Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2015, № 11 (спецвып.51)

ГОРНЫЙ
ИНФОРМАЦИОННОАНАЛИТИЧЕСКИЙ
БЮЛЛЕТЕНЬ № 11

51
СПЕЦИАЛЬНЫЙ
ВЫПУСК

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
ПОПУТНОГО
НЕФТЯНОГО ГАЗА

К.А. Баданов
К.Н. Гусинский
А.Ф. Васецкий
А.С.Вялых

УДК 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Б 15 

665.612.2 
Б 15 
 
 
Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным для взрослых» СанПиН 1.2.1253-03, утвержденным Главным государственным санитарным врачом России 30 марта 2003 г. (ОСТ 
29.124—94). Санитарно-эпидемиологическое заключение Федеральной 
службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия
человека № 77.99.60.953.Д.014367.12.14 
 
 
 
 
 
 
Баданов К.А., Гусинский К.Н., Васецкий А.Ф., Вялых А.С. 

Использование попутного нефтяного газа: Горный информа
ционно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал).
— 2015. — № 11 (специальный выпуск 51). — 16 с. — М.: Издательство «Горная книга» 
ISSN 0236-1493 

Описаны экологические и экономические проблемы, а также возможные направления использования попутного нефтяного газа, которые 
определяются не только его составом, но и местными условиями и потребностями. Приведены технические требования по уровню влажности 
и наличию в газе механических примесей. Перечислены методы очистки 
газа и сделаны выводы об их эффективности. 
Ключевые слова: попутный нефтяной газ, метан, азот и СО2, разгазирование, заводнение, отсроченное газовое хранилище, транспортирование к потребителю, утилизация, химическая переработка газа, осушка 
газа. 

 
УДК 665.612.2

 
 
©  К.А. Баданов, К.Н. Гусинский,  
     А.Ф. Васецкий, А.С. Вялых, 2015 
©  Издательство «Горная книга», 2015 

ISSN 0236-1493 

©  Дизайн книги. Издательство  
«Горная книга», 2015 

 
 

Использование попутного нефтяного газа (ПНГ) − это не 
только экономическая, но и экологическая проблема, связанная 
со снижением негативного влияния нефтегазового комплекса на 
состояние окружающей среды. Метан оказывает существенное 
влияние на формирование парникового эффекта, поскольку он 
намного интенсивнее поглощает тепловое излучение Земли (в 
20–40 раз сильнее, чем СО2). Кроме того, метан способствует 
разрушению озонового слоя. В стратосфере он реагирует с 
гидроксильными радикалами, катализирующими образование 
озона. Цикл продолжения цепи окисления СН4 также дает 
вклад в образование чрезвычайно токсичных оксидов азота и 
формальдегида. 
Сжигание ПНГ является основным источником загрязнения 
окружающей среды в районах нефтедобычи. Окружающая среда 
и население подвергаются воздействию экологически вредных 
продуктов сгорания ПНГ. Экологические последствия освоения 
запасов нефти сказываются, прежде всего, на региональном 
уровне. Эта сторона хозяйственной деятельности является наиболее уязвимой и трудно оцениваемой в силу накопительного и 
комплексного характера воздействия. Следовательно, весь комплекс мероприятий по утилизации НПГ следует относить не 
только к хозяйственной, но и к природоохранной деятельности. 
Следует отметить, что, несмотря на серьезные законодательные инициативы, вопросы эффективного использования ПНГ 
требуют дальнейшего развития. 
Одним из основных отличий ПНГ от природного газа является наличие в нем тяжелых углеводородов (см. табл.), при первичной переработке газа получают сухой отбензиненный газ 
(CH4+C2H6) и легкие жидкие углеводороды. 
Необходимо учитывать, что в процессе освоения месторождения количество и состав ПНГ меняется. Изменение состава и 
количества попутного нефтяного газа определяется следующими 
факторами: по мере снижения давления в пласте в диапазоне ниже давления насыщения, когда происходит разгазирование, упругие газовые компоненты выделяются из жидкой фазы пропорционально давлению упругости их паров. При разработке месторождения с использованием заводнения, если пластовое давление 
и давление в прискважинной зоне выше давления насыщения 

