ГПУ на попутном нефтяном газе

Попутный нефтяной газ (ПНГ) выделяется из нефти при добыче и подготовке. Если газ сжигают на факеле, его энергия теряется; если направляют на газопоршневую установку (ГПУ), он превращается в электричество и тепло для самого промысла. Нефтегазодобыча — одно из основных применений газовых генераторных установок: на ПНГ работают электростанции буровых площадок, дожимных и насосных станций, вахтовых посёлков и малых месторождений.

Чем ПНГ отличается от природного газа

Природный газ из магистрального трубопровода — стабильный по составу и давлению. ПНГ — нет, и это определяет подбор установки:

• Переменный состав. Помимо метана в ПНГ есть этан, пропан, бутаны и более тяжёлые углеводороды; их доля меняется со временем и от скважины к скважине.
• Низкое метановое число. Чем больше тяжёлых углеводородов, тем ниже стойкость газа к детонации. ГПУ серии NV рассчитаны на трубопроводный природный газ; требования к составу газа указаны в паспорте двигателя. Если газ тяжелее допустимого, мощность ограничивают или газ подготавливают.
• Влага, конденсат, сернистые соединения. Влага и жидкие фракции повреждают смеситель и цилиндры, сероводород разрушает масло и детали.
• Низкое давление. Газ после сепарации подаётся на малом давлении; для двигателя его поддерживают газовой рампой и при необходимости компрессором.

Что делает установка и что делает подготовка газа

Газовые генераторные установки этого класса работают на природном газе, биогазе, водородсодержащем газе, шахтном газе, газе биомассы, метане угольных пластов и попутном нефтяном газе. Двигатель оснащён системой регулирования частоты вращения, смесителем и системой зажигания, которые обеспечивают сверхобеднённое сгорание: оно снижает температуру выхлопных газов и выбросы вредных компонентов. Установки отличают низкий шум, малая вибрация, быстрый запуск и надёжная работа.

Подготовка газа перед двигателем включает:

1. сепарацию и осушку (удаление капельной влаги и конденсата);
2. фильтрацию механических примесей;
3. стабилизацию давления газовой рампой;
4. при высоком содержании тяжёлых углеводородов — выравнивание состава (смешение с сухим газом) или снижение мощности установки;
5. при наличии сероводорода — очистку газа.

Подготовку и состав оборудования определяют по компонентному анализу газа, поэтому первое, что нужно для расчёта, — анализ.

Исходные данные для подбора

Подбор мощности

Модельный ряд NV покрывает нагрузки от малых вахтовых посёлков до крупных промыслов:

Модель	Мощность, кВт	Габариты Д×Ш×В, мм	Масса, кг	Цена
NV100	100	2 400×860×1 400	1 400	от 2 231 000 ₽
NV150	150	2 800×1 050×1 600	2 150	от 2 915 000 ₽
NV250	250	3 000×1 350×1 650	2 500	от 5 434 000 ₽
NV400	400	3 500×1 700×2 060	4 550	от 10 828 000 ₽
NV500	500	4 000×2 000×2 300	6 800	от 16 565 000 ₽
NV800	800	4 000×1 800×2 200	8 500	от 26 746 000 ₽
NV1200	1 200	4 500×1 850×2 450	10 100	от 41 039 000 ₽
NV1520	1 520	4 850×2 100×2 500	15 000	от 64 223 000 ₽

Мощность для конкретного состава ПНГ фиксируется в предложении по результатам анализа газа.

Исполнение для промысла

На удалённой площадке установку ставят в контейнере или шумозащитном кожухе: контейнер герметичен, пригоден для работы на открытом воздухе, внутри остаётся рабочее пространство для обслуживания, освещение взрывозащищённое, рядом предусмотрены огнетушитель и нескользящая лестница. Контейнер изготавливают по требованиям заказчика или по стандарту морского транспортного контейнера — это упрощает перевозку. Подробнее — контейнерные ГПУ и ДГУ.

Для площадок без газа в начале эксплуатации и для резерва добавляют дизельную установку: ДГУ принимает нагрузку за секунды и закрывает периоды, когда газа нет. Схемы описаны в статье параллельная работа и резервирование.

Обслуживание на удалённом объекте

Сервисный интервал двигателей NV30–NV250 — 500 моточасов, капитальный ремонт — через 24 000 моточасов; на ПНГ масло и свечи проверяют чаще, чем на трубопроводном газе, а вместе с ТО анализируют состав газа. Расходники — фильтры, свечи, катушки и кабели зажигания, датчики — держат на площадке: запасные части поставляются со склада. Регламент — регламент ТО ГПУ и ДГУ.

Экономика

Себестоимость кВт·ч на ПНГ складывается из стоимости подготовки газа, ТО, ремонтного резерва и амортизации; газ на промысле собственный, поэтому в себестоимости главную роль играют остальные статьи. Методика — себестоимость кВт·ч ГПУ. Тепло двигателя используют для подогрева оборудования и помещений: когенерация.

Типовая схема электроснабжения промысла

1. Сепарация нефти и газа, подготовка ПНГ (осушка, фильтрация).
2. Газовая рампа и подача газа на ГПУ.
3. ГПУ вырабатывает электричество для буровой, насосной станции, КИПиА и вахтового посёлка; тепло двигателя идёт на подогрев оборудования.
4. Дизельная установка с АВР закрывает период ввода ГПУ в работу, остановки на ТО и перебои подачи газа.
5. Система мониторинга передаёт параметры установок на диспетчерский пункт: в проектах Innovagas управление работает в автоматическом и ручном режимах, доступен удалённый мониторинг.

Такая схема превращает газ, который иначе сжигали бы на факеле, в собственную электроэнергию, снижает зависимость промысла от длинных линий электропередачи и от привозного дизельного топлива.

Этапы проекта

1. Компонентный анализ ПНГ и расчёт нагрузки.
2. Подбор модели, исполнения (контейнер, кожух) и схемы подготовки газа.
3. Коммерческое предложение и договор.
4. Изготовление и испытания перед отгрузкой: двигатель, генератор, автоматика, охлаждение, защиты.
5. Доставка по всей России специализированным транспортом, монтаж и пусконаладка (монтаж).
6. Обслуживание и запчасти по регламенту.

Запросить расчёт

Пришлите компонентный анализ ПНГ, давление, расход и электрическую нагрузку в форме подбора или позвоните по телефону +7 (960) 458-19-69. Доставка — по всей России, гарантия — до 5 лет, сервисная поддержка — 24/7. Цена — по запросу. Другие материалы — в статьях.