К вопросу утилизации попутного нефтяного газа

МНЕНИЕ ЭКСПЕРТА

К вопросу утилизации попутного нефтяного газа

С.В. Шурупов, ООО «ВНИИГАЗ»

платят незначительные штрафы за сжигание ПНГ в факелах, приводит к тому, что им выгоднее сжигать ПНГ в факеле, чем утилизировать его для получения товарной продукции и дальнейшей доставки ее потребителю.

Для компаний-переработчиков ПНГ установленные в РФ цены лежат в пределах от 100 до 600 руб./тыс. м3 в зависимости от содержания в сырье жидких фракций (С3+). Принимая во внимание себестоимость добычи ПНГ (200-250 руб./тыс. м3) и транспортные расходы до ближайшего газоперерабатывающего завода (ГПЗ, от 150 до 500 руб./тыс. м3), оказывается просто экономически не выгодным создание инфраструктуры по утилизации ПНГ на отдельных месторождениях при сложившихся ценах на сырье.

При добыче нефти побочным продуктом являются попутные нефтяные газы (ПНГ), выделяющиеся из потока водно-нефтяной эмульсии в результате снижения давления. Эти потоки нефтяного газа до сих пор рассматриваются отдельными добывающими компаниями как отходы и направляются в факел, что оказывает негативное влияние на экологию в районах добычи нефти. С другой стороны, ПНГ представляют собой смесь углеводородных (от метана до гексана) и неуглеводородных компонентов (сероводород, азот, меркаптаны), являющуюся очень сложной для переработки.

Казалось бы, есть простое решение: собрать и закачать весь поток ПНГ обратно в пласт. Но этот вариант требует больших капитальных и эксплуатационных затрат, связанных с созданием системы сбора и закачки.

Часть ПНГ добывающие компании расходуют на производство электроэнергии, что решает проблему собственного энергосбере-

жения. Но как полезно распорядиться остальным газом?

В РФ утилизация факельных газов не получила широкого распространения, в то время как в развитых странах сжигание газа в факелах регламентируется правительственными нормами, предусматривающими крупные штрафы при нарушении лимита, отпущенного на сжигание газа. Ситуация, когда нефтедобывающие предприятия РФ

42 ГАЗОХИМИЯ I апрель-май 2008 года

МНЕНИЕ ЭКСПЕРТА

Рис. 2

J Структура и динамика ресурсных объемов добычи ПНГ в РФ

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

Технологические потери Расход газа на ПЭМ и ПТН

Сожжено в факелах и выпущено в атмосферу

Поставка газа проч. потребителям Поставка газа на ГПЗ и КС

Какова же цена вопроса утилизации ПНГ с учетом значительных запасов ПНГ в РФ? «Ресурсный потенциал ПНГ в РФ составляет 2,3 трлн м3 по категориям А, В, С и С2. Из них на суше сосредоточено 2,2 трлн м3; на шельфе — 100 млрд м3», — считает директор Департамента государственной политики в области геологии и недропользования Министерства природных ресурсов РФ Сергей Федоров.

В настоящее время в РФ добывается 55-60 млрд м3 ПНГ, из которых 25-27% сжигается в факелах, а еще 800-1000 млн м3 списывается в качестве технологических потерь.

Методика учета ПНГ на месторождениях прописана расплывчато, и далеко не все месторождения имеют узлы учета, поэтому фактические объемы сжигаемого ПНГ превышают официальные данные. Существующая в настоящее время модель учетных показателей баланса ПНГ в РФ приведена на рис. 1.

В соответствии со схемой учетных показателей баланса ПНГ в РФ ресурс добываемого ПНГ в РФ (1) складывается из объема ПНГ, добываемого компаниями, плюс невосполнимые потери ПНГ, сжигаемого в факеле и выбрасываемого в атмосферу (2).

Добытый объем ПНГ (3) частично расходуется на собственные нужды (4), которые включают производственно-энергетические нужды (ПЭН) и производственно-технические нужды (ПТН) (5), а также технологические потери газа (6).

Основной объем ПНГ направляется на ГПЗ и компрессорные станции (КС) (7), а также прочим потребителям (8).

