Сжигание попутного нефтяного газа

Муниципальная Общеобразовательная  Средняя Школа №3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

по географии

на тему:

«Сжигание попутного нефтяного газа»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подготовила:

Гурова Анна Владимировна

Ученица 9 «А» класса

МОСШ №3

Проверила:

Поколова Вита Валерьевна

 

 

 

 

 

Нижневартовск

2010 г. 

Содержание

 

 

1. Актуальность темы
2. Что такое попутный нефтяной газ (ПНГ)*
3. История ПНГ
4. Состав ПНГ
5. Используется ПНГ в данный момент
6. Причины, связанные с неполным использованием ПНГ
7. Международные и экологические аспекты  снижения сжигания ПНГ
8. Меры по сжиганию ПНГ
9. Вред ПНГ на человека
10. Вред ПНГ на экологию
11. Предприятия сжигающие ПНГ
12. Ситуация в ХМАО
13. Альтернатива использования ПНГ
14. ВЫВОДЫ

* ПНГ – попутный нефтяной газ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Актуальность темы.

     Экономический  спад начала 90-х прошлого столетия и сокращение объемов нефтедобычи ослабили в нашей стране внимание к экологическим проблемам. Начавшийся в последнее время устойчивый подъем уровня нефтедобычи приводит к быстро возрастающей техногенной нагрузке на природную среду, что требует усиления экологического контроля за деятельностью предприятий нефтегазового комплекса. Реализация планов расширения нефтедобычи в освоенных районах и освоения новых нефтеносных территорий, расширенное применение технологий повышения нефтеотдачи пластов должны быть основаны на реалистических оценках экологического воздействия на природную среду. Решение задач экологической оценки техногенных воздействий на природную среду в настоящее время сдерживается не только из-за практического отсутствия систем экологического мониторинга как источников оперативной  и достоверной информации о текущем состоянии окружающей среды, но и вследствие недостаточной разработанности методологических проблем оценки влияния химического загрязнения атмосферы на окружающую природную среду.

Что такое ПГ

     Газы нефтяные попутные – это природные газы, сопровождающие нефть и выделяющиеся при ее добыче. Характерной особенностью состава газов нефтяных попутных является наличие в них, кроме метана, также этана, пропана, бутанов и паров более тяжелых углеводородов. Во многих газах нефтяных попутных присутствуют сероводород и негорючие компоненты: азот, углекислый газ, а также редкие газы – He, Ar. Последние содержатся в количествах, редко представляющих прмышленный интерес.

 

Нефть и газ скапливаются в таких участках земной коры (“ловушках”), где физические и геологические условия благоприятствуют длительному сохранению. В нефтяной залежи газ, сопровождающий нефть, может находиться в растворенном виде (тяжелые углеводороды) или располагаться над нефтью, образуя газовую “шапку”. Состав свободных газов, находящихся непосредственно над нефтью или мигрировавших в выше расположенные коллекторы, может сильно отличаться от состава газов, растворенных в нефти. Состав газов нефтяных попутных, выделяющихся из нефти в процессе ее добычи, значительно отличается от состава свободных газов, добываемых из газоносных пластов того же месторождения. Влиянием растворимости тяжелых углеводородов могут быть объяснены часто наблюдаемые расхождения в составе образцов газов, получаемых из одной и той же нефтяной скважины. Состав газов сильно зависит от условий отбора пробы, от давления, под которым находится газ в скважине, соотношения в пробе свободного газа из залежи и газа, выделившегося из нефти при ее подъеме в скважине. В связи с этим содержание и состав тяжелых углеводородов в газах, отобранных на одной и той же площади, показывают значительные колебания. Это относится и к таким хорошо растворимым газам, как H S и C O .

 История

     О вопросе использования попутного нефтяного газа сейчас немало говорят и пишут. Именно, сам вопрос возник не сегодня, он имеет уже достаточно долгую историю. Специфика добычи попутного газа заключается в том, что он (как и следует из названия) является побочным продуктом нефтедобычи. Потери попутного нефтяного газа связаны с неподготовленностью инфраструктуры для его сбора, подготовки, транспортировки и переработки, отсутствием потребителя. В этом случае попутный нефтяной газ просто сжигается на факелах.

