Подземное хранение попутного нефтяного газа

По данным NOAA (the National Oceanic and Atmospheric Administration) в мире ежегодно сжигается 150–170 млрд м³ попут-ного газа. Потери от невовлечения такого объема в переработку составляют в год около 40 млрд долл. США/год. Кроме того, негативным последствием сжигания ПНГ являются выбросы около 400 млн т СО₂ /год.

Согласно официальной статистике, в России ежегодно сжига-ется от 13 до 30 млрд м³ попутного газа. По оценкам Минпромэнерго РФ, в 2004 г. в составе попутного газа на факельных установках было сожжено 7,1 млн т этана, 4,1 млн т пропана, 2,6 млн т бутана, потеряно 13 млн м³ гелия [15].

В настоящее время на государственном уровне проводятся мероприятия по решению проблемы утилизации попутного нефтяного газа, включающие:

- усовершенствование законодательной базы;

- создание экономических стимулов для участия НДК в бизнесе ПНГ;

- увеличение экологических штрафов за выбросы продуктов горения при сжигании ПНГ.

В связи с этим разрабатываются и реализуются программы по повышению уровня утилизации ПНГ, учитывающие экологические требования правительств и экономические возможности нефтедо-бывающих компаний.

Наиболее эффективными являются следующие технологии утилизации ПНГ:

- переработка ПНГ непосредственно на промыслах для собственных нужд и поставки потребителям;

- транспортировка ПНГ на ГПЗ и ТЭС;

- закачка ПНГ обратно в пласт для повышения нефтеотдачи.

Данные технологии предопределяют наличие перерабатывающих и транспортных мощностей, что накладывает определенную инвестиционную нагрузку на начальном этапе разработки месторождения. Это касается тех случаев, при которых нефтедобыча ведется в труднодоступных регионах со сложными условиями. Для решения данной задачи экономически выгодно производить закачку ПНГ в пористые пласты с целью его временного хранения и возможностью использования в дальнейшем (рис. 28).

Рис. 28. Схема утилизации ПНГ с применением ВПХГ

В качестве объектов для закачки и временного хранения попутного нефтяного газа в пластах-коллекторах могут использоваться газоконденсатные залежи, газовые части (шапки) нефтегазоконденсатных месторождений, нефтяные залежи, а также водоносные пласты, расположенные непосредственно на разрабатываемых месторождениях или вблизи от них.

Основными критериями выбора объекта с учетом особенностей эксплуатации ВПХГ являются:

- необходимый объем ловушки;

- герметичность с учетом длительного хранения и непрерывного повышения давления;

- коэффициент использования ловушки – не ниже 0,3–0,4;

- коэффициент извлечения закачанных объемов газа – не ниже 0,7.

При проектировании ВПХГ должны учитываться его особенности:

- отсутствие буферного объема;

- нециклическая эксплуатация хранилища;

- возможность закачки как сухого (отбензиненного) газа, так и непереработанного ПНГ.

Проектирование и создание ВПХГ ПНГ осуществляются с использованием технологий, разработанных и апробированных на ПХГ, созданных в пористых пластах, и включают следующие этапы:

- очистка попутного нефтяного газа;

- производство и хранение попутных компонентов, находящихся в газе (серы);

- использование части ПНГ на собственные нужды;

- закачка излишков газа на хранение в другую залежь или геологическую ловушку – создание ВПХГ;

- последующая эксплуатация ВПХГ для обеспечения собственных нужд промысла и другого назначения, или для подачи в магистральные газопроводы.

Важнейшими направлениями работ при создании ВПХГ по обеспечению сохранности и извлечения закачанных объемов газа являются регулирование и контроль объема газа в объектах хранения. Данная задача решается на основе комплексного использования геологического и фильтрационного моделирования, а также статических методов [16].

Применение технологии ВПХГ позволит решить задачи, важнейшими из которых являются:

- снижение парникового эффекта от сжигания попутного газа;

- хранение попутного газа с целью последующего отбора и получения прибыли;

- повышение нефтеотдачи при создании хранилища в истощенной нефтяной залежи.