Научно-обоснованные предложения по разработке и методам внедрения инновационных технологий утилизации выбросов, содержащих метан (стр. 11 )

Установка емкостей сепараторов-расширителей при гликолевой дегидратации способствует дальнейшему снижению эмиссии метана, летучих органических соединений (ЛОС), опасных атмосферных загрязнений (ОАЗ) и обеспечивает экономию денежных средств. Регенерированный газ может подаваться в компрессор и/или использоваться в качестве топлива на ребойлерах триэтиленгликоля или в двигателях компрессора.

Осушители с нулевыми выбросами. Гликолевые осушители допускают значительные утечки метана при выпуске паров из испарительной колонны и от работающих на газе гликолевых насосов. При использовании осушителей с нулевыми выбросами удается снизить утечки за счет электронасосов и повторного применения паров из испарительной колонны в качестве горючего.

Осушители с нулевыми выбросами разработаны для сбора всех конденсируемых компонентов из пара испарительной колонны и использования оставшегося неконденсируемого пара (метана и этана) в качестве горючего для нагрева гликоля. Водяной конденсатор используется для получения высокой концентрации гликоля без газового десорбера. Для дальнейшего уменьшения выбросов метана вместо насосов на газовом приводе применяются электронасосы. Капитальные затраты на дегидратор/осушитель с нулевыми выбросами сопоставимы с затратами на установку традиционного гликолевого осушителя с термическим окислителем. Для переоборудования существующих осушителей необходимо модифицировать трубы газового потока и использовать двигатель-генератор на 5 кВт для выработки электричества. При использовании осушителя с нулевыми выбросами повышенные расходы на электроэнергию легко компенсируются за счет экономии на топливе, необходимом для нагревания гликоля, и за счет прибыли от возвращенного товарного конденсата.

В таблице 4.3 приведена сводная информация о технологиях по утилизации выбросов, содержащих метан, которые эффективно используются в нефтегазовой промышленности за рубежом, а также о перспективных технологиях. Технологии систематизированы по областям применения и требованиям по условиям их использования.

Таблица 4.3 – Характеристика зарубежных технологий по снижению выбросов метана [39]

