Этим, прежде всего, и объясняется новое место газовой промышленности в системе народного хозяйства, превращение её из отрасли чисто топливно-энергетической в промышленность, способную полностью
ливно-энергетической в промышленность, способную полностью обеспечить ценнейшим сырьём запросы Большой химии.
Таблица 1.2
Ресурсы, добыча и использование нефтяного газа в 1966 г. (данные Министерства нефтедобывающей промышленности)
Годы Ресурсы нефтяных газов, млрд. м Добыча нефтяных газов, млрд. м Нефтяные газы - сырьё нефтехимии, млрд. м3 Нефтяные газы-топливо млрд. mj Потери, млрд. mj
1964 21,3 14,2 5,4 8,8 7,1
1966 23,9 16,1 6,7 — 7,8
1967 26,2 17,2 — — 8,9
1970 31,1 23,8 16 7,8 7,3
В табл. 1.3. и 1.4. приведены данные по добыче топливно-энергетических ресурсов России за период с 1913 по 1999 гг. [1].
Так создавалась сырьевая база и возникала необходимость в создании заводов для переработки газа нефтяных месторождений. Первые заводы создавались для производства газового бензина. Пионерами создания отечественного газобензинового производства по праву являются грозненские нефтяники. Первый газобензиновый завод (ГБЗ) был построен в Грозном в августе 1924 г. В 1925 г. здесь же были построены два абсорбционных и два компрессионных ГБЗ [15]. В период с 1928 по 1941 гг. резко возрастает добыча нефти в Баку и Грозном. В связи с этим усиливается внимание к проблеме отбензинивания газа. В эти годы строятся ГБЗ заводы в Баку, Краснодарском крае, вводится в эксплуатацию Майкопская углеадсорбционная га-зоотбензинивающая установка. В 1931 г. начало развиваться производство сажи из газа.
Таблица 1.3.
ДОБЫЧА ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ РОССИИ, В ПЕРЕРАСЧЁТЕ НА УСЛОВНОЕ ТОПЛИВО 7000 кКал., млн. т [12, 13]
1922 1940 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1986 1987 1988 1989
Нефть с 6,7 44,5 211,4 346,4 502,5 701,9 862,6 851,3 879,1 892,6 892,8 868,4
газовым
конден-
сатом
Газ 0,03 4,4 54,4 149,8 233,5 342,9 514,2 742,9 792,7 840,1 889,4 919,5
Таблица 1.4
ДОБЫЧА ПОПУТНОГО ГАЗА, НЕФТИ С ГАЗОВЫМ КОНДЕНСАТОМ В РОССИИ [12,13]
1913 1940 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1986 1987 1988 1989 1997 1998 1999
Попутный газ, млрд.м3 03 3,2 - 16,5 23 28,6 33,1 39 40,4 41,9 44,3 46 - - -
Нефть с газ. конд., млн. т - 31,1 148 242,9 353,0 490,8 603,2 595,3 611,4 624,2 624,3 607,3 305,6 303,4 302,0
В начале 1970-х годов, наряду со строительством новых газобензиновых заводов, начался качественно новый этап в использовании газа - его химическая переработка. Газобензиновые заводы уже рассматриваются как предприятия, обеспечивающих получение широкой гаммы ценных углеводородов. Составляющие газ компоненты приобретают самостоятельное значение как ценные высокооктановые составные моторного топлива и химическое сырьё.
С 1959 по 1965 гг. вступили в строй газобензиновые заводы в Башкирии (Туймазинский и Шкаповский), в Татарии (Миннибаевский), в Куйбышевской области (Отрадненский).
К 1965 г. в эксплуатации находились 12 крупных газобензиновых заводов, работающих по схеме масляной абсорбции (50%), низкотемпературной конденсации (30%) и угольной адсорбции (20%). Объём переработки нефтяных газов возрос до 6,1 млрд.м3 в год (в том числе 1,7 млрд.мЗ природного газа), что обеспечило получение свыше 1,1 млн.т сжиженных газов. В табл. 1.5. приведена динамика добычи нефти по основным нефтедобывающим объединениям в 1970-1973 гг.