(при отсутствии свободной газовой фазы), из нефти извлекаются 
в основном метан, азот и СО2, обладающие более высокой растворимостью в воде, чем другие газовые компоненты нефти. 
Константы фазового равновесия, например, азота и метана, в зависимости от температуры и давления, могут различаться в 3 и 
более раз, тогда как растворимость их в воде − на 20−40 %. 
Основными направлениями использования ПНГ являются: 

• закачка газа на отсроченное хранение (закачка в подземное хранилище газа, организация водогазового воздействия, организациятермоводогазового воздействия, организация газового 
воздействия); 

• транспорт газа до потребителя; 

• транспорт в иных агрегатных состояниях (в том числе,  

• сжижение газа, перевод в газогидратную форму); 

• использование газа в качестве химического сырья (метанол, формальдегид, диметиловый эфир, водород, аммиак, ацетилен, технический углерод и др.); 

• выработка энергии (выработка электроэнергии; выработка 
тепловой энергии в котельных, печах; выработка механической 
энергии для привода динамического оборудования). 
Выбор направления использования определяется не только 
составом газа, но и региональными условиями и потребностями. 
Использование газа в технологических процессах добычи 
нефти обеспечивает ряд положительных эффектов: 
• 
растворенный в нефти газ в пластовых условиях увеличивает объемное нефтесодержание на 5−15 %; 
• 
в значительной мере увеличивает подвижность запасов 
нефти; 
• 
выделение газа при снижении забойного давления ниже 
давления насыщения является главной компонентой газожидкостного подъемника. 
С точки зрения экологии данное решение является одним из 
оптимальных, реализуя принцип замкнутого цикла. 
Для обеспечения эффективного использования ПНГ необходима подготовка газа к транспорту, утилизации и химической переработке. 
При установлении показателей качества газа за основу могут 
быть взяты следующие условия: 

− 
газ при транспортировании не должен вызывать коррозию трубопроводов, арматуры, приборов и др.; 
− 
качество газа должно обеспечивать его транспортирование в однофазном состоянии, т.е. в трубопроводе не должен 
образовываться водяной конденсат;  
− 
товарный газ не должен вызывать осложнений у потребителя при его использовании. 
Подготовка газа может включать очистку от механических 
примесей (угольной пыли, окалины труб и т.п.), осушку и очистку от химических примесей (кислых газов – СО2, H2S, меркаптанов и др.).  
Согласно техническим требованиям, относящимся к природным и нефтяным газам, содержание жидкой взвеси в транспортируемом газе не должно превышать 25—50 г на 1000 м3 газа. Еще 
более жесткие требования необходимо предъявлять к содержанию твердой взвеси, которая способствует эрозионному износу 
технологического оборудования газопроводов (не более 0,05 
мг/м3). Так, при содержании 5—7 мг/м3 твердой взвеси КПД трубопроводов уменьшается на 3—5 % в течение двух месяцев эксплуатации, а при запыленности более чем 30 мг/м3 трубопровод 
выходит из строя через несколько часов из-за полного эрозионноударного износа. 
Согласно требованиям ОСТ 51.40-93 «Газы горючие природные, поставляемые и транспортируемые по магистральным трубопроводам. Технические условия» и ГОСТ 5542 «Газы природные топливные для коммунально-бытового назначения», содержание механических примесей в газе не должно превышать 0,003 
г/м3. При использовании газа в качестве моторного топлива его 
влажность должна быть менее 9 мг/м3 при полном отсутствии механических примесей. 

Наиболее широко используются аппараты «мокрого» и «су
хого» пылеулавливания. Очистка газа по пути следования его от 
месторождения до потребителя производится в несколько ступеней. Для ограничения выноса из месторождения породы призабойную зону оборудуют фильтром. 
В зависимости от требуемой точки росы, осушка газа может 
осуществляться следующими методами: охлаждение; абсорбция; 
адсорбция; комбинация методов. 

