Begleitgasmessung in Russland

4. Dezember 2014

Das Ende der Verschwendung

Die russische Regierung sieht Potential für mehr Umweltschutz und Energieeffizienz bei der Gewinnung von Öl. Dazu gehört auch die sinnvolle Nutzung des bei der Ölförderung anfallenden Begleitgases. Die anspruchsvolle und gesetzlich geforderte Messung des Begleitgas-Massenstroms löst SICK mit FLOWSIC100 Flare unter schwierigsten Wetter- und Gasbedingungen.

 

Gas_Russland

Wird nach Öl gebohrt, fällt in der Regel auch Gas an, als Blase oder aufgelöst im Öl. Dieses Begleitgas besteht zu einem großen Teil aus Methan, ist energiereich und wird vielfach abgefackelt. 400 Millionen Tonnen CO² wurden so 2010 weltweit in die Luft geblasen. Auch Methan kann hierbei freigesetzt werden, das weitaus umweltschädlicher ist als Kohlendioxid. Zudem verpufft kostbare Energie. Bei derzeit mehr als 150 Milliarden m³ verbranntem Begleitgas weltweit sind das pro Jahr mehr als 30 Milliarden US Dollar oder 30 % des EU-Energieverbrauchs.

Das Gas zu Erdgas aufzubereiten und für die Energieerzeugung zu nutzen wäre durchaus sinnvoller. Das ist auch in Russland längst kein Randthema mehr. Das Umweltministerium hat den Rohstoffkonzernen das Ziel vorgegeben, nicht mehr als 5 % des anfallenden Begleitgases zu verbrennen. Die Frist zur Einhaltung lief 2012 aus. Russische Ölkonzerne und auch Chemieunternehmen arbeiten weiterhin intensiv an Programmen, um die fast 60 Milliarden cbm Begleitgas jährlich verarbeiten zu können.

Warum gestaltet sich die Umsetzung der Verordnung so schwierig?

Zum Teil liegt es an den fehlenden Zugängen zu Gaspipelinenetzen, zu kleinen oder fehlenden Lagerstätten oder nicht ausreichenden Verarbeitungskapazitäten. In vielen Fällen ist die Beförderung über Hunderte Kilometer in dem dünn besiedelten Land auch schlichtweg unrentabel.

Derzeit liegt die eingehaltene Volumina-Quote offiziell bei ca. 75 % genutztem Begleitgas. Die russische Regierung ist mit diesen Bemühungen einen großen Schritt nach vorne gegangen. Und die Ölkonzerne haben hohe Investitionen bis 2014 für den Bau von Pumpstationen, Gasspeicher, Pipelines und Gaskraftwerken angekündigt. Der Anreiz für diese Investitionen liegt in hohen Strafzahlungen bei Nicht-Einhaltung der Quote begründet. Noch teurer wird es, wenn kein geeignetes Gerät zur Messung der Fackelgasmenge installiert ist. Darin liegt die große Chance für alle, denn mit dem FLOWSIC100 Flare erfolgt die Messung der Fackelgasmenge zuverlässig auch unter Extrembedingungen.

Nachweispflicht und Messgenauigkeit

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Holger Neumann, Head of Sales CIS, SICK AG

Die Gasmengen sind, egal ob sie an der Fackel verbrannt oder aufbereitet werden, genau nachzuweisen. Die Massenstrommessung wird durch schwankende Gaszusammensetzung und hohe Strömungsgeschwindigkeiten erschwert. Bei Anlagen-Notabschaltungen oder stark fluktuierenden Fördermengen können Geschwindigkeiten über 100 m/s entstehen. Strömungsgeräusche und Verwirbelungen des Gasstromes stören die Messung erheblich. Auch kurzfristige Änderungen in der Gaszusammensetzung durch Ölrückstände, Wasser, Sand oder Sedimente können die Messung erheblich beeinflussen. Herkömmliche Gasdurchflussmesstechnik ist dafür nicht geeignet. Die zuverlässige Erfassung der Gasmengen ist aber die Grundlage zur genauen Berechnung der Emissionsabgaben nach der Verordnung „Emissionen der umweltschädlichen Verschmutzungen durch Abfackeln von Begleitgasen (“Emission of harmful substances (pollutants) generated by the burning of APG in flares”).“

Messfehler oder der Ausfall der Messung bei hohen Gasgeschwindigkeiten erhöhen die Abgabenlast erheblich. Die Messunsicherheit muss bei jedem Anlagenzustand kleiner als 5 % des gemessenen Wertes sein.

Welches Messgerät funktioniert schon einwandfrei unter Extrembedingungen?

Fackelgasmonitor: Flowsic100 Flare

Fackelgasmonitor: Flowsic100 Flare

Die Messtechnik muss in sibirischen Wintern bei -60°C und bei stark verschmutztem Gas schon viel leisten. Gerade Ultraschall hat sich als führende Technologie bewiesen und SICK hat sich mit Durchflussmessgeräten in der Erdgasbranche durch außergewöhnliche Robustheit und Genauigkeit auch im eichpflichtigen Verkehr einen Namen gemacht. Es ist nachzuvollziehen, dass Betreiber von Ölfeldern auch mit der Messleistung von FLOWSIC100 Flare hoch zufrieden sind.

“Sie können sich auf schnelle und genaue Messdaten verlassen, die als permanente Daten archiviert werden“, verspricht SICK Russland seinen Kunden. Die einzigartige Sensorkontur der Ultraschallsonden ist beim FLOWSIC100 Flare dem Strömungsverlauf angepasst, wodurch Störungen effektiv reduziert werden. Die Ultraschallsensoren, eine der Kernkompetenzen von SICK, haben zudem eine überdurchschnittliche Schallleistung und messen auch bei stark verschmutzten Gasen zuverlässig. „Das gibt unseren Kunden Sicherheit bei der Applikation“, bestätigt der Produktmanager Sven Holzbächer.

Moderne Signalalgorithmen ermöglichen zudem eine sehr genaue Messung selbst im strömungstechnisch „kritischen“ Bereich besonders kleiner Gasmengen. So ist eine zuverlässige und exakte Messung im gesamten Durchflussbereich einer Fackelgasanlage sichergestellt – von 0,03 bis 120 m/s. „Gerade das schnelle Umschalten auf die wechselnden Strömungsgeschwindigkeiten ist uns sehr wichtig“ bestätigt der Betriebsleiter einer der größten Ölfelder Sibiriens. „Die anderen Anbieter hatten hier Schwierigkeiten, auch mit der Geräteselbstüberwachung und Diagnosemöglichkeit. Wir messen mit der 2-Pfad-Anordnung. Sollte ein Messpfad verschmutzungsbedingt ausfallen, übernimmt der zweite automatisch die Funktion des ersten. Eine erhöhte Verschmutzung der Sensoren erkennt das Gerät selbst und weist rechtzeitig auf die anstehende Wartung hin. So können wir die Wartungsarbeiten langfristig planen und die Geräte fallen nicht plötzlich aus. Insbesondere deshalb ist Ultraschall die beste Technologie für Begleitgasmessung, die Erfahrung haben wir hier gemacht.“ Nun kann das Gas aufbereitet und in Richtung Europa befördert werden, protokolliert mit definierten Messintervallen für die Behörden.

 

 

 

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