بر‌اساس ترازنامه هيدروكربوري كشور در سال ١٣٩١، در بازه زماني سال‌هاي ١٣٨٦ تا پايان ١٣٩١ نزديك به ٨١ ميليارد مترمكعب گاز توليدي از ميادين نفتي ايران سوزانده شده كه معادل سوزاندن حدود 570 ميليون بشكه نفت در اين سال‌ها است. بر همين اساس، بهره‌برداري از گاز فلر يا همان گاز همراه با نفت كه كارشناسان اسم دقيق‌تر آن را گاز مشعل مي‌دانند يكي از دغدغه‌هاي صنعت نفت طي ساليان متوالي است. مهم‌ترين مشكل بر سر استفاده از اين گازها به كمبود منابع مالي باز مي‌گردد، شركت ملي نفت براي جذب سرمايهگذار براي بهره برداري از 21 ميليون مترمكعب گاز مشعل در روز در سال 93 اقدام به برگزاري مزايده كرد كه با عدم استقبال مواجه شد. دليل اين بي‌اقبالي به نداشتن توجيه اقتصادي اين طرح‌ها از نظر سرمايه‌گذاران باز مي‌گردد. شركت ملي نفت قصد دارد در سال جاري نيز مزايده ديگري به منظور جذب سرمايهگذار براي اين ذخاير گاز برگزار كند و انتظار دارد با ورود سرمايه‌گذاران خارجي به كشور در پسابرجام اين مزايده موفق‌تر از مزايده قبلي باشد. چراكه شركت‌هاي خارجي به دليل استفاده از فناوري‌هاي روزآمدتر و نوآوري، مي‌توانند گازهاي همراه نفت را با هزينه تمام شده كمتري به محصولات مدنظر خود تبديل كنند. مزايده دوم گازهاي مشعل شركت ملي نفت ايران با عرضه بيش از ٢٠ ميليون مترمكعب گاز برگزار مي‌شود. به نظر مي‌رسد در اينجا نيز يكي از دلايل استقبال نكردن سرمايه‌گذاران به عدم مديريت صحيح و ابهامات قانوني باز مي‌گردد. مديريت صحيح اين گازهاي توليدي مستلزم اقدامات قانون‌گذاري و رگولاتوري، مطالعات اقتصادي و فني است. اقدامات قانون‌گذاري در سال‌هاي اخير موجب سردرگمي نسبت به نحوه مديريت اين گازها شده است. زيرا در اصلاح قانون نفت 90 اين اختيار به وزارت نفت داده شده تا قيمت اين گازها را يك سوم گازهاي توليدي از ميادين گازي با مشوق‌هايي به مناقصه بخش خصوصي بگذارد، در حالي كه در اصلاحيه بعدي قانون نفت اين نكته حذف شده است.
مطالعات اقتصادي و فني نيز در اين ميان اهميت ويژه‌اي دارد. براين اساس، كميسيون انرژي اتاق بازرگاني ايران در يك پژوهش مبسوط چهار شيوه براي استفاده از گازهاي فلر پيشنهاد مي‌شود كه هريك با توجه به ميزان گاز توليدي و جغرافياي توليد اهميت خاص خود را دارد. در ادامه اين گزارش ابتدا به مكان‌سنجي توليد گاز فلر پرداخته مي‌شود و سپس راهكارهاي استفاده از آن را تشريح مي‌كنيم.
مكان‌سنجي توليد گاز مشعل
در سال 1386 ميزان گازهاي مشعل حدود 40 ميليون مترمكعب در روز بود كه در پايان سال 1391 اين رقم به 25 ميليون مترمكعب در روز رسيده است. كميسيون انرژي، صنايع پالايشي و پتروشيمي اتاق بازرگاني ايران، دلايل كاهش اين گازهاي مشعل را در دو مورد خلاصه كرده است: 1) جمع‌آوري و جلوگيري از سوزاندن گازها. 2) كاهش ميزان گاز توليدي از ميادين نفتي كه به دليل افت فشار مخازن رخ مي‌دهد و امري طبيعي است چرا كه بيشتر گاز در اوايل عمر مخزن از نفت جدا مي‌شود و با گذشت زمان ميزان جدايش گاز از نفت كاهش مي‌يابد. ميزان توليد گازهاي مشعل به تفكيك مناطق نفتي ايران در بازه زماني سال‌هاي 1391-1386 در جدول شماره يك آمده است.
اين جدول نشان مي‌دهد كه شركت نفت فلات قاره كه در حوزه دريايي خليج فارس فعاليت عمده دارد، بيشترين سهم را در سوزاندن اين گازهاي توليدي دارد و باتوجه به سهم توليد بيشتر شركت‌هاي نفت فلات قاره و مناطق نفتخيز جنوب از نفت توليدي كشور انتظار بيشتري براي توليد گازهاي مشعل از ميادين تحت مديريت اين شركت‌ها وجود دارد. همچنين توجه به اين نكته ضروري است كه به‌دليل فعاليت شركت نفت فلات قاره در مناطق دريايي، جمع‌آوري و جايگزيني روش‌هاي ديگر سوزاندن گازهاي مشعل در اين حوزه نسبت به ساير مناطق از دشواري بيشتري برخوردار باشد.
