Научно-обоснованные предложения по разработке и методам внедрения инновационных технологий утилизации выбросов, содержащих метан (стр. 9 )

13) Оптимизация режимов работы объектов транспорта газа проводится с использованием современных комплексов моделирования: распределение газовых потоков по газопроводам; режимов «компрессорная станция-газопровод», распределения нагрузки между компрессорными станциями каждого газопровода.

14) Проведение технологических операций и ремонтных работ на объектах без стравливания газа в атмосферу: перекачка газа из выводимых в ремонт линейных участков магистральных газопроводов; использование газа на собственные технологические нужды КС при проведении планово - предупредительного ремонта или при выработке газа внешним потребителям перед выполнением ремонтных работ; технологии ремонта дефектных участков с помощью усиливающих муфт.

15) Технология утилизации переточного газа в газопровод с применением компрессорной станции. Технология позволяет исключить выброс природного газа в атмосферу на объектах ПХГ и обеспечить круглосуточную утилизацию техногенного газа. Газоводяная смесь из разгрузочных скважин поступает на депульсатор, где происходит первичное отделение пластовой воды и гашение пульсации потока газа. Затем газ поступает на сепарационную установку, где происходит окончательная очистка газа от пластовой воды и механических примесей. При утилизации переточного газа на генераторных установках очищенный газ по сборному газопроводу поступает не на вход дожимного компрессора, а на газораспределительный пункт и далее потребителю.

16) Использование мобильных компрессорных станций (МКС) для перекачки газа. МКС – предназначена для сокращения потерь стравливаемого газа при проведении ремонтов на линейных участках магистрального газопровода. Осуществляется путем перекачки газа в проходящий параллельно газопровод или за отключающий запорный кран по ходу газа и позволяет обеспечить экономию природного газа до 80% от величины объема газа, находящегося в участке.

Технология применения мобильных компрессорных станций предназначена для откачки природного газа из участков магистрального газопровода. При проведении ремонтных работ на трубопроводах с помощью передвижных компрессоров газ перекачивается в другие трубопроводы без стравливания. Данная технология широко используется компанией Open Grid Europe. Она позволят обеспечить минимальные потери стравливаемого газа и, как следствие, снизить выбросы в атмосферу, сэкономить средства в результате использования сэкономленного газа, а также сократить время на подготовку МКС к работе. Снижение эмиссии метана при использовании МКС достигает 90%.

В частности, компанией Open Grid Europe используется установка фирмы LMF, соответствующая стандартам ЕС (ATEX, AD 2000, CE и др.), а также требованиям производственной безопасности (TÜV Nord) и может переводиться по дорогам общего пользования без специальных согласований. Мобильная (пригодная к перевозке) насосная установка для перекачки газа перевозится на автомобиле Mercedes MB-1848 LS, 350 кВ. Габариты установки: длина 13,5 м; ширина 2,55 м; высота 4,0 м, вес не превышает 40 т. В установке используется поршневой компрессор (LMF BS 604) 2-х спупенчатый, двойного действия, максимальной мощностью 640 кВ. Работает с помощью газового мотора CAT G3512LE максимальной мощностью 750 кВ при 1400 мм. Расход топлива составляет от 150 до 250 нм3/час [35 - 36].

В России также возможность использования МКС при планово предупредительном ремонте представляет большой интерес, как для производителей компрессорного оборудования, так и для организаций, эксплуатирующих или владеющих сетью газопроводов. Использование МКС обеспечивает перекачку газа из ремонтируемого участка газопровода в соседний участок, не подлежащий ремонту, или в параллельные нитки газопроводов. Суть мероприятия заключается в использовании МКС для прокачки транспортируемого газа из блокированного трубопровода через байпас и передачу его другой части трубопровода, либо используется в других целях при проведении пневматических испытаний на прочность и герметичность. При этом используется технология отбора газа из отключенного участка с использованием МКС.

Актуальность и перспективность данной технологии определила необходимость разработки в 2009 году проекта «Использование мобильных компрессорных станций (МКС) для предотвращения выбросов метана при проведении ремонтных работ на магистральных газопроводах ОАО «Газпром», Российская Федерация», в том числе в рамках реализации Киотского протокола. Проект был верифицирован и детерминирован Bureau Veritas Certification Holding SAS. Технология позволяет снижать выбросы метана в результате минимизации потерь природного газа в течение плановых ремонтов и обслуживания газопроводов единой системы газоснабжения России. В прошли опытно-промышленные (квалификационные) испытания по опытной перекачке мобильных компрессорных установок модели AG09169 производства ООО «Газаг» на участке магистрального газопровода Усть-Бузулукского ЛПУ МГ ООО «Газпром трансгаз Волгоград» и двух компаний, которые показали хорошие результаты по сокращению выбросов метана.

