1 Общие сведения о газе

1.1 Месторождения газа

Газовые месторождения находятся в раз­личных регионах земной поверхности как на суше, так и под водой озер, морей и океанов. Наибольшие запасы газа сосредоточены в России, Саудовской Аравии, США, Иране, Ираке, Мексике и в ряде других стран.

Мировые запасы газа составляют 140 трлн. м³. В России основные месторождения газа сосредоточены в Западной Сибири (Уренгой, Медвежье), Заполярье (полуостров Ямал), в Оренбургской области, Прикаспийской низменности и ряде других регионов. В последние годы открыты крупные месторождения нефти и газа в Баренцевом море и при­брежных водах Сахалина.

Основной компонент природного газа – метан. В газе отдельных месторождений его содержание достигает 96%. Кроме метана в природном и попутном нефтяном газе содержатся этан, пропан, бутан, углекислый газ, азот, гелий, сероводо­род, сероорганические соединения (в основном меркапта­ны) и высококипящие углеводороды («газовый конденсат»). Вместе с газом из пласта выносится пластовая вода, соля­ная кислота, ингибиторы коррозии, частицы породы и бурового раствора и т.д.[1].

Кроме природного газа существуют так называемые нефтяные попутные газы (ПНГ) – это природные газы, сопровождающие нефть и выделяющиеся при ее добыче. Характерной особенностью состава газов нефтяных попутных является наличие в них, кроме метана, также этана, пропана, бутанов и паров более тяжелых углеводородов. Во многих ПНГ присутствуют сероводород и негорючие компоненты: азот, углекислый газ, а также редкие газы – He, Ar. Последние содержатся в количествах, редко представляющих промышленный интерес.

ПНГ – ценнейшее углеводородное сырье наряду с нефтью и природным газом. В эпоху нарастающего дефицита энергоносителей рациональное использование попутного нефтяного газа является неотъемлемой частью эффективного энергопользования и одним из важнейших показателей уровня промышленного развития страны. В нашей стране попутный нефтяной газ просто сжигается на факелах. Потери ПНГ связаны с неподготовленностью инфраструктуры для его сбора, подготовки, транспортировки и переработки, отсутствием потребителя [2].

Газовые месторождения различаются по составу газа. Их можно разделить на три основные группы:

• месторождения, газ которых состоит в основном из ме­тана. К ним относятся Синоманская залежь Уренгойского месторождения. Газ таких месторождений называется сухим;

• месторождения, в газе которых содержатся различные углеводороды, как в газообразном, так и в жидком состоя­нии. Такие месторождения называются газоконденсатными. При их разработке добывается газ, содержащий кроме метана еще и этан, пропан, бутан и газовый конденсат, состоящий из фракций бензина, керосина, а в отдельных случа­ях фракции мазута;

- месторождения, в газе которых содержатся соедине­ния серы в виде сероводорода и меркаптанов, которые могут быть как газоконденсатными, так и чисто газовыми.

1.2 Добыча газа

Газовые и нефтеносные пласты залегают на различной глубине под непроницаемыми породами: глиной, каменной солью или другой породой. Продуктивные пласты могут располагаться в несколько ярусов, их толщина в отдельных случаях достигает 1000 м и более. Основная масса газа нахо­дится под куполом, в центре купола располагаются наиболее продуктивные газоносные слои.

Газоносный слой состоит из песчаников, карбонатов, сланцев с большой пористостью или наличием трещин. Запасы газа отдельных месторождений достигают нескольких триллионов кубических метров, давление в пласте может быть 50...60 МПа. После прове­дения геологоразведочных работ, во время которых оп­ределяются запасы газа, и устанавливается объем его до­бычи, а также необходимое количество эксплуатацион­ных скважин, производится разбуривание газового или нефтяного месторождения. Обычно на первом этапе не­обходимый объем добычи обеспечивают 15...20% сква­жин от расчетного количества, так как дебит первых скважин высокий, до 1 млн. м³/сут. По мере падения пла­стового давления в результате отбора газа количество скважин увеличивается. На газоконденсатных месторож­дениях при снижении давления в пласте происходит рет­роградная конденсация тяжелых углеводородов. Образо­вавшийся газовый конденсат не поднимается на поверх­ность земли, а остается в пласте. В ряде случаев для пол­ного извлечения газового конденсата из пласта в первые годы эксплуатацию ведут с обратной закачкой газа в пласт для поддержания в нем давления. Это так назы­ваемый сайклинг - процесс. После полного извлечения конденсата начинается отбор товарного газа [1].