Наряду с месторождениями нефти и газа большое значение для энергетики России, стран Ближнего Востока и государств АТР представляют разработки газовых конденсатов. Это продукт в подготовленном для транспортировки виде представляет собой смесь высококипящих сложных углеводородов типа С5+, то есть в которых число углеродных атомов в молекулах больше пяти.
Виды газового конденсата определяются типом месторождений, на которых его добывают как основное или сопутствующее ископаемое. Больше всего его добывают в газоконденсатных месторождениях, меньше — в газовых и нефтяных.
Она ведется с больших глубин — от 2 до 5 км. В газоносных пластах при огромном давлении (до 60 МПа) и высокой температуре конденсат физически не присутствует — он образуется (конденсируется в жидкость) только при выходе смеси на поверхность, когда существенно понижаются температура и давление среды.
Газожидкостное вещество, извлекаемое из месторождений, нестабильно, поскольку содержит, кроме газа:
Путем сложных и многостадийных технологических операций очистки продукта от газов, механических примесей, серы, хлористых солей и воды получают жидкий (при нормальном давлении) конденсат, транспортируемый для переработки на нефтехимические и топливные предприятия. Плотность газового конденсата — от 660 до 840 кг/м³.
Очищенная смесь состоит из молекул углеводородов с количеством атомов углерода от 5 до 30. Температуры кипения конденсата — от 150 до 320 ºС.
Представляет собой светлую жидкость соломенного или желтого цвета. Отличается высоким выходом светлых нефтепродуктов (75-98 процентов). Это означает, что из газового конденсата получают намного больше бензина, дизельного топлива, чем из нефти, в которой выход светлых продуктов не превышает 40 процентов.
Газовый конденсат нефти , являющийся сопутствующим на нефтяных месторождениях, может иметь более темную окраску (коричневую) из-за присутствия нефти.
Свойства газового конденсата определяются его фракционным составом, который, в свою очередь, зависит от типа месторождения, глубины залегания, срока эксплуатации и других факторов.
Главными компонентами конденсата являются бензиновая фракция с температурой кипения от 30 до 200 ºС, керосиновая (200-300 ºС) и высококипящая, из которой получают другие продукты.
Любой конденсат получается после перехода газообразного вещества в жидкое из-за снижения давления или температуры. В недрах земли существуют не только газовые, но и газоконденсатные залежи. Когда давление и температура снижаются в результате бурения скважины, образуется газовый конденсат – смесь жидких углеводородов, отделившихся от газа.
Под конденсатностью понимают содержание жидких УВ в газе в пластовых условиях (см 3 /м 3).
Газоконденсатный фактор - величина, обратная конденсатности.
Различают сырой и стабильный конденсаты . Под сырым подразумевают УВ, при стандартных условиях находящиеся в жидком состоянии с растворенными в них газообразными компонентами (метаном, этаном, пропаном, бутанами). Конденсат, состоящий только из жидких УВ (от пентанов и выше) при стандартных условиях принято называть стабильными.
По физическим свойствам конденсаты характеризуются большим разнообразием. Плотность конденсатов меняется от 0,677 до 0,827 г/см 3 ; показатель преломления от 1,39 до 1,46; молекулярная масса - от 92 до 158.
Состав. Многочисленными исследованиями установлена генетическая связь подстилающих (образовавших) их нефтей. Конденсаты, как и нефти, состоят из УВ трех типов - метановых, нафтеновых и ароматических.
Однако распределение этих групп УВ в конденсатах имеют следующие особенности в отличие от нефтей:
1) абсолютное содержание (в ср.) ароматических УВ в бензиновых фракциях конденсатов выше, чем в нефтях;
2) встречаются бензиновые фракции, в которых содержится одновременно большое количество нафтеновых и ароматических УВ;
4) концентрации разветвленных метановых УВ ниже концентрации нормальных структур;
5) на долю этилбензола среди ароматических УВ состава С 8 Н 10 приходится в ср. значительно меньший %, чем в нефтях.