С 2010 г. в проводятся квалификационные испытания по опытной, опытно-промышленной установках по перекачке газа с применением МКС различных производителей (МКС модели AG09169 производства ООО «Газаг», МКУ 750 производства LMF AG (Австрия), и 35-й механический завод (Калуга) и др.) [35 - 36].

Цель испытаний - оценка на соответствие «Техническим требованиям на МКС для перекачки газа из ремонтируемых участков МГ», отработка технологии, планирование, организация и производство работ по перекачке газа с применением МКС с учетом требований по охране окружающей среды, безопасного ведения работ и сохранности действующих газопроводов и сооружений и т. д. По результатам испытаний установлено, что в целом МКС по параметрам соответствуют техническим требованиям и в процессе испытаний обеспечивают значительное сокращение выбросов метана при ремонтных работах (порядка 3 млн. м3.). В настоящее время дочерние общества ОАО «Газпром» продолжают проведение испытаний с использованием МКС различных производителей.

17) Технология врезки под давлением: замена дефектных участков трубопроводов, ремонт и установка задвижек, запорной арматуры и другие виды реконструкции трубопровода без прекращения поставки продукта и без снижения давления (рисунок 4.1). При этом возможно два варианта: установка отвода и задвижки снаружи действующего трубопровода и вырезание фрагмента стенки трубы через открытую заслонку и присоединение отвода к трубопроводу.

Рисунок 4.1 – Технология врезки под давлением [37]

18) Сокращение утечек газа на технологических объектах осуществляется за счет внедрения современных контрольно-измерительных средств по их обнаружению и измерению. Регулярно на объектах дочерних обществ выполняются инструментальные исследования по оценке объемов потерь эмиссии метана и статистические аналитические исследования по выбросам природного газа в атмосферу в районе строительства и эксплуатации объектов нефтегазового сектора. География инструментальных исследований обширна и охватывает территории центральной полосы РФ и Западной Сибири, Объекты исследований включают районы добычи, переработки, транспорта, хранения и распределения газа. В 2010 г. проведены натурные исследования по оценке выбросов и потерь метана с эмиссией на компрессорных станциях в ООО «Газпром трансгаз Самара» (Сызранское ЛПУ МГ) и «ГДФ-СЮЭЗ» (КС Сен-Мартэн-де-Кро). Исследования, проведенные на объектах Сызранского ЛПУ МГ, совместно со специалистами Тихоокеанской Северо-Западной Национальной лаборатории (США) показали, что объем потерь метана с эмиссией от технологического оборудования КС и ЛЧ (арматура и свечи) составил 0,0002% от объема транспортируемого газа.

При проведении ремонтов газопроводов внедряются изоляционные покрытия нового поколения, на основе полимерно-битумных и полиуретановых мастик с улучшенными защитными характеристиками и сроком службы 25–30 лет, что позволяет значительно повысить срок безотказной эксплуатации газопроводов, проводятся работы по устранению негерметичности шаровых кранов с применением шаровых затворов современных герметиков и оборудования и другие.. Реализуется система диагностического обследования газопроводов, которая дает эффект до 0,2 млрд. долларов США в год за счет предупреждения возможных аварий и предотвращения потерь газа.

Выбросы метана по за счет реализации комплекса мероприятий в 2014 году сократились на 31 % по сравнению с выбросами в 2009 году (таблица 4.2).

В основном сокращение выбросов метана является результатом реализации мероприятий и использования эффективных технологий в газотранспортных дочерних обществах (таблица 4.2) [1].

Таблица 4.2 – Динамика выбросов метана и СО2-экв по сегментам производственной деятельности , млн. т [1]

Парни-ковый газ	Сегмент	Год
2009	2010	2011	2012	2013	2014
СН4	, в т. ч.:	1,829	1,546	1,421	1,437	1,444	1,258
транспорт	1,701	1,424	1,309	1,329	1,350	1,171
добыча	0,077	0,079	0,072	0,069	0,067	0,065
	хранение	0,035	0,037	0,035	0,033	0,023	0,019
переработка	0,016	0,006	0,005	0,005	0,004	0,004
СО2-экв		38,409	32,466	29,841	30,177	30,324	26,418

В большое внимание уделяется разработке наилучших доступных технологий, используются передовые достижения отечественной и мировой промышленности и науки, что позволяет эффективно использовать энергоресурсы и обеспечивает сокращение выбросов парниковых газов, в том числе метана. Реализация крупных проектов в нефтегазовом секторе осуществляется с использованием энергоэффективной техники и экологически чистых технологий, включая эффективные методы утилизации вторичного тепла от ГПА. Для собственных нужд используется не только природный газ, но и электроэнергия других источников, в частности, возобновляемые источники энергии.