В табл. 1 приведен баланс использования ресурса добываемого ПНГ в РФ в период 2000-2006 гг. (данные за 2000-2005 гг. приведены без учета ОАО «Газпром» и предприятий, добывающих только природный газ).

Результаты, представленные на рис. 2, показывают, что уровень сжигаемого в факелах и выбрасываемого в атмосферу ПНГ в настоящее время составляет 23-27% от ресурса добываемого газа (от 11 до 15 млрд м3/год).

Кроме этого, ежегодно расходуется от 5 до 7 млрд м3 ПНГ на собственные нужды добывающих предприятий. Необходимо отметить, что технологические потери ПНГ в структуре расхода добывающих предприятий на собственные нужды составляют 0,8-1,0 млрд м3/год.

Что же может погасить факелы ПНГ в РФ?

С 1 января 2010 г. в РФ ожидается введение налога на неутилизируемый ПНГ (147 руб./тыс. м3), при этом нефтедобывающие предприятия, утилизирующие не менее 95% ПНГ, не будут облагаться таким налогом, что должно стимулировать нефтяные компании максимально утилизировать ПНГ.

Потери ПНГ в основном определяются удаленными от потребителей и малыми месторождениями. Ресурсы ПНГ, подсчитанные на основе газового фактора и рассматриваемые как потенциальный объем газа, подлежащий использованию, можно считать верными при

в настоящее время в российской федерации добывается 55-60 млрд М3 ПНГ, из которых 25-27% сжигается в факелах, а еще 8оо-іооо млн м3 списывается в качестве технологических потерь

условии, что рассматриваемый объем ресурса в каждом конкретном случае обоснован эффективными методами его использования. Так как каждое нефтяное месторождение отличается величиной газового фактора, объемом и составом добываемого газа, то использование ПНГ целесообразно определять на основе его промышленных ресурсов (Рпр). Рпр — это часть общих ресурсов ПНГ нефтяного месторождения, которые в конкретных условиях технически возможно и экономически целесообразно использовать. К непромышленным ресурсам (Рн) относятся:

ПНГ с большим содержанием азота или других балластных примесей;

ПНГ, добываемый на месторождениях с низким газовым фактором;

ПНГ, для утилизации ресурсов которого требуются затраты, превосходящие эффект от их использования, например ПНГ, добываемый из отдаленных от потребителя скважин.

С увеличением числа отдаленных

апрель-май 2008 года I ГАЗОХИМИЯ 43

Щ МНЕНИЕ ЭКСПЕРТА

ТАБЛ. 1.

БАЛАНС ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕСУРСА ДОБЫВАЕМОГО ПНГ, МЛРД М3

Наименование 2001 2002 2003 2004 2005 2006

1. Ресурс ПНГ 35,9 42,6 48,5 54,9 56,3 57,9

2. Сожжено в факелах и выпущено в атмосферу 7,1 11,1 11,1 14,7 15,0 14,2

3. Добыча ПНГ 28,8 31,5 37,4 40,2 41,3 43,7

4. Расход газа на собственные нужды 5,1 5,5 5,8 6,2 6,4 7,7

5. Расход газа на ПЭН и ПТН 4,5 4,8 5,0 5,3 5,5 6,7

6. Технологические потери 0,6 0,7 0,8 0,9 0,9 1,0

7. Поставка газа на ГПЗ и КС 22,1 23,8 28,3 30,4 31,0 31,4

8. Поставка газа прочим потребителям 1,6 2,2 3,3 3,6 3,9 4,6

ТАБЛ. 2.

ВОЗМОЖНАЯ ВЫРУЧКА ОТ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОДУКЦИИ, ПОЛУЧАЕМОЙ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ 15 МЛРД М3/ГОД ПНГ

Продукция Ежегодный объем производства Цена реализации (РФ/экспорт) Выручка от реализации: в РФ на экспорт