Таким образом конденсаты состоят из более простых соединений, чем нефти. В нефтях преобладают циклопентановые УВ, в конденсатах - циклогексановые. Ароматические УВ в нефтях обычно сосредоточены в высококипящих фракциях, в конденсатах, наоборот, в низкокипящих. Содержание серы в конденсатах колеблется от 0-1,2%. В отдельных залежах или скважинах могут быть обнаружены конденсаты, УВ состав которых может отклоняться от общих закономерностей, это связано с геологическими особенностями конкретного района.
Конденсаты заметно отличаются и по фракционному составу. В среднем они на 60-80% выкипают до 200С, но есть конденсаты (или нефтеконденсатные смеси), конец кипения которых 350-500С, содержащие в своем составе асфальтены.
В процессе разработки газоконденсатных залежей состав конденсатов меняется. По мере снижения давления происходит частичная конденсация УВ в пласте, и эта часть в основном уже не извлекается на поверхность. В результате этого происходит изменение количественной и качественной характеристики пластовой газоконденсатной смеси - изменение группового УВ состава. При снижении давления происходит выпадение в пласт высококипящих фракций конденсата, и плотность его уменьшается. Иногда плотность конденсатов, напротив, увеличивается, что в основном характерно для разрабатываемых газовых шапок.
Наряду с привычными нефтью и газом добывающие компании извлекают из недр земли не такое известное, но не менее важное полезное ископаемое - газовый конденсат. В то же время, темпы развития газоконденсатной отрасли, как мировой в целом, так и российской в частности, пока ещё крайне низки.
В процессе буровых работ из газовой смеси, находящейся в залежах, образуется бесцветная или же слабоокрашенная жидкость - это газовый конденсат. Он представляет собой смесь углеводородов жидкого типа. Содержание жидкой части в кубометре конденсата колеблется в пределах 10–700 кубических сантиметров (по массе - 5–10 граммов на тот же объём). Своим названием данная фракция обязана механизму её образования - путём конденсации из природных газов.
Как и любой конденсат, газовый также выпадает в момент перехода вещества из газообразного в жидкое ввиду снижения давления и температуры. В данном случае в роли сжижающихся веществ выступают тяжёлые углеводороды, содержащиеся в пластах. В естественных условиях залежи бензино-керосиновых фракций и более высокомолекулярных компонентов находятся под давлением до 60 МПа, при бурении же оно резко снижается. Основная масса данного сырья извлекается на газоконденсатно-нефтяных и чистых газоконденсатных месторождениях. Конденсат, хоть и в гораздо меньших количествах, образуется при переработке попутного нефтяного газа при сепарации «чёрного золота» в промышленных условиях.
Залежи газового конденсата бывают первичными и вторичными. Первые находятся на глубинах более 3,5 километра, в их образовании не принимают участие скопления нефти. В свою очередь, вторичные залежи возникают при обратном испарении нефтяного сырья. Кроме этого, залежи газоконденсата классифицируются по степени насыщенности. Так, отличительным свойством насыщенных пластов является идентичность показателей давления в недрах и давления начала конденсации. Ненасыщенные залежи характеризуются уровнем пластового давления, величина которого больше отметки, при котором начинается процесс конденсации.
Добыча газового конденсата сопряжена с определёнными технологическими трудностями. Дело в том, что при переходе в жидкое состояние углеводороды остаются в каналах породы, извлечение сырья из которых очень трудоёмко. Для предотвращения «застревания» конденсата в недрах операторам добычи приходится поддерживать обычное для залежей давление искусственным путём. В настоящее время не выработано эффективного метода максимального извлечения конденсата, применяется по большей мере технология обратной закачки газа в пласт после его отбензинивания, то есть отфильтровывания наиболее ценных компонентов.
Газовый конденсат является полноценным полезным ископаемым и не уступает ни по своему значению для экономики, ни по богатому набору ценных компонентов чистому природному газу и нефти. Впрочем, по составу конденсат намного ближе к нефтяному сырью, чем к «голубому топливу». Именно поэтому добывающие компании в обязательном порядке дополнительно указывают количество газового конденсата в своей отчётности о разработке месторождений углеводородов. Хотя в основном конденсат добывается операторами газовых месторождений, на профессиональном жаргоне он получил знаменитое название - «белая нефть».
