Artykuł opublikowany pod adresem: http://gigawat.net.pl/article/articleprint/1130/-1/82/
|
Gaz naftowy: koniec z marnotrawstwem. Rosja nadrabia zaległości.
|
Informacje
Numery
Numer 12/2007
Zagadnienie wykorzystania gazu towarzyszącego wydobyciu ropy naftowej przyciąga coraz więcej uwagi w rosyjskim sektorze paliwowym. Specyfika problemu wynika - jak wskazuje sama nazwa w jęz. rosyjskim (poputnyj nieftiannoj gaz) – z faktu, że stanowi on uboczny produkt wydobycia ropy. Straty tego gazu, zwanego dalej w skrócie gazem naftowym, są wywołane brakiem odpowiedniej infrastruktury do jego gromadzenia, przetwarzania, transportu i wreszcie brakiem odbiorców. W efekcie gaz towarzyszący ropie zostaje po prostu spalany na miejscu pozyskiwania.
W zależności od warunków geologicznych rozróżnia się dwa rodzaje gazu naftowego, a mianowicie gazy zgromadzone w poduszkach gazowych nad złożem ropy oraz gazy rozpuszczone w ropie. W praktyce gaz naftowy stanowi mieszaninę gazów i innych składników węglowodorowych oraz niewęglowodorowych wydzielających się z pokładów ropy. Zależnie od rejonu wydobycia z jednej tony ropy naftowej uzyskuje się od 25 do 800 m3 wspomnianego gazu.
Obecnie w sektorze naftowym Federacji Rosyjskiej problem utylizacji gazu naftowego przedstawia się następująco. W 1999r. „uwolniono” 34.2 mld m3 tego surowca, z czego wykorzystano 28.2 mld m3 czyli 82.5%. Do zakładów przetwórstwa gazu skierowano 12.3 mld m3, na potrzeby własne górnictwa naftowego zużyto 4.8 mld m3, zaś pozostałe 11.1 mld m3 wykorzystano do produkcji energii elektrycznej. Dane te nie są ścisłe i zależnie od źródeł informacji określają szacunkowo łączną ilość spalonego bezużytecznie gazu na 4-15 mld m3 rocznie.
Przedostające się do środowiska naturalnego produkty spalania gazu naftowego stwarzają poważne zagrożenia dla organizmów żywych. Statystyczne dane zebrane w obwodzie tiumeńskim, będącym głównym regionem górnictwa naftowego kraju, świadczą o znacznie wyższych od średnich wskaźnikach zachorowalności na szereg chorób (zwłaszcza układu oddechowego). Emisja zanieczyszczeń przyczynia się do wzrostu ryzyka zapadalności na liczne schorzenia układu nerwowego, nowotwory, obniżenia odporności organizmów czy problemów rozwoju płodu i nieletnich.
Gaz naftowy jest spalany z powodu rezygnacji z kosztownych inwestycji niezbędnych dla jego użytecznego wykorzystania. W praktyce stosowane są dwa kierunki utylizacji tego ubocznego surowca.
1. Użycie do wytwarzania energii.
Metoda ta dominuje dlatego, że generacja energii posiada praktycznie nieograniczony rynek zbytu, a gaz naftowy stanowi wysokokaloryczne i ekologicznie czyste paliwo. Z uwagi na wysoką energochłonność wydobycia ropy w całym świecie towarzyszący jej gaz wykorzystuje się do produkcji energii elektrycznej dla potrzeb własnych sektora. Podejście takie uzasadniają także rosnące ceny energii elektrycznej zwiększające jej względny udział w kosztach procesu technologicznego. Skład chemiczny (%) typowego gazu naftowego ze złóż rosyjskich przedstawia się następująco: CO2- 0.15-0.30, N2 – 1.19-1.56, CH4 – 81.42-61.15, C2H6 – 5.32-7.49, C3H8 – 6.44-13.31, C4H10 – 3.85-10.47, C5H12 – 1.29-4.37 oraz inne składniki stanowiące łącznie do 1%. Gęstość gazu wynosi około 0.9 kg/m3.
2. Wykorzystanie w przemyśle naftowo-chemicznym.
Przetwórstwo gazu naftowego pozwala na uzyskanie suchego gazu przeznaczonego do celów energetycznych, benzyny gazowej, szeregu frakcji lekkich węglowodorów oraz skroplonego gazu. Frakcje lekkich węglowodorów są surowcem do wytwarzania licznych produktów chemicznych, w tym kauczuków, mas plastycznych, składników dla wysokooktanowych benzyn.
