Управление выбросами метана: как технологии могут помочь нефтегазовой отрасли получить...

Москва, 27 авг - ИА Neftegaz.RU. За последние 20 лет выбросы метана в 80 раз сильнее воздействовали на климат, чем диоксид углерода (CO₂): именно они на четверть стали причиной сегодняшнего глобального потепления [1]. На долю нефтегазовых компаний приходится четверть объема этих выбросов, поэтому на отрасль оказывается возрастающее давление со стороны акционеров, потребителей и регулирующих органов в части более пристального экологического надзора. Кроме того, растут затраты на переработку нефти и газа в виде регуляторных штрафов, налогов на выбросы и т.д. в то время как промышленность должна осваивать уже полученные «легкие» запасы.

Парадокс в том, что метан имеет ценность. Если его улавливать, а не выбрасывать, то можно продавать его как природный газ (более чистый источник энергии, чем уголь) или использовать в химическом производстве. По некоторым оценкам, это может сэкономить для промышленности до 30 млрд долл. США [2]. Однако специалисты нефтегазовой отрасли утверждают, что модернизация, необходимая для получения финансовых преимуществ от улавливания метана, который в противном случае был бы высвобожден, часто обходится дороже, чем стоимость собранного газа.

Теперь новые технологии, например беспилотные летательные аппараты и современные датчики, облегчают мониторинг утечек и сокращение выбросов, предоставляя отрасли возможность восстанавливать потерянные доходы из-за ежегодных выбросов метана.

Сдувки, факела и неорганизованные выбросы

Чтобы использовать преимущества развивающихся технологий и смягчить давление со стороны акционеров и регулирующих органов, необходимо использовать разные подходы в зависимости от типа выбросов. Организованные выбросы делаются преднамеренно, обычно по соображениям безопасности, например, когда метан накапливается в резервуарах с жидким газом или когда он используется для перемещения механических деталей на установках, которые не имеют других источников энергии. Как правило, для устранения потребности в таких выбросах необходимы дорогостоящие изменения в установке, чтобы, например, метан, который накапливается в резервуарах для хранения, можно было собирать и транспортировать на большие расстояния туда, где его можно было бы использовать с выгодой.

Факельное сжигание - это процесс сжигания избыточного или нежелательного метана и его превращение в CO₂. Часто из-за дешевизны метана им продувают трубы для очистки от скопившегося мусора и засоров, а затем сжигают. Здесь стоит аналогичная задача: сделать экономически выгодным сбор, хранение и транспортировку факельного газа, а не сжигать его. В настоящее время отрасль уделяет больше внимания сокращению выбросов. Например, Нефтегазовая климатическая инициатива, членами которой являются более десятка крупных нефтегазовых компаний, поставила цель свести к нулю сжигание газа на факелах к 2030 г.

Наконец, существуют неорганизованные выбросы - непреднамеренные выбросы из-за утечек или неисправностей. Компании часто не знают их масштабов до момента обнаружения неисправности и могут отложить ремонт до следующего планового технического обслуживания, потому что устранение этих неисправностей экономически невыгодно. В регламентах Управления охраны окружающей среды США сказано, что ремонт следует проводить не позднее 30 дней с момента обнаружения утечки [3]. Неорганизованные выбросы не контролируются так строго, как организованные выбросы и факельное сжигание, но некоторые оценки показывают, что в результате утечек теряется более 2% всего добываемого газа [4].

Некоторые из этих утечек являются действительно дорогостоящими. Пример - утечка в каньоне Алисо в 2015–2016 гг., стоимость которой оценена более чем в 1 млрд долл. США [5]. Однако существует мнение, что до половины всех утечек метана можно устранить без затрат или даже с выгодой. Согласно исследованиям, потерянный доход оценивается более чем в 30 млрд долл. США или около 3% мировой добычи природного газа [6].

Снижение выбросов метана

Различные технологические подходы в настоящее время направлены либо на сокращение выбросов, либо на улучшение улавливания выпущенного метана. Одним из вариантов является повышение эффективности сжигания, чтобы больший процент метана превращался в CO₂. Так, например решение Flare.IQ, разработанное Baker Hughes, a GE company (BHGE), может помочь заказчикам измерять такие характеристики факельного газа, как температура, скорость и давление, и управлять вспомогательными системами факела для оптимизации эффективности. Если факельных систем нет, этот алгоритм улучшает «прозрачность» рабочих операций и позволяет предприятиям повысить эффективность своих технологических процессов. Улучшенное сжигание в факелах может сократить выбросы эквивалентно 12 100 т CO₂/год.

Другое решение - улучшить обнаружение утечек, что позволит быстрее их устранять. В системе LUMEN, датчики, установленные на земле и на дронах, дают полную картину происходящего. Дроны могут обследовать участок быстрее, чем проверка вручную, и обнаруживать утечки метана с помощью оптической газоизмерительной камеры и лазерной визуализации. Наземные датчики образуют постоянно действующую беспроводную сеть мониторинга вокруг объекта - внутри и снаружи - и обеспечивают пользователя информацией об утечках метана, обнаруживаемых в любом месте технологического объекта.

В одном из примеров канадская нефтегазовая компания хотела выяснить, почему летом на одном из ее заводов увеличивается объем неорганизованных выбросов. Проблема была довольно серьезной, поскольку этот газ попадал в систему кондиционирования воздуха и вызывал регулярные остановки работ. Сеть датчиков помогла бы быстрее отследить источник проблемы.

Фокус на метан усиливается

Сегодня более эффективное решение проблемы утечек стимулируют не только технологии, но и действия акционеров. Инвесторы публичных компаний в каждой отрасли продвигают решения, призывающие к усилению природоохранных действий, например к снижению выбросов. Речь идет не только об устойчивости, но все чаще о долгосрочной жизнеспособности; компании во всех отраслях понимают, что рост и процветание в будущем все теснее связываются с экологической и социальной политикой.

Недавно компания Shell согласилась привязать оплату труда руководителей к целевыми показателями по вредным выбросам благодаря постоянным рекомендациям от инвесторов [7]. По тем же причинам в феврале 2019 г. компания BP согласилась опубликовать более подробную информацию о том, как ее работа, включая политику в отношении выбросов, соответствует Парижскому соглашению по климату [8].

В марте, компания ExxonMobil объявила о 40%-м сокращении утечек метана в течение 18 мес. Ее инвесторы, в том числе инвесторы штата Нью Йорк, хотят большего [9]. Другие энергетические компании, включая норвежскую Equinor и американскую Chevron, столкнулись с аналогичными требованиями со стороны инвесторов [10].

Сегодня руководители нефтегазовой отрасли все чаще обращают внимание на борьбу с выбросами. К счастью, в настоящее время существуют технологии, которые помогают успешно решать эту задачу и сэкономить миллиарды долларов.

Больше материалов Baker Hughes, a GE company на маркете Neftegaz.RU читайте здесь.