Основные сферы применения газоконденсата - это производство топлива и продуктов нефтехимии. В топливном сегменте из конденсата производится готовое к применению горючее в широком ассортименте - от бензинов популярных марок до топлива для котельных. В частности, производится бензин Аи-80, Аи-92, Аи-95. Бензиновое горючее, которое получается из газового конденсата, обладает низкой детонационной стойкостью, поэтому в производственном процессе приходится дополнительно использовать антидетонаторы.
Также из конденсата производится широкофракционное топливо для дизелей быстроходных транспортных средств, которое может использоваться в суровом климате - температуре до минус 30 градусов по Цельсию. Кроме того, выпускается газоконденсатное топливо с присадками, пригодное для использования в условиях ещё больших холодов. Для получения горючего зимнего применения газоконденсат проходит процедуру депарафинизации, в противном случае топливо имеет высокую температуру застывания и помутнения, то есть может использоваться лишь в летний период.
Для удовлетворения потребностей промышленных и коммунально-бытовых предприятий в топливе из конденсата вырабатывают технические пропан, бутан и их смеси. В нефтехимической сфере газоконденсатное сырьё выступает в роли базы для получения ароматических углеводородов (ксилола, олуола, бензола) и олефинов - составляющих для дальнейшего производства волокон, смол, каучука и пластмасс. В роли сырьевых компонентов выступают выделяемые из конденсата изопентановая, пентан-гексановая фракции и те же смеси бутана и пропана.
Для получения упомянутых продуктов добытый газовый конденсат отправляется на переработку. Производственный процесс предусматривает в первую очередь превращение нестабильного газоконденсата в стабильный. Последний отличается тем, что он не содержит растворенных газов. Такие газы - это в основном фракции бутана и метана - образуются в составе сырья при добыче, когда давление снижается до уровня в 4–8 МПа по мере выборки основных объёмов конденсата.
На перерабатывающих мощностях конденсат доводится до нужного состояния с помощью процедуры дегазации и очистки от примесей. Полученное стабильное сырьё в зависимости от места, где его производят, подразделяется на промысловый (если переработка осуществляется рядом со скважиной) и заводской (отправляемый на газоперерабатывающие заводы). Нестабильный конденсат после прохождения деэтанизации транспортируется под собственным давлением по магистралям-конденсатопроводам. После прибытия на ГПЗ такой исходный материал подвергается первичной переработке, в результате которой получаются бензин, дизельное топливо, сжиженные газы, мазут.
Типовой алгоритм переработки нестабильного конденсата выглядит так:
Несмотря на внедрение эффективных технологий переработки конденсата, на современном этапе освоения недр объёмы его добычи во всём мире значительно уступают показателям извлечения базовых углеводородов - нефти и газа. Такая ситуация сложилась исторически и связана с тем, что газоконденсатная отрасль сравнительно молода. На протяжении продолжительного времени нефтяные компании были заинтересованы только в добыче «чёрного золота», а газовые - разрабатывали традиционные залежи. Необходимость в освоении месторождений газоконденсата увеличивается по мере истощения обычных газовых блоков.
Россия же может похвастаться внушительными запасами газового конденсата. Разведанные ресурсы и перспективные залежи оцениваются геологами в общей сложности в 2 млрд тонн. Тем не менее, темпы освоения месторождений конденсата растут крайне медленным образом. В частности, среднегодовая добыча последних лет колеблется в пределах 30 млн тонн, в том числе на шельфовых участках - на уровне 2,5 млн тонн. Рост показателя извлечения сырья каждый год составляет до 5–10% в год. Напомним, Пронедра писали ранее, что в «Газпроме» пообещали увеличить добычу конденсата на 10% за три года.