Co roku na rosyjskich polach naftowych bezużytecznemu spaleniu ulega co najmniej 20 mld m3 gazu o wartości ponad 13 mld dolarów, zaś do atmosfery emitowane jest około 400 tys. ton szkodliwych związków. Tymczasem w kraju tym na potrzeby energetyki przeznacza się 100 mld m3 gazu ziemnego. Mimo zużywania tak wielkiej ilości tego cennego surowca gospodarka wciąż odczuwa deficyt energii elektrycznej, a wskaźnik jej produkcji na statystycznego mieszkańca plasuje Rosję daleko poza krajami wysokorozwiniętymi. W tej sytuacji spalane bezużytecznie miliardy metrów sześciennych gazu naftowego stanowią nie tylko problem ekologiczny, lecz także ogromną potencjalną bazę surowcową dla energetyki i przemysłu chemicznego.
W miarę zwiększania wydobycia ropy naftowej na całym świecie kwestia ta nabiera wagi dosłownie na każdym etapie procesu technologicznego. Wydzielanie gazu towarzyszy bowiem wykonywaniu odwiertów, samemu wydobyciu ropy i utrzymuje się także po zaprzestaniu eksploatacji wskutek niedoskonałości metod zabezpieczania złoża. Konieczność radykalnego zmniejszenia emisji gazu naftowego do atmosfery wynika z wielkiego wpływu metanu na efekt cieplarniany. W ostatnich latach zagrożeniu temu w Rosji poświęca się coraz więcej uwagi, czego wyrazem był apel prezydenta W. Putina do Zgromadzenia Federalnego w sprawie przyspieszenia działań na tym polu. Prezydent zażądał zaostrzenia wymagań stawianych eksploatacji złóż naftowych, rozbudowy rodzimej bazy przetwórstwa gazu naftowego, a także zmniejszenia limitów wydobycia ropy przez firmy zagraniczne. Program przewiduje wdrożenie systemu kontroli wykorzystania złóż oraz wprowadzenie opłat i kar ekologicznych. Zasadniczym elementem nowej polityki staną się nowe technologie utylizacji gazu naftowego, które zastąpią istniejące niewydajne sposoby.
Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom firma BaltStrojSerwis z Petersburga zaoferowała nową, lecz sprawdzoną technologię kompleksowej utylizacji tego surowca. Podstawą technologii są czysto fizyczne procesy schładzania, dzięki czemu nie ma konieczności użycia dodatkowych czynników roboczych (tj. amin), dla których wymagana jest ciągła kłopotliwa regeneracja. Proponowana metoda umożliwia całkowite skraplanie wszystkiego wydzielanego gazu naftowego oraz jego rozdzielanie na poszczególne składniki, którymi są skroplony gaz ziemny, lekkie węglowodory i benzyna gazowa.
Wytwórca oferuje realizację „pod klucz” instalacji pełnej utylizacji gazu naftowego o wydajności od 3000 do 50 000 m3/godz. System obejmuje wszystkie niezbędne urządzenia do rozdziału gazu na poszczególne składniki oraz do ich dalszego wykorzystania np. do wytwarzania energii elektrycznej. Projekt przewiduje rozmieszczenie urządzeń w przewoźnych małogabarytowych modułach. Zaletą rozwiązania układów oczyszczania i rozdziału gazu jest brak wirujących i szybko zużywających się elementów, a ponadto wyeliminowanie potrzeby zasilania energią elektryczną. Dzięki temu przewidywana żywotność instalacji ma dorównywać trwałości rurociągów. Inną zaletę stanowią niskie nakłady eksploatacyjne – układ obsługuje zaledwie dwóch pracowników. Instalacja jest szczególnie efektywna dla złóż o niewielkiej wydajności gazu. Po wyczerpaniu złoża można ją łatwo odłączyć i przemieścić w nowe miejsce pracy.
Typowa instalacja tego wytwórcy o wydajności 10 000 m3/godz. zapewnia uzyskiwanie do 80% czystego gazu spełniającego wymagania rosyjskiej normy GOST5542 oraz rozdział pozostałej mieszaniny na lekkie węglowodory i benzynę gazową. Jednocześnie wszystka wilgoć zawarta w gazie naftowym zostaje wydzielona w postaci lodu dzięki schłodzeniu do temperatury poniżej minus 120 C. Instalacja o podanej zdolności przetwórczej gazu zapewnia wytwarzanie 28 MW mocy elektrycznej.
