Вы здесь

Что такое попутный нефтяной газ?

В месторождениях «черного золота» всегда встречался попутный нефтяной газ. Его просто выжигали. И только в последние десятилетия человечество оценило его полезность, причем не только как топлива. Об особенностях и видах такого полезного энергоресурса, технологии его добычи, очистки, переработки и утилизации, вреде для окружающей среды и сфере применения пойдет речь в этой статье.

Что такое ПНГ

Попутный нефтяной газ не тождественен обычному природному ни по составу, ни по способам добычи, ни даже по сфере применения. Вернее, основа у них одна – метан. Это бесцветный газ без запаха, который относится к классу предельных углеводородов. Но только природный газ – это практически чистый метан, доля которого может доходить до 98%. Оставшаяся часть приходится на бутан, этан и пропан.

В попутном нефтяном газе (ПНГ) доля метана значительно ниже за счет большего количества примесей, чем в природном «собрате». ПНГ растворен в нефти. Он может существовать и в другой форме – как «шапка» нефтяного месторождения (т. е. как скопление свободного газа над пластом «черного золота»).

Добыча

В России ПНГ встречается в основном в растворенном виде. Газовых шапок значительно меньше. Соотношение примерно 62% на 38%. ПНГ локализован в следующих регионах:

  • Ямало-Ненецкий автономный округ (Русское, Новопортовское, Восточное и Западное Мессояхские разработки);
  • Красноярский край (Ванкорская и Юрубчено-Тохомская нефтяные зоны);
  • Иркутская область (Верхнечонское месторождение);
  • Ханты-Мансийский автономный округ;
  • на шельфе Охотского моря;
  • в Краснодарском крае;
  • в Республике Коми;
  • на острове Сахалин;
  • Оренбургская область;
  • Пермский край;
  • в Якутии (Талаканское месторождение).

Основные разработчики этих залежей – «Газпромнефть» и «Роснефть».

Специально добычей нефтяного газа никто не занимается. Он недаром назван «попутным». ПНГ является неотъемлемым спутником «черного золота». При вскрытии пласта нефти сразу высвобождается «фонтан» этого энергоресурса. Растворенный газ получают уже в процессе переработки нефти.

Состав

В попутной разновидности метана меньше, но гораздо больше примесей. Помимо пропана, этана и бутана, которые встречаются и в природном газе, есть и другие элементы:

  • азот;
  • гексан;
  • изобутан;
  • н-бутан;
  • пентан;
  • двуокись углерода;
  • бензол;
  • гептан;
  • октан;
  • нонан;
  • толуол;
  • декан;
  • сероводород;
  • производные перечисленных веществ.

Также в меньшей концентрации могут встречаться и другие примеси.

Особенность

Его главная особенность в том, что он всегда является спутником нефти. Концентрация ПНГ в нефтяном пласте может достигать нескольких тысяч кубических метров. Причем чем глубже залегает нефть, тем богаче она растворенным газом.

Еще одна особенность – низкое давление ПНГ. При таких показателях его невозможно транспортировать. Поэтому давление нужно повысить. Достигается это путем использования компрессора (так называемая процедура компримирования). В ходе нее газ сжимается, проходя несколько ступеней повышения давления. После этого он готов течь по газопроводу, заполнять подземные хранилища и пр.

Основные виды

По способу залегания выделяют газ:

  • существующий в виде газовой шапки над нефтяным месторождением;
  • растворенный в самой нефти в качестве примеси.

По содержанию метана и других углеводородов (начиная с С3) выделяют сухой (тощий), средний, жирный и особо жирный ПНГ. Содержание углеводородов (пропана и выше) здесь не превышает 100 г на кубический метр, а в особо жирном превышает 351 г/м3. В сухой разновидности этого энергоресурса содержание метана достигает 96%. Но чаще встречается ПНГ второго типа.

По концентрации меркаптановой серы и сероводорода попутный газ подразделяется на:

  • бессернистый;
  • малосернистый;
  • сернистый;
  • высокосернистый.

По содержанию азота, диоксида углерода и кислорода, т.е. негорючих компонентов, бывает безбалластный, малобалластный, среднебалластный и высокобалластный. Такие компоненты снижают ценность этого энергоресурса за счет уменьшения его теплотворной способности.

По содержанию механических примесей (частиц породы, строительного шлака, включений воды и пр.) ПНГ классифицируют на чистый, слабозагрязненный, загрязненный и сильнозагрязненный.

Способы разделения

К способам утилизации можно отнести:

  • Обогащение пласта нефти путем закачки в него ПНГ. Это повышает уровень добычи на 5000-10000 тонн «черного золота» в год.
  • Фракционное разделение ПНГ.

В настоящее время применяется два способа: с помощью компрессионной установки и адсорбционно-ректификационный способ.

Компрессионный метод чаще всего используют для жирных и особо жирных ПНГ, где большое количество ценных тяжелых углеводородов.

Применяется в несколько ступеней, на каждой из которых газ охлаждается. При понижении температуры высококипящие углеводороды отделяются. Впоследствии эта смесь компонентов также разделяется на составляющие.

Второй способ реализуется с помощью специальных адсорберов, т. е. средств, предназначенных для поглощения адсорбентом (чаще всего слоем активированного угля) растворенных или газообразных веществ. Процесс поглощения называется гиперсорбция. Обратный процесс, то есть извлечение поглощенных газов, называется десорбция. Она проводится с помощью водяного пара:

  • Выжигание нефтяного газа в тех районах, где транспортировка выходит дороже его стоимости.
  • Транспортировка на нефтеперерабатывающий завод, но только если проложены газопроводы. Иным способом транспортировать этот ресурс чересчур затратно.
  • Качественная очистка для последующего использования в качестве источника энергии для электростанций.

Способы переработки попутного нефтяного газа

Сфера применения

Из ПНГ можно получить:

  • Полиэтилен. Имеет широкий спектр применения: для изготовления пакетов, пленки, скотча, пластиковых бутылок и иной тары, электроизоляционного материала, брони, термоклея, теплоизоляции и пр.
  • Стабильный газовый бензин.
  • Гелий.
  • Сероводород, серу и серную кислоту.
  • Газовое моторное топливо.
  • Ацетилен, используемый для производства карбидных ламп, взрывчатых веществ; для получения различных растворителей, этилового спирта, синтетического каучука, уксусной кислоты, пластмасс.

Опасность для окружающей среды

Сам по себе ПНГ вреда не представляет. Разве что его основной компонент, метан, обладает слабым наркотическим действием.

Вред природе и здоровью человека приносит сжигание этого энергоресурса. Высокий газовый факел буквально «выжигает» всю растительность в радиусе 10 м. Здесь она просто гибнет. В радиусе 100 м растения вялые и медленно растут. Продукты горения провоцируют образование озоновых дыр.

Оксид азота и ангидрид, содержащиеся в «попутке», негативно сказываются на здоровье людей, повышают риск заболевания раком, понижают иммунитет, вызывают бесплодие.

Таким образом, попутный нефтяной газ – ценный ресурс, не стоит отказываться от его освоения.

01.11.2019


Объекты нефтяной промышленности

01.11.2019

Как хранить нефть и нефтепродукты?

01.11.2019

Профессии нефтяной отрасли

01.11.2019

Аварийно-спасательные работы на объектах нефтяной промышленности

01.11.2019

Обзор институтов нефтяной промышленности

01.11.2019