Наращивание добычи, в то же время, приходится по большей части на сухопутные блоки, в то время, как в шельфовых зонах её интенсивность падает. Среди российских регионов по уровню извлечения конденсата лидирует Уральский федеральный округ, где добывается до 76% данного сырья. Присоединение Крыма к России практически не изменило статистику добычи - уровень добычи на полуострове в разрезе общероссийского показателя не превышает 0,16%.
Возможности перерабатывающих мощностей в России значительно превышают добычу. Российские предприятия за год способны переработать более 56 млн тонн сырья, однако годовой объём поставок конденсата на стабилизацию - в полтора раза меньший. Хотя прогноз по добыче газового конденсата как по России, так и по всему миру в целом, является положительным и предусматривает ежегодный рост этого показателя, есть определённые факторы, сдерживающие развитие отрасли. Основной причиной медленных темпов прироста и затягивания в вопросах разработки новых месторождений является дефицит специализированных трубопроводных систем для транспортировки конденсата.
Помимо того, что Россия не сумела наладить устойчивое развитие добычи конденсата, а также обеспечение им внутреннего рынка и загрузку национальных перерабатывающих мощностей, она по-прежнему серьёзно уступает основным экспортёрам сырья по объёмам поставок. Основным игроком международного рынка газоконденсата являются США, обеспечивающие чуть ли не треть поставок. Остальные объёмы поделили между собой Канада, Австралия, Алжир и южноамериканские государства. Российский же экспорт пока минимален. К примеру, группа «Газпром» поставляет за границу около от 250 тыс. до 600 тыс. тонн такого сырья в год. Колебания объёма экспорта в сторону уменьшения связано с перераспределением объёмов поставок в пользу внутреннего рынка.
Небольшими темпами, но в целом экспорт данного сырья из России растёт . Перед РФ открываются достаточно реальные перспективы освоить масштабные поставки в Азиатско-Тихоокеанский регион, рынок которого характеризуется непрекращающимся увеличением спроса. Налаживанию экспорта в Азию будет способствовать и чисто географический фактор, минимизирующий транспортно-логистические расходы.
Впрочем, оптимистичные прогнозы для России не поддерживают скептически настроенные отраслевые аналитики, предполагающие, что и азиатский рынок будет полностью завоёван американскими и австралийскими поставщиками. Попытки стимулировать и урегулировать газоконденсатный сегмент в России, в том числе путём аннулирования пошлин на экспорт и пересмотра фискальных выплат, пока носят характер временных решений и свидетельствуют лишь о том, что долгосрочная стратегия развития отрасли в настоящее время в стране отсутствует.
Несмотря на сложившуюся ситуацию, нельзя не отметить и положительные сдвиги, которые сыграли на пользу расширению национального газоконденсатного бизнеса. На нынешнем этапе российский рынок конденсата мало зависит от факторов внешнего характера и остаётся стабильным. Опыт последних лет продемонстрировал, что на газоконденсатный промысел не влияют даже такие мощные рычаги, как колебания курсов валют и изменения налогового законодательства.
Вне зависимости от внешних потрясений последних лет, российские операторы, которые ориентируются на зарубежных покупателей, продолжают экспортные поставки, а предприятия, заинтересованные в участии во внутреннем рынке, стабильно обеспечивают наличие достаточного предложения. Устойчивости отрасли способствует её высокая экономическая рентабельность. В частности, степень доходности переработки газового конденсата выше, чем нефти.
Кроме того, в силу производственных особенностей объём выпуска светлых нефтепродуктов на заводах по переработке газоконденсата выше, чем на предприятиях, работающих с нефтью, хотя, напомним, нефтепереработка в России представлена достаточно широко . Благоприятные исходные условия всё же дают надежду на то, что развитие российского газоконденсатного сегмента будет проходить если и не быстро, но стабильно, а, следовательно, прогнозы оптимистов относительно запуска восточного направления экспорта со временем могут и сбыться.