Problematyka utylizacji gazu naftowego była tematem międzynarodowej konferencji zorganizowanej w Moskwie w październiku 2007 r. W wystąpieniach oszacowano, że obecnie na polach naftowych całego świata spala się łącznie 170 mld m3 gazu. Konieczność ograniczenia rozmiarów tego wielkiego marnotrawstwa podkreślono już w 2006r. na szczycie G-8 w Petersburgu. Podobny apel wystosował, jak wyżej wspomniano, w kwietniu 2007r. prezydent Rosji. Rozmiary problemu zilustrowano następującymi danymi: od początku eksploatacji roponośnych złóż Zachodniej Syberii spalono 225 mld m3 gazu, wskutek czego do atmosfery przedostało się ok. 20 mln ton szkodliwych substancji. Drastyczne pogorszenie stanu zdrowia mieszkańców tego regionu skłoniło władze Federacji Rosyjskiej do przyjęcia zobowiązania podniesienia stopnia utylizacji gazu naftowego do 95% w 2011r. na terenie całego kraju. Obecnie wskaźnik ten kształtuje się u największych producentów ropy na bardzo niskim poziomie, np. w Gazpromie 56%, a w Sibniefti zaledwie 35%. Są jednak i pozytywne przykłady; bezdyskusyjnym liderem wśród firm naftowych jest Surgutnieftiegaz, który już osiągnął wyznaczony cel 95%.
Na konferencji zaznaczono, że w ostatnich latach wprowadzono już pewne mechanizmy rynkowe (równolegle z regulacją cen gazu naftowego przez władze państwowe) m.in. handel detaliczny płynnym gazem węglowodorowym dla transportu samochodowego i sektora komunalnego oraz sprzedaż suchego gazu pozbawionego benzyny na giełdach towarowych. Z kolei niektóre firmy naftowe wpompowują z powrotem gaz naftowy do złoża w celu podniesienia ciśnienia, co przy okazji zwiększa, choć w nieco sztuczny sposób, wspomniany wskaźnik utylizacji. Innym rozwiązaniem zastosowanym już w firmie Purnieftiegaz stało się wprowadzanie nadmiaru gazu naftowego do magistrali przesyłowej gazu ziemnego (oczywiście po wstępnym oczyszczeniu). Do rządu Federacji Rosyjskiej złożono projekt planu podstawowych przedsięwzięć dla podniesienia wykorzystania gazu naftowego. Przewiduje on m.in. zmiany w systemie kar i opłat za emisję zanieczyszczeń ze spalania gazu towarzyszącego wydobyciu ropy. I tak zaproponowano obecnie obowiązujące kary za emisję metanu (50 rubli/t), tlenków siarki (21 rubli/t) i tlenków azotu (35 rubli/t) zastąpić niższymi opłatami za emisję metanu (10 rubli/t), lecz wyższymi w przypadku pozostałych wymienionych zanieczyszczeń (100 rubli/t). Zbierane środki mają zostać przeznaczone na fundusz finansujący wdrażanie technologii utylizacji gazu naftowego. Jednocześnie planuje się jeszcze w 2007r. wprowadzić liberalizację polityki cenowej odzyskiwanego surowca, co pozwoliłoby ożywić tę niszę rynku funkcjonującą dotychczas pod dyktando cen gazu ziemnego i gazu płynnego. Obecnie średnia cena 1000 m3 gazu naftowego wynosi 256 rubli (od 70 do 400 zależnie od jakości) i nie była zmieniana przez władze od 2002r.Z obradami konferencji zbiegło się oświadczenie największych firm górnictwa naftowego Rosji o planach wyasygnowania ponad 6 mld dolarów na wdrażanie technologii utylizacji gazu. Deklaracja ta została niejako wymuszona groźbami zaostrzenia kar za niegospodarność, której finansowe skutki ocenia się na kwotę 13 mld dolarów rocznie. Eksperci dość sceptycznie wyrażają się o możliwościach spełnienia założonego podniesienia stopnia wykorzystania gazu naftowego do 95% w Rosji do 2011r. Za bardziej realistyczny termin uznaje się rok 2015 przypominając, że np. amerykańskie górnictwo naftowe dochodziło do swego obecnego poziomu 99% przez wiele dziesięcioleci.
Artykuł opublikowany pod adresem: http://gigawat.net.pl/article/articleprint/1130/-1/82/
|
Copyright (C) Gigawat Energia 2002
|