Чаще всего осушка природных газов осуществляется абсорбцией или адсорбцией. Преимущества жидких поглотителей по 
сравнению с твердыми сорбентами заключаются в следующем: 
низкие перепады давления в системе; возможность осушки газов, 
содержащих вещества, отравляющие твердые сорбенты; меньшие 
капитальные и эксплуатационные расходы. Однако степень 
осушки, а, следовательно, и депрессия точки росы при применении жидких поглотителей меньше, чем при использовании твердых сорбентов. Абсорбционные методы осушки требуют меньших затрат энергии и средств, поэтому их применяют чаще других . 
Выбор абсорбента для установок осушки газа решается технико-экономическим сравнением показателей с учетом разнообразных факторов: стоимости, осушающей способности, паровых 
потерь, уноса в капельном виде, термостабильности, физических 
свойств и др. 
Степень осушки газа, определяемая депрессией точки росы, 
задается в зависимости от того, куда предполагается направить 
добытый газ – на хранение, транспортировку для утилизации, потребителю или на дальнейшую химическую переработку. 
В случае необходимости при достаточно высоком содержании (0,3–0,5 %) сернистых соединений и СО2 в ПНГ необходима 
его очистка от кислых компонентов (сероводорода и меркаптанов, а также от диоксида углерода). 
Согласно ОСТ 51.40-93 и ГОСТ 5542 содержание сероводорода в газе не должно превышать 0,02 г/м3, а тиоловой серы (меркаптанов) − 0,036 г/м3. Таким образом, к сернистым газам относятся газы с содержанием сероводорода более 0,0014 % об., и их 
использование в качестве бытовых, технологических и топливных газов по санитарным требованиям и технике безопасности 
без предварительной очистки запрещено. 
При очистке от кислых газов (СО2 и Н2S) наиболее распространены мокрые методы – очистка жидкими сорбентами. Это 
классические абсорбционно-десорбционные процессы. 
В последние годы широкое распространение получило использование газа в качестве энергоносителя для производства 
электрической и тепловой энергии. При расходе газа 900 м3/ч в 
режиме когенерации можно произвести приблизительно 1300 

кВт·ч/м3 электроэнергии при 38 % КПД установки. При этом из 
оставшихся 62 % энергии может быть получено около 30 Гкал 
тепловой энергии. 
Для эффективного использования газа можно применять 
также газовоздушные смесительные теплогенераторы на базе 
струйных горелочных модулей типа СГЛ. Теплогенераторы могут работать при содержании метана в смеси более 30 % и имеют 
мощность до 40 МВт. Температура теплоносителя изменяется в 
пределах 40–1500 °С при производительности до 1000 м3/ч. 
Основным направлением химической переработки метана в 
настоящее время является превращение в синтез–газ (смесь СО и 
Н2) с последующим синтезом на его основе аммиака, метанола, 
высших спиртов и других ценных химических продуктов, а также 
моторных топлив. 
Выбор метода производства синтез-газа из метана зависит от 
доступности сырья, географических факторов, общей экономической эффективности. Наиболее отработанными технологиями являются паровая конверсия метана (ПКМ), парциальное окисление 
(ПО) и автотермический риформинг (АТР). При этом получаемый синтез-газ имеет различный состав и может быть использован для разных целей.  
 
Характерный компонентный состав газа 

 
Месторождение 
нефти 
CO
2 
N
2 
CH
4 
C
2H
6 
C
3H
8 
C
4H
10-n 
C
5H
12-n 

Самотлорское 
0,59 
1,48 
60,64 
4,13 
13,05 
8,6 
2,65 

Варьеганское 
0,69 
1,51 
59,33 
8,31 
13,51 
6,65 
1,8 

Аганское 
0,5 
1,53 
46,94 
6,89 
17,37 
10,84 
3,88 

Барсуковское 
0,96 
1,8 
80,78 
5,81 
4,27 
2 
0,65 

Месторождение 
газа 
СО
2 
N
2 
СН
4 
С
2Н
6 
С
3Н
8 
C
4H
10-n 
C
5H
12-n 

Уренгойское 
0,21 
1,1 
98,5 
0,1 
следы 
следы 
— 

 
Химическая переработка газа обеспечивает получение продукта с максимальной добавочной стоимостью, но требует развития мобильных технологических средств. Выбор же способа использования ПНГ должен учитывать региональные условия и потребности экономики. 
 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 
 
