Природные горючие газы из естественных источников ис­пользовались человеком с давних времен. Однако зарождение газовой промышленности относится к концу XVIII — началу XIX веков, когда искусственный горючий газ, полученный су­хой перегонкой каменного угля, начали применять для освеще­ния улиц городов в Великобритании, Франции, Бельгии и др. К середине XIX века относят использование природного газа как технологического топлива.

В дореволюционной России не существовало газовой про­мышленности в современном ее понимании. На промыслах Ба­ку и Грозного вместе с нефтью в незначительных объемах до­бывался нефтяной газ, который частично использовался для местных нужд, а основное его количество выпускалось в атмо­сферу или сжигалось в факелах. Месторождения природного газа были неизвестны. После 1917 г. были начаты планомерное освоение месторождений природного газа и создание отечест­венной газовой промышленности.

Газовая промышленность — отрасль топливно-энергетиче­ского комплекса, включающая разведку, разработку и эксплуа­тацию месторождений природного газа, его комплексную пере­работку, подземное хранение, транспортирование по магист­ральным трубопроводам, а также поставку различным отрас­лям промышленности и коммунально-бытовому хозяйству для использования в качестве источника энергии и химического сырья.

В 1928 г. добыча газа составила 0,3 млрд, м3, в 1940 г.—

3,2 млрд. м3. С 1946 по 1955 г. газовая промышленность разви­валась главным образом за счет разработки газовых месторож­дений Саратовской области, Коми ДССР, Украины и Азербай­джана. Были открыты месторождения Шебелинское, Северо- Ставропольское, Газлинское и др. Большим достижением поис­ково-разведочных работ явилось получение промышленного притока газа в опорной скважине в поселке Березово Тюмен­ской области, что ознаменовало собой открытие Западно - Сибирской нефтегазовой провинции. В этот период развития газовой промышленности накоплен опыт разведки и разработ­ки газовых месторождений и строительства магистральных га­зопроводов.

Добыча природных газов включает: разработку газового месторождения (извлечение газов из недр, их сбор, учет и под­готовку к транспортированию потребителю); эксплуатацию скважин и наземного оборудования.

Газовое месторождение — совокупность газовых залежей, приуроченных к общему участку поверхности и контролируе­мых единым структурным элементом.

Газовые месторождения разделяются на многопластовые и однопластовые. Многопласговые месторождения эксплуатиру­ют как раздельно — скважинами, пробуренными на каждый го­ризонт, так и скважинами, одновременно вскрывающими все залежи. Чисто газовые месторождения имеют в составе газа 94—99 % метана и незначительное количество этана, пропана.

Особенность добычи газов из недр состоит в том, что весь сложный путь газа от пласта к потребителю герметизирован.

Разработку газового месторождения осуществляет газовый промысел, представляющий собой сложное, размещенное на боль­шой территории хозяйство, которое включает технологический комплекс, предназначенный для добычи и сбора газа с площади месторождения, а также обработки газа и конденсата с целью подготовки их к дальнейшему транспортированию.

Сооружения и коммуникации на промысле условно можно разделить на основные и вспомогательные. К основным отно­сятся эксплуатационные, наблюдательные и разведочные сква­жины, газосборные коллекторы, газовые сборные пункты с тех­нологическим оборудованием промысловой подготовки газа и конденсата, компрессорные станции. Вспомогательные сооруж­ения и коммуникации — объекты энергохозяйства, водоснаб­жения, канализации и связи, мехмастерские, транспортная сеть, автохозяйство, склады и т. п.

Добыча газа обеспечивается фондом эксплуатации сква­жин. На площади месторождения скважины располагаются от­дельными объектами или кустами по 2—5 скважин. Особенно эффективно кустовое расположение скважин при разбуривании месторождений в северных районах. Начальный дебит скважи­ны изменяется примерно от 100 тыс. до 1,5—2 млн. м3 в сутки. Контроль за разработкой месторождения осуществляется с по­мощью наблюдательных скважин. В среднем по масштабам в газовом промысле имеются десятки скважин, которые располо­жены на территории, исчисляемой сотнями квадратных кило­метров.

Газовая скважина служит для вскрытия газового пласта и извлечения из него газа, а также для закачки газа в подземное хранилище и последующего его отбора. Газовые скважины под­разделяются на эксплуатационные, нагнетательные, наблюда­тельные. Конструкция газовой скважины выбирается исходя из особенностей геологического строения залежи, климатических условий, физико-химических характеристик газа, распределе­ния температур от забоя до устья, условий эксплуатации и бу­рения, а также технико-экономических показателей.

Оборудование ствола газовой скважины состоит из ряда об­садных колонн, фонтанных труб, спускаемых для подачи газа от забоя до устья, забойных и приустьевых штуцеров, клапанов-от- секателей для предупреждения открытого фонтанирования в ава­рийных ситуациях. Диаметр обсадных колонн от 114 до 340 мм.

Основные технологические задачи газового промысла: обе­спечение запланированного режима работы скважины; подго­товка газа к транспортировке (выделение твердых и жидких при­месей, конденсата тяжелых углеводородов, осушка газа и очи­стка от сероводорода, содержание которого не должно превы­шать 2 г на 100 м3).

Разработка газового месторождения состоит из двух эта­пов: опытно-промышленной эксплуатации (2—5 лет), в ходе которой уточняется характеристика залежи — свойства пласта, запасы газа, продуктивность скважин и т. п., месторождение подключается к ближайшему газопроводу или служит для газо­снабжения местных потребителей; промышленной эксплуата­ции, основанной на достаточно полных сведениях о месторож­дении, полученных в результате опытно-промышленной разра­ботки. В этой стадии различают три основных периода: на­растающий (3—5 лет), постоянный и падающей добычи.

Первый период связан с бурением скважин и оснащением газового промысла. Во второй период добывается 50—60 % га­за. Третий период — падающей добычи — не ограничен во вре­мени. Разработка газовой залежи происходит в основном 15— 20 лет. За этот период извлекается 80—90 % запасов газа.

Продуктивность газовых скважин зависит от свойств пла­ста, метода его вскрытия и конструкции забоя скважины.

Для увеличения продуктивности скважин осуществляют: обработку забоя скважины соляной кислотой (в карбонатных породах — доломитах, известняках), которая, реагируя с поро­дой, расширяет каналы притока газа; торпедирование забоя (в крепких породах), в результате которого призабойная зона пласта приобретает сеть трещин, облегчающих движение газа; гидравлический разрыв пласта, при котором в пласте образует­ся одна или несколько трещин.

Скважины на площади месторождения располагаются рав­номерно по квадратной или треугольной сетке, либо неравно­мерно — группами. Чаще применяют групповое размещение, при котором облегчается обслуживание скважин, возможна комплексная автоматизация процесса сбора, учета и обработки продукции (рис. 8.4).

Транспортировка газа по территории страны в основном осуществляется сетью магистральных газопроводов. Кроме га­зопроводов, транспорт газа осуществляется водным путем — специальными танкерами — метановозами-газовозами.

Для обеспечения надежности снабжения газом, а также по­крытия сезонных и суточных пиков газопотребления создана сеть газовых хранилищ, в основном подземного типа.

1.