Проблемы утилизации ПНГ на нефтяных месторождениях Удмуртии

Попутный нефтяной газ (ПНГ), добываемый попутно с нефтью на нефтяных месторождениях Удмуртии в основном не горюч из-за большого содержания в нём азота. Негорючим считается ПНГ с содержанием азота в нём более 76..78%. ПНГ с содержанием азота до 60% обладает теплотворной способностью примерно 5000 ккал/м3, а с содержанием азота более 70% от 2500 до 3500 ккал/м3 в зависимости от содержания в нем пропана, бутана, этана. Еще одной проблемой утилизации ПНГ является небольшой объем добываемого ПНГ из-за низкого газового фактора на 1 тонну добываемой нефти. 

Целесообразно использовать в качестве топлива ПНГ с содержанием азота в нем не более 70% ,так как при таком содержании азота КПД теплоиспользующих установок более 70%. ПНГ с содержанием азота более 70% сбрасывается на факел или рассеивается на свечах рассеивания, нанося вред окружающей среде. Для решения проблемы утилизации забалластированного ПНГ разработана и внедрена система совместного сжигания одновременно с раздельными способами подачи ПНГ 1 ступени сепарации и природного газа, ПНГ 1 и 2 ступеней сепарации с применением горелок для сжигания ПНГ высокого давления, низкого давления и горелок универсального типа для совместного сжигания ПНГ 1 и 2 ступеней сепарации, а можно и легких фракций и мазута и нефти. Данный метод сжигания и горелки (ГПНГВ) горелка для сжигания попутного нефтяного газа высокого давления, (ГПНГН) горелка для сжигания попутного нефтяного газа низкого давления, (УГК) горелка универсальная можно применять в топках путевых подогревателей, печах нагрева нефти как самостоятельно, так и с существующими установленными горелками типа ГМ, ГМГ. 

Применение данных систем позволяет до 100% утилизировать ПНГ 1 и 2 ступеней сепарации как на небольших, так и на крупных месторождениях добычи нефти на УПН, УПСВ, УКПН, ПСП, ЦПС. Для утилизации ПНГ на небольших месторождениях добычи нефти с небольшим газовым фактором от 200 до 1000 м3 в сутки целесообразно применять установку путевых подогревателей нефти типа ПП-0,63 с горелками ГПНГН или УГК. Данные горелки позволяют сжигать ПНГ 1 и 2 сепарации одновременно или раздельно любой из видов ПНГ. При добыче нефти с газовым фактором от 10 до 600 м3 в сутки можно также применять установку теплогенератора пульсирующего горения типа УТПГ, работающего на ПНГ 1 ступени сепарации. 

Система совместного сжигания ПНГ, природного газа, легких фракций проста в эксплуатации и неэнергоёмка, так как на ней не устанавливаются газораспределительные установки и не требуется установка дорогостоящих систем автоматики безопасности и регулирования. Стоимость горелок для совместного сжигания составляет в среднем от 30 до 35 тыс.руб. Стоимость систем совместного сжигания вместе с автоматикой безопасности в среднем составляет от 1 200 000 до 1 500 000 рублей с учетом оборудования и строительно-монтажных работ (СМР). 

Для утилизации горючего ПНГ с содержанием азота до 75% на нефтяных месторождениях, УПН, УПСВ, где ПНГ не применяется в качестве топлива или имеются излишки ПНГ в зависимости от времени года газ сбрасывается на факел. Целесообразно применить установку-рекуператор закрытого типа горения. Средняя стоимость установки рекуператора с СМР составляет 11 000 000 – 13 000 000 рублей. 

Все предложенные методы утилизации ПНГ широко применяются на объектах ОАО «Белкамнефть». На данный момент самым дешевым окупаемым ( окупаемость 7 месяцев) простым в эксплуатации является метод совместного сжигания ПНГ и природного газа, ПНГ 1 и 2 ступеней сепарации, ПНГ 1 и 2 ступеней сепарации и товарной нефти.