Состав

    Попутный нефтяной газ представляет смесь газов. Основными составляющими ПНГ являются предельные углеводороды - гомологи метана от СН₄ до С₆Н₁₄ (табл. 1). Суммарное содержание гексана (СбН₁₄) и более тяжелых углеводородов в попутном газе, как правило, не превышает 1 %, содержание пентана (CsH ₁₂₎ находится в пределах 2 %. Кроме того, в ПНГ присутствуют инертные газы, в основном, азот и углекислый газ, содержание которых изменяется от 1 до 5 %. Учитывая, что суммарное содержание тяжелых углеводородов, начиная с пентана и инертных газов не превышает 8 %, для приближенной оценки основных характеристик попутного газа нужно учитывать четыре первых гомолога метана.

Табл. 1 Состав ПНГ различных месторождений  

 

Компоненты	Метан	ПНГ 1	ПНГ 2	ПНГ 3	ПНГ 4	ПНГ 5	ПНГ 6	ПНГ 7	ПНГ 8	ПНГ 9	ПНГ 10	ПНГ 11	ПНГ 12	ПНГ 13
Метан (СН4), %	100	76,39	74,33	83,47	66,85	73,30	84,652	75,869	92,373	82,18	89,93	91,306	89,08	70,32
Этан (С2Н6), %	0	6,46	7,99	3,1	6,42	10,19	2,51	14,037	4,738	5,89	2,95	1,76	6,77	13,39
Пропан (С3Н8), %	0	7,82	8,23	4,78	12,06	9,62	5,126	6,093	0,774	7,19	3,95	2,03	1,44	8,4
Изо-Бутан (i-C4H10), %	0	1,62	1,56	1,14	2,65	0,96	1,314	0,76	0,02	0,75	0,91	0,62	0,13	1,53
Н-Бутан (N-C4H10), %	0	2,63	3,23	2,07	5,37	2,25	2,727	1,39	0,021	1,3	0,15	1,1	0,23	3,11
Пентан (С5Н12), %	0	1,2	0,84	1,09	1,77	0,69	1,321	0,56	0,002	0,49	0,62	0,63	0	1,76
Гексаны и выше (С6Н14), %	0	0,74	0,22	0,65	0,24	0,34	0,462	0,237	0	0,22	0,35	0,47	0	0,46
Двуокись углерода (С02), %	0	1,15	1,60	2,77	2,62	0,80	0,21	0,118	0,369	0,69	0,67	0,36	0,1	0,02
Азот (N2), %	0	1,99	2,00	0,93	2	1,85	1,608	1,216	1,643	1,29	0,5	1,675	1,93	0,97
Влагосодержание (Н20), % насыщение	0	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100
Плотность при 0 °С , кг/м3	0,717	1,024	1,03	0,952	1,172	1,019	0,94	0,96	0,771	0,924	0,847	0,834	0,795	1,07
Низшая теплота сгорания ( QH ), МДж/нм3	35,88	47,253	47,084	43,189	52,433	47,451	44,617	45,872	36,968	43,652	40,726	39,725	38,105	50,951
Низшая теплота сгорания ( QH ), МДж/кг	50,056	46,135	45,729	45,369	44,%5	46,568	47,447	47,776	47,954	47,265	48,095	47,645	47,93	47,604
Число Воббе ( WI ), МДж/нм3	48,19	53,092	52,763	50,334	55,077	53,452	52,318	53,227	47,876	47,876	50,325	49,47	48,595	56,001
Теоретический объем воздуха ( Vp ), hmVhm 3	9,52	12,316	12,267	11,303	13,568	12,375	11,659	11,997	9,781	11,436	10,715	10,458	10,062	13,23