روش‌هاي جايگزين سوزاندن گازهاي مشعل:
ميزان گازهاي توليدي كشور در سال 91 كه سوزانده شده‌اند، برابر 25 ميليون‌متر‌مكعب روزانه معادل حدود 65 ميليون بشكه نفت در يك سال است. بنابراين مديريت صحيح و بهينه گازهاي مشعل يك امر مهم در صنعت نفت كشور محسوب مي‌شود. به‌طور كلي گزينه‌هاي جايگزين سوزاندن گازهاي مشعل، شامل روش‌هايي است كه در ادامه آمده است. قابل ذكر است كه استفاده از هر يك از اين روش‌ها اولويت‌بندي نشده و به بهينه‌سازي اقتصادي و مطالعات امكان‌سنجي اقتصادي بستگي دارد.
كاربرد اول: در مقياس‌هاي توليد پايين گازهاي مشعل، اگرچه ممكن است كه در نگاه اول به سوزاندن اين گازها، با توجيه غير اقتصادي بودن تاكيد شود، اما با نگاهي دقيق‌تر مي‌توان به روش‌هاي بهينه و جايگزين زير رسيد:
- حذف گازهاي اسيدي همچون H2 S و CO2.
- استفاده به منظور دي هيدراسيون: كنترل هيدرات‌هاي تشكيل شده در خطوط لوله گاز.
- دفع نيتروژن: اين راهكار هميشه مورد نياز نيست و وابسته به تركيب گاز است و در صورتي كه نياز باشد با توجه به دو نوع تكنولوژي برودتي و تكنولوژي غشاي نفوذپذير گاز اين عمل انجام مي‌پذيرد.
- مايعات گاز طبيعي: مايعات گاز طبيعي را در مقياس كوچك و بزرگ توليد گاز، مي‌توان به‌كار گرفت. عموما مايعات گاز طبيعي از طريق كنترل دما و فشار حاصل مي‌شوند. اين مايعات جزو با‌ارزش‌ترين محصولات نفتي بوده كه خوراك واحدهاي پتروشيمي شده يا براي صادرات استفاده مي‌شوند.
كاربرد دوم: مصارف سوختي. يعني استفاده براي توليد CNG/ LNG براي مصرف خودروها يا مصارف شهري.
يكي از روش‌هاي جايگزين براي سوزاندن اين گازها، خالص‌سازي و سپس فشرده‌سازي براي مصرف خودروها است. با توجه به اينكه تركيب درصد گازهاي مشعل متفاوت بوده، بنابراين اين روش مي‌تواند يكي از بهترين روش‌هاي جايگزين، به‌دليل متغير بودن كميت و كيفيت اين نوع گازها باشد. اين سوخت‌ها نسبت به ساير سوخت‌ها آلودگي كمتري ايجاد كرده و ارزان‌تر هستند. همچنين با توجه به اينكه گازهاي مشعل در مناطق متفاوت وجود داشته و متمركز نيستند جايگزيني اين روش به جاي سوزاندن را بيشتر تقويت مي‌كند. حتي در صورتي كه گاز خروجي از چاه‌هاي نفت، غني باشد مي‌توان ابتدا تركيبات غني را به‌عنوان NGL جدا كرده و سپس گاز باقيمانده را براي فشرده‌سازي به‌عنوان CNG استفاده كرد. پالايش و استفاده به‌عنوان مصارف سوخت شهري نيز از راهكارهايي براي جلوگيري از هدررفت و آلودگي محيط است.
كاربرد سوم: توليد انرژي الكتريسيته
در سراسر دنيا استفاده از گاز براي توليد برق امري رايج است. استفاده از اين گازهاي مشعل براي توليد برق به حجم گاز مشعل توليدي از ميدان نفتي و اقتصاد مقياس گاز بستگي دارد. البته استفاده از اين گازها در نيروگاه‌هاي توليد برق با مقياس كوچك نيز ممكن است اما بايد براي هر منطقه امكان‌سنجي اقتصادي وابسته به همان ميدان در برابر روش‌هاي جايگزين بررسي شود. به‌عنوان مثال ممكن است در مناطق دريايي براي توليد برق در سكوهاي نفتي ترجيح بر استفاده از اين گازها براي توليد برق در سكوي نفتي يا تامين انرژي برق دكل‌هاي حفاري چاه‌هاي مجاور باشد تا اينكه اين گاز را براي مناطق و كاربردهاي ديگر از طريق خطوط لوله و... ارسال كرد.
كاربرد چهارم: مشتقات شيميايي و پتروشيميايي
تركيبات تشكيل دهنده گاز مشعل به‌طور كلي از سه جزء متان، NGL و ناخالصي‌ها تشكيل شده است.