Таблица 1.5. Динамика добычи нефти (млн. т) в основных объединениях [18]
Наименование объединений 1970 1972 1973
Татнефть 100,4 102,1 103,2
Башнефть 40,7 62,7 86,5
Куйбышевнефть 34,9 35,5 35,9
Оренбургнефть 7,4 9,4 10,5
Увеличение добычи природного и нефтяного газа позволило увеличить масштабы их использования в народном хозяйстве. Так в 1970 году основными потребителями природного и нефтяного газ были энергетики
(43,3%) и технологические промышленные потребители (30,7%). Третьим по объёму потребления было коммунально-бытовое хозяйство (13,8%). В сумме, эти потребители получили 206 млрд. м3 газа или 87,8%. В качестве сырья промышленность получила 18,4 млрд. м3, или 7,8% всего добываемого газа, в том числе на химическую переработку газа - 4%, производство жидких газов м газового бензина - 1,9% и производство газовой серы -1,9%. Объём переработки газа на ГБЗ к 1970 г. составил примерно 10 млрд. м3, а число ГБЗ увеличилось до 24.
Производственными планами того времени ставились задачи значительного увеличения отбора из нефтяного газа пропана, бутанов, а также извлечение на большинстве заводов этановых фракций. Планировалось применение транспортирования по одному продуктопроводу ШФЛУ с ГБЗ и разделение этих фракций на крупных центральных газофракционирую-щих установках нефтехимических комбинатов, являющихся потребителями всех индивидуальных углеводородов.
Для обеспечения эффективности капитальных вложений необходимо было обеспечить также полную загрузку сырьём ГБЗ, а это было возможно только при правильном их размещении с учётом ресурсов сырья и ряда других экономических предпосылок.
Газоперерабатывающие заводы сегодня рассматриваются как предприятия, обеспечивающие получение широкой гаммы ценных углеводородов. Составляющие газ компоненты приобретают самостоятельное значение как ценные высокооктановые составные моторного топлива и химическое сырьё.
В настоящее время добыча природного и попутного газа составляет более 600 млрд. м3, нефти и газового конденсата 305 млн. т;
• вовлечены в разработку Ямбургское, Карачаганакское и другие газо-конденсатные месторождения;
• осуществлены работы, связанные с организацией добычи газа на полуострове Ямал;
• начато создание на этой базе крупнотоннажного газохимического производства;
• широко внедряются автоматизированные блочно-комплектные установки, в том числе большой единичной мощности, для комплексной подготовки газа и газового конденсата (рис 1.1) [11].
1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 — --Нефть ... ...Природный газ
Рис. 1.1 Динамика добычи нефти и газа в России.
Развитие и совершенствование научных и практических основ разработки газовых и газоконденсатных месторождений можно разделить на несколько основных периодов.
На первых этапах развития газодобывающей промышленности месторождения разрабатывались примитивными методами. Скважины бурились в непосредственной близости от потребителей газа.
Затем методы разработки нефтяных месторождений стали использовать для разработки газовых и газоконденсатных месторождений, не учитывая их специфики.
Позднее начинается этап создания и внедрения научно-обоснованных методов разработки газовых месторождений.
В настоящее время проектирование рациональной схемы разработки газовых месторождений ведётся на основе комплексных геологических,
газогидродинамических и промысловых исследований месторождений, дополненных технико—экономическим анализом при использовании компьютеров.
По мере развития газодобывающей промышленности технология добычи газа претерпела существенные изменения. Образовалась новая отрасль газовой промышленности - добыча газового конденсата (табл. 1.6).