Использование ПГ в данный момент

      Ситуация касающаяся  использования ПГ в Российской  Федерации, в данный момент  обстоит следующим образом: только  в одной Тюменской области  за годы эксплуатации нефтяных  месторождений было сожжено порядка 225 млрд. м3 попутных нефтяных газов (ПНГ), при этом более 20 млн. т загрязняющих веществ поступило в окружающую среду. По данным на 1999 г., всего в Российской Федерации извлечено из недр 34,2 млрд. м3 попутного газа, из них использовано 28,2 млрд. м3. Таким образом, уровень использования попутного нефтяного газа (ПНГ) составил 82,5%, сожжено на факелах около 6 млрд. м3 (17,5%). Основным районом добычи попутного нефтяного газа (ПНГ) является Тюменская область. В 1999 г. здесь было извлечено 27,3 млрд. м3, использовано 23,1 млрд. м3 (84,6%), сожжено соответственно 4,2 млрд. м3 (15,3%). На газоперерабатывающих заводах (ГПЗ) в 1999 г. переработано 12,3 млрд. м3 (38%), из них непосредственно в Тюменской области -10,3 млрд. м3. На промысловые нужды с учётом технологических потерь израсходовано 4,8 млрд. м3, ещё 11,1 млрд. м3 (32,5%) использовано без переработки для выработки электроэнергии на ГРЭС. Кстати, данные об объёмах сжигаемого на факелах попутного газа, приводимые разными источниками, варьируют в весьма широких пределах: разброс данных от 4-5 до 10-15 млрд. м3 в год.

Причины, связанные с  неполным использованием ПГ

     Основная причина  неполного использования ПНГ  заключается в его высокой  себестоимости. Она изначально  выше себестоимости природного газа, что обусловлено высокими капитальными затратами на строительство объектов сбора, транспорта и переработки а также технологическими особенностями добычи попутного газа. Указанные причины делают деятельность по использованию ПНГ для нефтедобывающих предприятий непривлекательной и убыточной, а на мелких месторождениях, удалённых от потребителя, или с незначительными ресурсами ПНГ, и вовсе экономически нецелесообразной. В результате огромные объемы попутного газа сжигаются в факелах.

Попыткой восполнить законодательный пробел в области использования ПНГ стал проект федерального закона «О государственном регулировании использования нефтяного (попутного) газа». Принятие указанного законопроекта позволит значительно сократить выбросы вредных веществ в окружающую среду, увеличить выпуск товарной продукции, обеспечить привлечение средств для модернизации производства. Потери же государства от недополучения налогов в результате перехода на специальный налоговый режим предприятий, осуществляющих деятельность по использованию ПНГ, составят суммы на порядок меньшие, чем предполагаемая прибыль от вовлечения в хозяйственный оборот этого ценного сырья.

Важным аспектом в проблеме использования  попутного газа является ценообразование. Практически на всех месторождениях, не имеющих достаточно развитой инфраструктуры, подготовка и сама транспортировка ПНГ связаны с высокими начальными затратами, а средний уровень цен определен ценой свободного газа, регулируемой государством. При этом предельная оптовая цена на ПНГ не устраивает ни нефтедобытчиков, ни газопереработчиков. В условиях плановой экономики цена на ПНГ устанавливалась по остаточному принципу, исходя из стоимости электроэнергии, цена на ШФЛУ - на 10% выше цены нефти. Строительство объектов по сбору и переработке ПНГ осуществлялось за счёт бюджетного финансирования, что позволило создать мощный газоперерабатывающий комплекс и обеспечить достаточно высокий уровень использования ПНГ. В тех условиях газопереработка была вполне рентабельна.

Проблемы начались после либерализации цен и акционирования предприятий. Ценовые диспропорции и отсутствие чёткой методики определения цены на ПНГ создали ситуацию, когда деятельность по сбору и переработке ПНГ совершенно потеряла свою привлекательность для нефтяных компаний, а газопереработка и нефтехимия оказались на грани прекращения своего существования. При этом упущенная выгода, по оценкам, составляет 270 млн. долл. на каждый миллиард куб. м ПНГ, не вовлечённого в производство, потери бюджета - около 35 млн. долл. в год.

Международные и экологические  аспекты  снижения сжигания ПНГ

Проблема использования  ПНГ имеет и важный ещё международный  аспект. Он связан с участием Российской Федерации в Рамочной Конвенции  ООН об изменении климата и  Киотском протоколе, предусматривающем использование экономических механизмов (торговлю квотами и реализацию совместных проектов) для решения глобальных экологических проблем. Сокращение объемов ПНГ, бесполезно сгорающих в факелах, помимо всех перечисленных выше соображений, повлечёт снижение эмиссии парниковых газов в атмосферу, что позволит России подойти к реализации механизмов Киотского протокола с очень благоприятными стартовыми условиями.