Жидкие смеси углеводородов (все они отличаются различным строением молекул и кипят при высокой температуре), которые выделяются в качестве побочного продукта на газоконденсатных, газовых и нефтяных месторождениях, объединяются общим названием — газовые конденсаты. Состав и количество их зависят от места и условий добычи, поэтому варьируются в широких пределах. Однако их можно разделить на два типа:
Конденсат может поступать от трех типов скважин, где добывается:
Количество жидких компонентов в природных газах варьируется от 0,000010 до 0,000700 м³ на 1 м³ газа. Для примера, выход стабильного газового конденсата на различных месторождениях:
Природный газовый конденсат представляет собой многокомпонентную смесь различных жидких углеводородов с низкой плотностью, в которой присутствуют газообразные компоненты. Он конденсируется из сырого газа во время понижения температуры при (ниже точки росы добываемых углеводородов). Его часто называют просто "конденсат" или "газовый бензин".
Схемы отделения конденсата от природного газа или нефти разнообразны и зависят от месторождения и назначения продуктов. Как правило, на технологической установке, сооруженной рядом с газовым или газоконденсатным месторождением, добытый газ готовят к транспортировке: отделяют воду, очищают до определенного предела от сернистых соединений, транспортируют потребителю углеводороды С1 и С2, небольшую их долю (от добытого) закачивают в пласты для поддержания давления. Выделенная фракция (после удаления из нее компонентов С3, но с небольшим их содержанием) и есть тот газовый конденсат, который направляется в виде сырьевого потока на нефтеперерабатывающие заводы или на установки нефтехимического синтеза. Транспортировка осуществляется по трубопроводу или наливным транспортом.
Газовый конденсат на используется как сырье для производства бензина с невысоким октановым числом, для повышения которого применяются антидетонационные добавки. Кроме того, продукт характеризуется высокой температурой помутнения и застывания, поэтому его используют для получения летнего топлива. В качестве газовый конденсат применяются реже, так как требуется дополнительная депарафинизация. Это направление использует меньше трети добытых конденсатов.
Наиболее интересным технологическим решением является использование такого продукта, как широкая фракция легких углеводородов для нефтехимического синтеза. С ее получения начинается переработка газового конденсата. Более глубокие процессы продолжаются на установках пиролиза, где ШФЛУ применяется в качестве сырья для получения таких важных мономеров, как этилен, пропилен и много других сопутствующих им продуктов. Затем этилен направляется на установки полимеризации, из него получают полиэтилен различных марок. В результате получается полипропилен. Бутилен-бутадиеновая фракция используется для изготовления каучука. Углеводороды С6 и выше являются сырьем для производства нефтехимического синтеза (получают бензол), и только фракция С5, являющаяся сырьем для получения ценнейших продуктов, используется пока неэффективно.
) и температуре в парообразном состоянии находятся некоторые бензино -керосиновые фракции и, что случается реже, более высокомолекулярные жидкие компоненты нефти . При разработке месторождений давление падает в несколько раз - до 4-8 МПа, и из газа выделяется сырой нестабильный конденсат, содержащий, в отличие от стабильного, не только углеводороды С 5 и выше, но и растворённые газы метан -бутановой фракции.
При уменьшении давления, по мере расходования газа, газовый конденсат выделяется в геологическом пласте и пропадает для потребителя. Поэтому при эксплуатации месторождений с большим содержанием газового конденсата из добытого на поверхность земли газа выделяют углеводороды С 3 и выше, а фракцию C 1 -С 2 для поддержания давления в пласте закачивают обратно.
На начало 2013 года в России перспективные ресурсы (C3) и разведанные извлекаемые запасы (A+B+C1) газового конденсата оценивались в 2 млрд тонн.
Газовый конденсат может накапливаться в автомобильном газовом оборудовании. Жидкость коричнево-бурого цвета, имеет неприятный въедливый запах бензольных смол (в зависимости от состава газовой горючей смеси) может иметь гамму запахов от резкого ацетонового до запаха табачного дыма (это зависит от состава присадок, которые добавляют для запаха газа). Рекомендуется регулярно сливать из газового редуктора. Желательно не касаться его руками, т.к. это может быть опасно для здоровья.
|
||||||||||||||||||||||||||||