Таблица 1.6. Добыча нефти и газового конденсата (1995-1999 гг.), тыс. т
Нефтяные компании 1995 1996 1997 1998 1999
Оренбургнефть 7410 7 566 7 495 7 421 7 465
Самаранефтегаз 9 087 8 866 8 542 8 160 7 692
Татнефть 25 022 2 478 24 538 24 439 24 065
Добыча газа в царской России была очень слабо развита. Так, за 1913 год в России было добыто всего около 300 млн. м3, главным образом нефтяного газа. Газ использовался частично в промышленности, а также для освещения улиц и в сравнительно ограниченном объёме поступал для газоснабжения населения.
В период гражданской войны несколько уменьшился объём добычи природного газа и резко сократился объём производства искусственных газов на заводах.
В последующие довоенные годы отечественная газовая промышленность развивалась главным образом в направлении упорядочения газового хозяйства на нефтепромыслах с целью ликвидации потерь добываемого попутно с нефтью газа и организации его использования. В связи со значительным объёмом проведённых работ по закрытой эксплуатации нефтяных скважин, строительству газобензиновых заводов и компрессорных станций
добыча газа более чем в 10 раз превысила уровень его добычи в 1913 г., составив в 1940 г. 3 219 млн. м3.
Выделение газовой промышленности в 1946 г. в самостоятельную отрасль позволило резко увеличить как объём добычи газа в абсолютном значении, так и его удельный вес в топливном балансе страны. Быстрые темпы роста добычи газа стали возможны благодаря коренному усилению работ по строительству магистральных газопроводов, соединивших основные газодобывающие районы с потребителями газа — крупными промышленными центрами и химическими заводами. Общая протяжённость магистральных газопроводов в стране к 1964 г. достигла 33 400 км.
В 1963 г. введены в эксплуатацию наиболее крупные в мире по протяжённости и диаметрам газопровод Бухара-Урал и нефтепровод «Дружба» [20]. Основой быстрого роста добычи газа являлось открытие большого числа новых газовых и газоконденсатных месторождений.
В нашей стране нефтехимический синтез в промышленных масштабах получил широкое развитие. В последние годы отечественная нефтехимическая промышленность стала крупным потребителем газов, добываемых из нефтяных и газовых месторождений. Для химической переработки газов весьма важен их углеводородный состав.
Природные газы газовых месторождений в основном состоят из метана и «инертных» газов, поэтому химическая переработка этих газов развивается в направлении различных химических превращений метана (аммиак, метанол, ацетилен и др.). В нашей стране сложилась довольно крупная промышленность, производящая азотные удобрения, капроновые волокна, фенолформальдегидные и полихлорвиниловые смолы. Основным сырьём для этих производств явились исходные мономеры, получаемые при деструктивной переработке газа непосредственно на химических заводах. В настоящее время лишь около 7% всего добываемого в стране природного газа перерабатывется в химические продукты [21].
17
Газы, добываемые из газоконденсатных месторождений, содержат значительно большее количество углеводородов С2...С5+высшие по сравнению с газами чисто газовых месторождений. Эти газы являются крупным резервом расширения химического сырья в нашей стране.
Особую роль для химической переработки играют газы, добываемые из нефтяных скважин, отличающиеся высоким содержанием углеводородов С2...С5+высшие. В табл. 1.7. приведён состав попутных газов нефтяных месторождений Урало-Поволжского региона [22].
Таблица 1.7
Состав попутных газов нефтяных месторождений Урало-Поволжского региона, % масс.
Месторождение СО2 N2 с, с2 Сз iC4 пС4 ^-з+в
Ромашкинское
(Татарстан) 0,7 9,5 27,0 23,6 22,4 2,9 6,7 6,7
Ярино-
Каменноложское - 19,3 25,0 23,3 20,2 2,7 5,8 2,6
(Пермская обл.)
Кунгурское 2,1 8,6 50,4 21,1 11,6 1,6 2,6 2,0
(Пермская обл.)
Чернушенское - 16,0 34,0 20,0 18,0 2,0 4,0 6,0
(Пермская обл.)
Шкаповское - 22,4 23,4 19,0 23,0 4,7 5,0 3,7
(Башкирия)
Мухановское 1,9 11,7 И,5 27,4 33,6 3,6 12,9 10,4