газ
2) Он является ценным побочным продуктом, из которого можно получать пропан-бутановую смесь и более высокомолекулярные алканы (газовый бензин)
3) Для переработки следует иметь достаточно большое месторождение, содержащее много попутного газа, иначе это экономически невыгодно. Поэтому сжигают газ либо на разведочных скважинах, либо на отдаленных участках месторождений, к которым еще не проведена трубопроводная система транспортировки нефти и газа. На них устанавливают газосепаратор, отделяющий жидкую и газовую фазу. Газ сжигается, а жидкая вывозится. Также газ сжигают на маленьких и отдаленных месторождениях, где перерабатывать экономически невыгодно.
4) Количество сжигаемого попутного газа постоянно снижается и достигает не более пяти процентов от добываемого попутного газа (Постановление Правительства РФ№ 7 от 8 января 2009 года, иначе накладывают серьезный штраф). Не смотря на это объем сжигаемого газа достаточен для покрытия потребностей в газе такой страны, как Болгария.