По оценкам, в 2002 г. суммарный  объем сжигания газа в различных  регионах мира составил 108 млрд. куб. м. В мировой практике уже накоплен серьезный опыт по утилизации попутного газа, разработаны соответствующие технологии. Серьезных успехов в разработке и применении технологий по сжиганию попутного газа достигли нефтяные компании Великобритании, Франции  и США. Эти технологии, в основном, были апробированы на нефтяных месторождениях Саудовской Аравии, Анголы и Нигерии. Изучение этого опыта было бы очень полезно для России.

До энергетического  кризиса середины 70-х годов значительные потери попутного нефтяного газа отмечались во многих странах мира. За счёт внедрения новых систем сбора и транспортировки ПНГ в США после 1975 г. потери были сокращены до 3% от добычи с 30-40% в 40-х гг. (2,7-4 млрд. куб. м вместо 17-30 млрд. куб. м). Высокие потери ПНГ были характерны и для нефтедобывающих стран Ближнего Востока. Представляет интерес опыт Катара, где с 70-х гг. реализуется программа по строительству систем сбора и переработки попутного нефтяного газа.

Меры по сжиганию ПНГ 

В Российской Федерации  власти жестко взялись отслеживать ситуацию, связанную с ПНГ и предложили принять меры в это отрасли.  «МОСКВА, 13 фев - РИА Новости. Фактическая плата за сжигание попутного нефтяного газа (ПНГ) увеличится в 113 раз при введении с 2011 года повышенной платы за сжигание более 5% добываемого ПНГ, которое предусмотрено разработанным в Ростехнадзоре проектом постановления правительства РФ, сообщил председатель Общественного совета при Ростехнадзоре Владимир Грачев на заседании совета в среду.

Согласно проекту постановления, представленному на заседании Общественного совета, сверхлимитный порядок расчета платы с повышающим коэффициентом 4,5 к стоимости предельно допустимых по нормативам выбросов загрязняющих веществ в атмосферу будет применяться с 1 января 2009 года к сжиганию попутного газа в количестве, большем чем 15% добытого ПНГ, а с 2011 года - для количества сжигаемого ПНГ, превышающего 5%.

"Фактическая плата  за сжигание ПНГ, по данному  постановлению, увеличится в 46 раз с 2009 года, а с 2011 года - уже  в 113 раз", - сказал Грачев. По его словам, такой расчет произведен путем подсчета количества ПНГ, сжигаемого компаниями сегодня, и применения к нему новых ограничений и повышающих коэффициентов, вводимых соответственно с 2009 и 2011 года.

"В 2006 году на  факельных установках в России было сожжено до 30% добытого попутного нефтяного газа. Речь идет о том, чтобы резко увеличить плату за сжигание попутного нефтяного газа, причем дать компаниям некоторое время на то, чтобы технически подготовиться к решению этого вопроса", - добавил он. По данным Ростехнадзора, в 2006 году в России было добыто 50-60 миллиардов кубометров попутного нефтяного газа.»

За  сжигание ПГ нефтяникам грозят санкции  от штрафов до отзыва лицензий

Нефтяные компании в  будущем году законодательно обяжут построить газосборные сети и мощности по первичной переработке попутного нефтяного газа (ПНГ) в районе своих нефтяных месторождений. Минприроды, Минпромэнерго и Минэкономразвития сейчас готовят постановление правительства, согласно которому в новые лицензионные соглашения по добыче углеводородов включат обязательства для нефтяников перерабатывать ПНГ. В случае невыполнения этих условий компаниям грозит отзыв лицензий.

В Минэкономразвития РБК daily сообщили, что постановление планируется  подготовить к весне 2007 года. Пока же нефтяникам выгоднее сжигать ПНГ, чем утилизировать или перерабатывать его, даже несмотря на штрафные санкции. Альтернативой этому является продажа этого вида топлива по низкой цене с целью переработки. Скорого решения проблемы утилизации попутного газа требует подписанный в конце 2004 года Киотский протокол.

Сергей Федоров, директор департамента государственной политики в области  геологии и недропользования Министерства природных ресурсов, заявил РБК daily, что санкции за сжигание попутного  нефтяного газа будут ужесточаться, поскольку, по его мнению, нынешний размер штрафов не стимулирует нефтяников перерабатывать этот вид газа. Но, как считает чиновник, было бы более целесообразно учесть вопрос переработки попутного газа в новой редакции закона «О недрах», чем отдельно выпускать соответствующее постановление правительства.