1. 
Постановление Правительства РФ от 8 января 2009 г. № 7  О мерах 

по стимулированию сокращения загрязнения атмосферного воздуха продуктами 
сжигания попутного нефтяного газа на факельных установках  

2. 
Овчинников В.П., Столяр Н.В., Федоровская В.А. К проблеме утили
зации природного и попутного нефтяного газа// Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2013. № 5. С. 29-31. 

3. 
Сластунов С.В., Коликов К.С., Ермак Г.П., Ютяев Е.П. Решение 

проблемы безопасности угледобычи в долгосрочной программе развития отрасли// Горный журнал. 2015. №4. С. 38-41 
 
 

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ 
 
Баданов Кирилл Алексеевич –  эксперт по газу, ООО «Велес»,  
тел.: +7 (812) 591-66-30, 
Гусинский Константин Николаевич –  эксперт по подъемным, ООО «Велес», 
Васецкий Александр Федорович –  заместитель генерального директора, ООО 
«НТЦ ЭДО», тел. 846-997-75-97, 
Вялых Александр Сергеевич – начальник лаборатории, ООО «Синтез», тел. 
4712-32-43-03 
 
 
 
THE USE OF ASSOCIATED GAS  
Badanov K.A., expert on Gaza, "Veles", phone: +7 (812) 591-66-30,  
Gusinsky K.N., expert on lifting, "Veles",  
Vasetskiy A.F., Deputy General Director, JSC "STC EDO", tel. 846-997-75-97,  
Vylih Aleksandr Sergeevich – head of laboratory, OOO "Synthesis", tel. 4712-32-43-03  
 
Described the environmental and economic problems, and possible ways of utilization of associated petroleum gas, which are determined not only its composition, but also local circumstances and needs. 
The t-HN technical requirements for humidity and to the presence in Gaza of any mechanical impurities ski. Lists the methods of gas purification, and draw conclusions about their efficiency.  
Key words: associated petroleum gas, methane, nitrogen and CO2, rangatira-tion, flooding, deferred 
gas storage, transportation to the consumer, recycling, chemical processing of gas, gas drying. 
 
REFERENCES 
 
1. The decree of the RF Government of 8 January 2009 No. 7 On measures to stimulate reduction of air pollution products flaring gas in flares  
2. Ovchinnikov V. P., Carpenter N. In., Theodore V. A. To the problem of the scraps of the natural and associated petroleum gas// news of higher educational at-of reference. Oil and gas. 2013. 
No. 5. P. 29-31.  
3. Slastunov S. V., Kolikov K. S., Ermak G. P., E. P. Utaev the safety issue of coal mining in the 
long term development of industrial sectors// Mining magazine. 2015. No. 4. P. 38-41 

Компьютерная верстка и подготовка
оригинал-макета
Дизайн обложки
Зав. производством
Полиграфическое производство
Н.Д. Уробушкина
.Н.

Н.А. Голубцов
О.Ю. Долгошеева

Л
Файнгор

Подписано в печать
8
9
Формат 60 90/16.
Бумага офсетная
1. Гарнитура «Times».
Печать трафаретная на цифровом дупликаторе.
Усл. печ. л. 0,56. Тираж
экз.

2 .0 .15.
х

500
Изд.
2967

№

№

Выпущено в авторской редакции

Отпечатано в типографии
издательства «Горная книга»

Режим выпуска «молния»

Горный информационно-аналитический
бюллетень (научно-технический журнал)
1
(специальный выпуск
). Отдельные статьи
№ 1
51

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА

Кирилл Алексеевич
Константин Николаевич
Александр Федорович
Александр Сергеевич

Баданов
Гусинский
Васецкий
Вялых