Универсальная факельная установка ОАО «Белкамнефть»: газ под контролем
Номер журнала:
При эксплуатации факельных установок на нефтяных месторождениях возникает ряд трудностей, связанных с составом и физическими характеристиками сбрасываемых попутных нефтяных газов (ПНГ). К ним относятся срыв и неустойчивое горение пламени на оголовке факела при сжигании ПНГ с большим содержанием азота, загрязнение окружающей среды из-за выделения негорючих соединений. Решить указанные проблемы позволяет универсальная факельная установка (УФУ), разработанная в системе ОАО «Белкамнефть». Данная разработка получила сертификат соответствия Таможенного союза.
Об уникальных свойствах инновационной разработки рассказывает один из ее авторов — начальник отдела подготовки и реализации газа ОАО «Белкамнефть» Владимир Короткий.
 | КОРОТКИЙ Владимир Владимирович, начальник отдела подготовки и реализации газа ОАО «Белкамнефть» |
- Владимир Владимирович, Ваша факельная установка бездымного горения — первая в России. Расскажите, какие изменения внесены в ее конструкцию?
- Прежде всего, в нашей факельной установке полностью сжигается попутный нефтяной газ, забалластированный азотом. Известно, если содержание этого элемента в газе превышает 70 %, газ практически не горит. В обычных промышленных установках такой газ не утилизируется, а рассеивается, попадает в атмосферу, загрязняет ее, отрицательно действует на здоровье людей.
Мы начали разработку новой конструкции после того, как на Патраковском нефтяном месторождении, после ввода в действие новых скважин, увеличился объем ПНГ с большим содержание азота. Для достижения устойчивого горения газа изготовили новую установку, состоящую из факельного оголовка, дежурной горелки и системы электрического розжига.
Принцип действия установки заключается в том, что поток газа в оголовнике факельного устройства встречает на своем пути торцевые отверстия с выступом и рассекатель с газоуравнительной трубкой. При этом поток тормозится и делится на части, фракции. Легкие соединения, такие как азот и метан, проскакивают сразу, а более тяжелые — пропан, бутан — оседают в нижней части, накапливаются, попадают наружу и сгорают. Даже если следующая порция газа окажется негорючей, она загорится от раскаленного рассекателя.
В конструкции применены и основная, и дежурная горелки, которые относятся к смешанному типу — диффузионно-инжекционному. При розжиге газ сначала подается на дежурную горелку; с помощью системы электрического розжига разжигается на ней и от нее зажигается основной факел. При горении нагревается оголовник и теплоизоляционный кожух факельного устройства, который играет роль стабилизатора и защищает установку от порывов ветра. При увеличении давления газа высота пламени растет, выходит наружу, рассеивает поток газа по всем форсуночным отверстиям оголовка и рассекателя. При уменьшении — втягивается в топочную камеру оголовка, где продолжает гореть внутри. Пламя никогда не гаснет и не зависит от капризов погоды.
 | Газовая горелка, оборудованная универсальной факельной установкой |
- Какие преимущества обеспечивает новая конструкция факела?
Также уникальность разработки заключается в ее универсальности. Обычные факельные установки рассчитаны на определенное давление газа и не приспособлены к его колебаниям. Работа УФУ не зависит от колебаний поступления газа, его входного давления и компонентного состава (огонь продолжает гореть при содержании азота до 93 %). Газ может иметь колебания поступления расхода от 2 до 3000 м3/час и колебания входного давления от 0,1 до 3 кгс/см2.
Примечательно и то, что факел приспособлен к изменению состава и объема попутных нефтяных газов при дальнейшем разбуривании и пуска в эксплуатацию скважин месторождений. Общепромышленные установки лишены данного преимущества: при увеличении давления газа их приходится заменять, а цена одного факела колеблется от 3 до 12 млн руб. в зависимости от мощности. При использовании универсальной установки необходимость замены отпадает.
И еще одно достоинство оборудования: благодаря встроенному непосредственно в факельный оголовок огнепреградителю отсутствуют отрывы пламени и проскоки внутрь трубопровода, что также влияет на безопасность работы установки.
- Имеется ли опыт по введению данной установки в эксплуатацию на месторождениях?
- Две установки — основной и резервный факел — уже работают на Патраковском нефтяном месторождении. Третью планируется в скором времени смонтировать на Юськинском промысле.
Кроме того, по просьбе руководства компании «Удмуртнефть» испытания нашей факельной установки были проведены на Карсовайском нефтяном месторождении. Там добыча нефти ведется в больших объемах, в сутки в атмосферу выбрасывается до 200 тыс. кубометров попутного газа, забалластированного азотом на 87-93%. Испытания показали, что универсальная факельная установка справляется с работой и в таких условиях: газ устойчиво горит, параметры настройки дают возможность регулировать этот процесс. Поэтому в настоящее время данное оборудование изготавливается для ОАО «Удмуртнефть».
 | Оголовник универсальной факельной установки |
- Существуют ли дополнительные возможности применения в нефтяной промышленности технологии, по которой изготовлен факельный оголовок? Стоит ли ждать аналогичных разработок?
Следующая новинка, которую мы разрабатываем сейчас, — универсальный теплогенератор для утилизации газа. В настоящее время для этой цели в основном используются рекуператоры, но при высоком содержании азота в газе они отказывают. А горелка, изготовленная по нашей технологии, работает: ее внедрение позволяет повысить процент утилизации газов с 10 до 80 % без привлечения больших капитальных затрат на новое строительство. Результаты испытаний оказались убедительными, и мы трудимся над созданием нового газоиспользующего устройства. Оно будет представлять собой серийный путевой подогреватель или печь нагрева нефти с применением специальной горелки, поглощающей и сжигающей все газы и не наносящей вреда окружающей среде. Указанный теплогенератор мы планируем применить для утилизации газа на Центральном месторождении.
- Владимир Владимирович, а каким образом будет налажен сбыт этого инновационного оборудования?
- Изготовлением, продажей и внедрением наших разработок занимается подрядная организация — ООО «Альбатрос». На конструкцию газогорелочных устройств уже получен патент, на универсальную факельную установку — сертификат соответствия Таможенного союза, и поданы документы на оформление патента. После его получения планируется запуск УФУ в серийное производство. В настоящее время наш подрядчик ведет переговоры о сотрудничестве с ООО «Лукойл-Пермь» и ЗАО «Газпром нефть Оренбург». В будущем не исключен выход на другие рынки, где продукция из Удмуртии тоже должна проявить себя с лучшей стороны.
С гордостью могу сказать, что ОАО «Белкамнефть» и ООО «Альбатрос» совершили технологический прорыв. Приятно видеть, что наши изобретения интересны многим предприятиям — от нефтяных компаний до проектных институтов.