№

Технология

Требования к системе, условия применения

Область применения

1	2	3	4
1	Оптимизация скорости циркуляции триэтиленгликоля и установка сепараторов-испарителей	Установка сепараторов-испарителей обеспечивает утилизацию метана с последующей подачей в компрессор или на использование в качестве топлива. При замене энергообменных насосов электронасосами необходима возможность подключения к сети.	Добыча и переработка газа, конденсата и нефти
2	Осушители с нулевыми выбросами. Соединение гликолевого осушителя с установкой для улавливания паров	Осушители с нулевыми выбросами устанавливаются заново или ранее установленные гликолевые осушители модифицируются по технологии нулевых выбросов. Для полной реализации преимуществ технологии существующий конденсатор должен иметь достаточную мощность, чтобы перерабатывать максимальное количество паров от производственных емкостей и от гликолевого осушителя одновременно. Ограничений нет, когда установка для улавливания паров закачивает газ на компрессор или в товарный газопровод.	Добыча, переработка, транспортировка и распределение природного газа и нефти
3	Подключение обсадной колонны (на нефтяных и газовых скважинах) к оборудованию для улавливания газа	Для улавливания газа. используют регуляторы давления, если на входе конденсатора газ низкого давления будет смешиваться с газом более высокого давления (из осушителя сепаратора-расширителя). Для соединения головки обсадной колонны с конденсатором потребуются трубы малого диаметра. Технология применима на скважинах, дающих газ через насосно-компрессорные трубы без пакеров.	Добыча природного газа
4	Оптимизация времени снижения уровня жидкости (разгрузки) в газовой скважине	Технология применима для газовых скважин с сопутствующими жидкостями, осложняющими добычу газа.	Добыча природного газа
5	Установка плунжерных подъёмных систем в газовых скважинах.	Технология удаления жидкости из скважин с применением плунжерного лифта: на перемещении негерметичного поршня (плунжер) в скважине за счет перепада давления от башмака лифтовой колонны до устья скважины, поднимая всю жидкость, которая находится выше плунжера. При этом обеспечить подъем плунжера и жидкости на поверхность. Возможно, если давление в закрытой скважине значительно выше, чем в распределительном трубопроводе..	Добыча природного газа
6	Система автоматизации газовых скважин "Smart"	Оборудование системы "Smart" устанавливается на каждой скважине. Необходимы подготовка персонала и усовершенствование программного обеспечения инженерами. Технология применима для газовых скважин со скапливающимися сопутствующими жидкостями, прерывающими дебит газа.	Добыча природного газа
7	Установка скважинных сепараторных насосов	Скважинный сепаратор может быть установлен при вводе скважины в эксплуатацию или во время капитального ремонта. Имеющиеся трубы должны быть удалены. Обязательно наличие нижележащего водоносного горизонта. Наиболее подходящие объекты для реализации технологии по установке скважинных сепараторных насосов это скважины, при эксплуатации которых необходимо разделение газа и жидкости, с минимальным содержанием твердых и жидких углеводородов на выходе. -	Добыча природного газа
8	Предотвращение потерь газа при внутренней чистке трубопровода путем улавливания газа с помощью специальной системы конденсации	Получение газа возможно на любых газосборных станциях при частых удаление конденсата с всасывающих газосборных линий.	Добыча, переработка, транспортировка и распределение природного газа
9	Нагнетание продувочного газа в трубопровод низкого давления.	Технология требует перепланировки и регулировки работы клапанов вручную. Технология применима на объектах, на которых при отключении системы высокого давления система низкого давления продолжает функционировать.	Транспортировка и распределение природного газа
10	Подводная кессонная камера для ремонта подводного газопровода	Технология применяется для газопроводов диаметром от 325 до 1420 мм на глубинах до 30 м при скорости течения до 1,5 м/с; участках газопровода с кривизной не менее 1200 м и с углом по горизонту не более 3°.	Транспортировка природного газа
11	Перекачка газа из отключенного участка МГ с использованием МКС	МКС смонтированы на базе стандартного грузового автотранспорта и способны самостоятельно передвигаться по дорогам и вдоль ремонтируемых трасс. Технология обеспечивает сокращение выбросов газ в атмосферу	Транспортировка природного газа
12	Комбинированная высокоэффективная технология транспорта газа на магистральных трубопроводах. Использование труб большого диаметра с гладкостным внутритрубным покрытием	Высокий уровень рабочего давления (9,8-22 МПа), использование ГПА мощностью 16, 25, 32, и 50 МВт с КПД газотурбинного привода 35-41 %, с промежуточным охлаждением газа между секциями газового компрессора, безшлейфовой и модульной компоновки ГПА с агрегатным АВО газа.	Транспортировка природного газа
13	Технология выработки газа из отключенных участков магистральных газопроводов на основе применения ГПА: Газ вырабатывается перед проведением ремонтных работ компрессором ГПА до достижения предельной степени сжатия и минимально допустимой производительности ЦБН.	В целях снижения уровня давления в отключенном участке МГ максимально снижается рабочее давление на выходе ГПА - выделяется газопровод на время выработки газа ГПА, организуется сброс рабочего давления на смежную проходную нитку газопровода, используются межцеховые перемычки смежных КЦ для организации выработки участка. Технология обеспечивает сокращение выбросов газ в атмосферу	Транспортировка природного газа
14	Технология врезки под давлением при проведении ремонтных работ на объектах транспорта газа	Tехнология позволяет проводить работы на стальных электросварных прямошовных и спиральношовных трубах с нормативным пределом прочности до 60 кгс/см2 включительно, условным диаметром до 1400 мм при фактической толщине стенки не менее 6,5 мм с избыточным давлением среды до 100 кг/см2. Механизмы включая адаптеры с боковым отводом для проведения работ на газопроводах диаметром 150-300мм позволяют сократить на 50 % количество использованных материалов (фитингов) и на 30 % время проведения работ. Технология применима также в условиях трассы подводного перехода.	Транспортировка природного газа
15	Применение азотных установок КС. Использование азота для продувок технологического оборудования.	Передвижные азотные КС могут эксплуатироваться в различных климатических условиях при: использовании азота под высоким давлением при операциях колтюбинга; работах по ремонту скважин, когда использование азота позволяет гарантировать безопасность, сократить время ремонта и количество требуемых технологических операций; операциях, связанных со стимуляцией притока скважины; очистке и продувке трубопроводов, при опрессовке трубопроводов; удалении воды из некоторых узлов оборудования и участков трубопроводов; продувке различного технологического оборудования на установках подготовки газа КС ПХГ.	Добыча, переработка, транспортировка и распределение природного газа и ПХГ
16	Оптимизация добычи сырой нефти и размещения водных резервуаров путем объединения и централизации мощностей по хранению жидких продуктов	Централизация и сокращение парка емкостей для хранения жидких продуктов может потребовать перепланировки производственных сооружений и удаления ненужных емкостей и труб. При этом затраты на обслуживание уменьшаются. Применение технологии эффективно для нефтяных месторождений при снижении нефтедобычи.	Добыча нефти
17	Установка конденсаторов для складских резервуаров хранения сырой нефти	Из-за очень низкого перепада давления между резервуаром хранения нефти и компрессором рекомендуется использование труб большого диаметра для меньшего сопротивления газовому потоку. Габариты конденсаторов должны подбираться с учетом переработки максимальных объемов паров, поступающих из резервуара (этот объем выбирается как удвоенный среднесуточный объем). На конденсаторы рекомендуется устанавливать ротационный пластинчатый компрессор для подачи малых объемов газа при низком давлении. Необходимо выбирать надежные, чувствительные системы управления для обеспечения открытия и закрытия автоматизированных клапанов газового потока при очень низком давлении. Конденсация пара может обеспечить получение прибыли за счет относительно низкой стоимости технологии и при наличии рынка сбыта продукта с высокой теплотой сгорания. Конденсаторные установки должны быть установлены в тех случаях, когда они являются экономически выгодными с учетом всех возможных экологических и экономических преимуществ.	Добыча нефти

4.4  Технологии предотвращения утечек природного газа

Сохранение целостности систем технологических объектов нефтегазового сектора является одной из основных задач при его эксплуатации. Возникновение даже небольшой утечки может нанести огромный ущерб зонам с повышенной чувствительностью к загрязнениям окружающей среды: населенным зонам, водным распределительным системам. При транспортировке природного газа происходят изменения температуры и давления, механические напряжения на узлах трубопровода (таких как задвижки и уплотнения), что может приводить к нарушению герметичности и утечкам метана. Своевременное обследование и техническое обслуживание оборудования позволяет предотвратить и снизить выбросы метана с утечками природного газа. Обследование выполняется в первую очередь на узлах, наиболее подверженных утечкам. К таким узлам относятся уплотнение вентилей, пневматические контроллеры, патрубки сброса, включая выпускные отверстия и спускные трубы, линии продувки, пневматические стартеры двигателя и клапаны сброса давления.