عموما ميزان نسبي هر جز هيدروكربن نسبت معكوس با اندازه مولكول‌هاي آن جزء دارد به‌طور مثال متان كوچك‌ترين هيدروكربن است و نسبتا از بقيه بيشتر است. به همين منوال اتان و پروپان و بوتان و.... ميزان كمتري را در گاز طبيعي و گاز مشعل دارند. ساير ناخالصي‌ها همچون كربن دي‌اكسيد، هيدروژن سولفيد، نيتروژن، هليم و ... هركدام ممكن است در گاز مشعل وجود داشته باشد.
هركدام از تركيبات را مي‌توان به‌عنوان خوراك براي توليد محصول متناسب به‌كار برد. جدول شماره 2 موارد استفاده برخي اجزا را نشان مي‌دهد.
عموم محصولات اوليه مذكور جهت صنايع پركاربرد ديگر به‌عنوان خوراك يا سوخت به‌كار مي‌روند و بنابراين مي‌توان ارزش افزوده بسيار زيادي را براي هركدام ايجاد كرد. از مزاياي اين واحدهاي توليدي پتروشيميايي امكان‌پذيري احداث اين واحدها براي مقادير كم توليد گاز مشعل است. در واقع براي مواردي كه گاز مشعل به ميزان زياد جهت مصارف توليد برق و... توليد نمي‌شود احداث اين كارخانجات به لحاظ اقتصادي به صرفه‌تر خواهد بود، بنابراين از مصارف گازهاي مشعل استفاده به‌عنوان خوراك يا سوخت جهت توليد محصولات پتروشيمي و شيميايي است كه ارزش افزوده بيشتري دارد.
كاربرد پنجم: بازگرداني گازهاي مشعل براي ازدياد برداشت از مخازن نفتي
تزريق گاز از مهم‌ترين روش‌هاي ازدياد برداشت نفت است. در تزريق گاز با هدف بهبود برداشت بايد سه نكته كلي را به منظور بالا بردن ضريب بازيافت در نظر داشت: 1) نرخ تزريق، 2) مدت زمان تزريق و 3) حجم تجمعي تزريق. قبل از تزريق گاز بايد مشخصات و پارامترهاي مخزني هرچه دقيق‌تر بررسي شود تا به افزايش ضريب بازيافت منجر شود. درصورتي كه پارامترها و ويژگي‌هاي مخزن به درستي شناسايي نشود ممكن است منجر به كاهش ضريب بازيافت شود. از آنجا كه افزايش قابل‌توجه ضريب بازيافت مخازن نفتي مشروط به تزريق حجم قابل‌توجهي گاز است درصورتي كه توليد گاز مشعل يك ميدان كم باشد مي‌توان گازهاي مشعل ساير ميادين در فواصل نزديك را جمع‌آوري كرده و براي بهبود ضريب بازيافت در يك ميدان به‌كار برد. تزريق 200 ميليون مترمكعب در هر روز به مدت 15 سال سبب توليد 15 ميليارد بشكه نفت اضافي خواهد شد؛ اگر 75 مترمكعب گاز جايگزين يك بشكه نفت شود كه نيازمند انجام مطالعات مخزن و ساير الزمات مطالعاتي است.
اولويت با كدام روش است؟
در ميادين دريايي كه نرخ توليد گاز كم است توصيه مي‌شود گاز توليدي براي توليد برق در مقياس كوچك براي خود سكوها و ميادين همجوار يا براي مناطق و جزاير نزديك به‌كار گرفته شود.در مناطق دريايي كه گاز توليدي قابل‌توجه است؛ پيشنهاد اين است كه گاز مشعل توليدي ميدان و ميادين نزديك با در نظر گرفتن مسائل فني مخزن و مطالعه دقيق ويژگي‌هاي مخزن جهت تزريق و بهبود و ازدياد برداشت استفاده شود. در مناطق خشكي كه گاز مشعل توليد نرخ كمي دارد پيشنهاد بهينه استفاده از اين گازها توليد برق براي مصرف در واحدهاي نفتي همچون واحد بهره‌برداري، واحد نمك‌زدايي، واحد تقويت فشار يا براي تامين انرژي الكتريكي دكل‌هاي حفاري مجاور يا براي مصرف مسكوني مناطق نزديك است. در مناطق خشكي كه گاز مشعل توليدي قابل‌توجه بوده، پيشنهاد بهينه اول استفاده از اين گازها براي احداث واحدهاي صنعتي پتروشيمي است. در اولويت دوم استفاده از اين گازها به جهت توليد برق و در اولويت سوم استفاده از اين گازها براي سوخت‌ها اعم از سوخت مسكوني يا خودروها از طريق CNG/ LPG پيشنهاد مي‌شود. پيشنهاد مصرف براي واحدهاي پتروشيمي با غني‌تر شدن گاز توليدي اهميت دوچنداني را پيدا مي‌كند و همچنين پيشنهاد توليد انرژي الكتريكي و مصرف به‌عنوان سوخت با افزايش اجزاي سبك گاز توليدي تقويت مي‌شود.