Добыча газа
Природные углеводородные газы, по существующим представлениям, образовались в результате разложения органических остатков животного или растительного происхождения, погребенных в недрах осадочных пород. Подобное разложение могло иметь место во время биохимических или термических процессов.
Нефть или газ в толще земли заполняют пустоты пористых геологических структур, ограниченных непроницаемыми пластами.
В зависимости от соотношения количеств нефти и газа месторождение эксплуатируется как нефтяное или газовое.
Добыча газа и нефти осуществляется путем бурения ряда глубоких скважин, доходящих до нужного уровня месторождения. Под влиянием пластового давления, достигающего нередко сотен бар, нефть или газ интенсивно выбрасываются на поверхность, т. е. скважина фонтанирует.
Находящийся под высоким давлением природный газ при движении с большой скоростью по эксплуатационной трубе скважины увлекает с собой некоторое количество нефти, воды и частиц породы.
В ряде случаев при выходе газа на поверхность в результате снижения температуры часть углеводородов конденсируется. Такое месторождение называется газоконденсатным.
При эксплуатации нефтяного месторождения получают так называемый попутный газ, который выделяется из нефти в результате снижения давления.
Схема газонефтяного месторождения приведена на рис. III-1. Очевидно, что при эксплуатации скважины Г на поверхность будет выходить газ. По мере отбора газа давление его будет падать, и в известный момент эксплуатация этой скважины станет нерентабельной. При эксплуатации скважины II на поверхность будет
Таблица III-1. Добыча газа. Средние составы и характеристики
природных газов некоторых месторождений
выходить нефть, фонтанируя до тех пор, пока будет поддерживаться соответствующее давление в расположенной выше газовой шапке.
В табл. III-1 приведены состав, плотность и теплота сгорания некоторых природных и попутных газов до их очистки и выделения пропано-бутановых фракций. Следует учитывать, что удаление H2S и СО2 из природных газов очень незначительно меняет их объемный состав, плотность, и теплоту сгорания. Выделение же из попутных газов фракций выше пропана заметно меняет их характеристики.
Установки для сбора, первоначальной обработки, транспортирования и распределения газа от скважин до газопотребляющих приборов представляют собой сложную систему различных инженерных сооружений. Принципиальная схема газопередачи представлена на рис. III-2.
Добыча газа из отдельных скважин собирается системой газопроводов промысла 1 и поступает на газоприемный пункт (ГПП), где учитывается его количество и в случае необходимости производится грубая очистка от механических примесей и влаги. Затем из одного или нескольких ГПП газ проходит через так называемые головные сооружения газопередачи (ГС) в магистральные газопроводы 3. По ним он транспортируется на расстояние 80-120 км за счет избыточного давления на выходе из ГС. При падении
давления до заданной величины (25-30 бар) газ подвергается сжатию в магистральных компрессорных станциях (КС). В зависимости от общей протяженности газовой магистрали на ней могут располагаться несколько КС. На подходе к городу или промышленному узлу, куда транспортируется газ, сооружается газораспределительная станция (ГРС), из которой газ после замера его количества и стабилизации давления выдается в магистральные и распределительные сети 6 газоснабжаемого объема (города, промузла и т. д.).
Из магистральных ГРП или КС, расположенных по трассе газопровода, газ может выдаваться другим потребителям 8.
Потребление и добыча газа почти во всех случаях не является равномерным как в течение года, так и в течение суток. В то же время надежная и экономичная эксплуатация сооружений газопередачи требует равномерной их работы.
В целях создания постоянного режима работы всей системы дальнего газоснабжения для выравнивания расхода газа в районах размещения крупных потребителей (городов) сооружаются хранилища газа в виде газгольдерных парков (ГП) или подземных хранилищ (ПХ).