1. Сухой газ 12 млрд м3 60 ($/1000 м3) $720 млн —

СПБТ 2,5 млн т 150/400 ($/т) $375 млн $1 млрд

СК 0,5 млн т 350/400 ($/т) $175 млн $200 млн

Итого: — — $1,3 млрд $1,9 млрд

2. Электроэнергия 70000 ГВт.ч 0,06 $/кВт.ч $4,2 млрд —

3. Олефины 4 млн т 800/900 ($/т) $3,2 млрд $3,6 млрд

4. Метанол 15 млн т 330 ($/т) — $5 млрд

5. Синтетическая нефть 9 млн т 350/630 ($/т) $3,2 млрд $5,7 млрд

коммерческая утилизация факельных газов на нефтяных и газовых месторождениях требует технико-экономического аудита каждого месторождения с дальнейшей разработкой и реализацией эффективного способа утилизации факельных газов данного месторождения

скважин на данном месторождении, когда объем добываемого газа возрастает настолько, что затраты для его использования будут экономически оправданны, ресурсы ПНГ этого месторождения должны быть переведены в категорию промышленных.

В настоящее время в РФ ПНГ сжигается в факелах в основном на малодебитных месторождениях нефти с ресурсами ПНГ от 5 до 50 млн м3/год. Такие месторождения составляют не менее 70% от всех нефтяных месторождений РФ. Считается, что затраты на коммерческую утилизацию попутных факельных газов малодебитных и удаленных от потребителя месторождений экономически нецелесообразны. Поэтому ставится задача разработки и реализации таких технологических схем и оборудования, которые позволят эффективно решать проблему коммерческой утилизации факельных газов практически для всех нефтяных и газовых месторождений.

Коммерческая утилизация факельных газов на нефтяных и газовых месторождениях требует технико-экономического аудита каждого месторождения с дальнейшей разработкой и реализацией эффективного способа утилизации факельных газов данного месторождения.

Одним из вариантов решения проблемы факельных газов является переход к разработке и изготовлению модульных газоперерабатывающих установок (мини-заводов), работающих по упрощенной схеме переработки ПНГ с выделением широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ), с последующим транспортированием ШФЛУ на ГПЗ и получением товарных продуктов (смесь пропан-бутана техническая (СПБТ), бензиновая фракция, дизельное топливо). Сухой газ, оставшийся после выделения ШФЛУ, может быть направлен на

энергоблоки для получения электроэнергии, которая может использоваться на собственные нужды добывающей компании или для продажи в систему РАО «ЕЭС России», а также для газоснабжения близлежащих населенных пунктов и промышленных объектов.

По словам министра природных ресурсов Юрия Трутнева, суммарный эффект от переработки ПНГ в РФ мог бы составить 362 млрд руб./год (15 млрд долл. США), а сейчас ежегодные экономические потери от сжигания ПНГ составляют 139 млрд руб. (5,5 млрд долл. США). Глава Минприроды обращает внимание на то, что кроме прямых экономических потерь сжигание ПНГ приводит к сокращению ресурсов РФ в рамках Киотского протокола и ухудшению экологической ситуации в стране.

Прямые потери от сжигания 15 млрд м3/год ПНГ в факелах можно оценить через неполученную выручку от реализации целевой продукции (в средневзвешенных ценах 2007 г.) по следующим возможным (гипотетическим) вариантам утилизации ПНГ (табл. 2):

производство товарного газа в объеме ~12 млрд м3/год; сжиженных газов (СПБТ) — в объеме 2,5 млн т; стабильного конденсата (СК) — в объеме 0,5 млн т;

выработка электроэнергии генерирующими энергоблоками общей мощностью 8200 МВт (70000 ГВт.ч);

производство низших олефинов (этилен, пропилен) в объеме 4 млн т/год;

производство метанола в объеме 15 млн т/год;

производство синтетической нефти в объеме 9 млн т/год.

В зависимости от выбранного варианта утилизации ПНГ потенциальная выручка от реализации продукции, полученной при переработке 15 млрд м3/год ПНГ, может составить от 1,3 до 5,7 млрд долл. США. Таким образом, переработка 1 млрд м3/год ПНГ может дать выручку в размере от 90 до 380 млн долл. США.

Экономическую эффективность рассматриваемых вариантов утилизации ПНГ следует считать достаточно условной, так как здесь не учитываются капитальные вложения в проекты и эксплуатационные расходы. Экологический ущерб от сжигания ПНГ в данных расчетах также не учитывался.

44 ГАЗОХИМИЯ I апрель-май 2008 года