Производство гелия в России

В России гелий извлекается из природных и попутных нефтяных газов с низким его содержанием (0,04–0,12%). До недавнего времени он вырабатывался на пяти заводах: Оренбургском гелиевом заводе (ОГЗ), Московском ГПЗ, Сосногорском ГПЗ, Миннибаевском ГПЗ и Отрадненском ГПЗ.

Основным поставщиком гелия являлся ОГЗ, производительность остальных заводов была невелика. Так, в 1986 г. было извлечено порядка 7,7 млн м³ гелия, в том числе:

из природных газов

• на ОГЗ — 7,1 млн м³,
• Московском ГПЗ — 0,2 млн м³,
• Сосногорском ГПЗ — 0,1 млн м³;
из попутных нефтяных газов
• на Миннибаевском ГПЗ — 0,25 млн м³,
• Отрадненском ГПЗ — 0,1 млн м³.

На гелиевом заводе ООО «Газпром добыча Оренбург»производится 100% российского гелия

В настоящее время гелий извлекается только на ОГЗ; другие заводы из-за нехватки сырья, снижения концентрации гелия в перерабатываемом газе, а также из-за износа оборудования остановлены. Сырьевой базой для ОГЗ является Оренбургское газоконденсатное месторождение с содержанием гелия в газе —0,055%.

На ОГЗ начиная с 1977 г. были введены в строй 6 установок для получения гелия, каждая производительностью 3 млрд м³/год по перерабатываемому газу (1,5 млн м³/год по гелию). Дополнительной продукцией завода являются этановая фракция и широкая фракция легких углеводородов.

Добыча гелиеносных газов на Оренбургском и других близко расположенных месторождениях постоянно снижается. Для сохранения постоянных объемов переработки газа на Оренбургском газохимическом комплексе на него в последнее время начали подавать дополнительно газ Карачаганакского газоконденсатного месторождения, содержащий лишь 0,01% гелия. Извлекать гелий из этого газа нерентабельно.

В 2003 г. добыча гелия на Оренбургском месторождении составила 6,1 млн м³, при этом ежегодные потери при добыче природного газа составляют сопоставимую величину.

Газодобывающие регионы с развитой инфраструктурой не утилизируют либо утилизируют не в полном объеме гелий, содержащийся в добываемом природном газе. Общая добыча и потери гелия с начала разработки газовых месторождений в России составляют более 860 млн м³. Из них на Оренбургскую область приходится около 70%.

Затраты на производство гелия почти обратно пропорциональны его концентрации в перерабатываемом природном газе. В перерабатываемом в России газе концентрация гелия в 8–15 раз ниже, чем в США, поэтому при примерно сходных технологии и технической оснащенности гелиевых заводов себестоимость гелия в России в среднем в 10 раз выше.

Себестоимость гелия также зависит от комплексности переработки (дополнительное извлечение этана, тяжелых углеводородов, серы и др.), производительности установок, количества исходных загрязняющих примесей в газе, месторасположения завода, местных условий газопотребления и газотранспорта. Ориентировочные энергозатраты на выделение гелия из газов, содержащих 0,02; 0,05; 0,35% гелия, составляют 250, 100 и 18 кВт • ч/м³ соответственно.

Без строительства новых заводов выработка гелия будет неуклонно снижаться. Дальнейшее развитие его производства должно осуществляться на базе богатых гелиеносных месторождений Иркутской области, Красноярского края и Республики Саха (Якутия). Содержание гелия в составе газов этих территорий находится в пределах от 0,15 до 0,6%.

Объемы и сфера потребления гелия напрямую зависят от состояния экономики государства, уровня развития в нем техники и технологии. Текущее кризисное состояние российской экономики не дает возможности осваивать новые гелиеемкие производства и технологии, конверсия в оборонной промышленности привела к снижению спроса на военных производствах.

В 1993 г. был пущен ожижитель гелия на ОГЗ, где до этого на 6 установках производился только газообразный гелий. Сейчас здесь работает 5 установок по производству газообразного гелия и 3 ожижителя производительностью 500 л/ч каждый. Часть жидкого гелия идет на внутренний рынок, другая часть (около 4 млн м³) в жидкой форме экспортируется в Европу через крупнейшие криогенные компании BOC (США) и MESSER (Германия).

Потенциал производства гелия в России

Потенциал производства гелия в России определяется уровнем и структурой его запасов, в свою очередь зависящих от объема запасов месторождений природного газа и содержания гелия в природном газе. Содержание гелия в природном газе определяет экономическую целесообразность его утилизации.

В целом по России потенциал ежегодной добычи гелия по крупнейшим месторождениям с начальными извлекаемыми запасами категорий А+В+С1 более 30 млн м³оценивается в 380–390 млн м³. На месторождениях Эвенкийского АО и Иркутской области этот показатель может составить около 170 млн м³, Республики Саха (Якутия) — около 180 млн м³.

Содержание гелия на этих месторождениях варьируется от 0,19–0,26% на Среднеботуобинском (газовая шапка) и Ковыктинском месторождениях до 0,58–0,67 на Собинском и Среднеботуобинском (свободный газ).

В Южном ФО достаточно высоким потенциалом ежегодной добычи гелия (23,4 млн м³) характеризуется Астраханское газоконденсатное месторождение (Астраханская область). Однако его отличают и наиболее низкие показатели содержания гелия в природном газе (0,02–0,023%) среди крупнейших гелийсодержащих месторождений России.

В настоящее время добыча гелия в России ведется только в Приволжском ФО на Оренбургском месторождении. Потенциал месторождения по гелию используется только на 45%. Остальная часть сырья не утилизируется. Другие месторождения округа характеризуются незначительным потенциалом добычи и низким содержанием гелия в природном газе.

Потенциальные возможности и прогноз производства гелия в мире

Потенциальные возможности мирового производства гелия определяются наличием сырьевой базы этого газа, инфраструктуры по добыче и транспортировке природного газа и перспективами ее создания в мире (поскольку основная часть гелия сосредоточена в природном газе), конъюнктурой мирового рынка гелия.

Как уже было сказано выше, в настоящее время основные запасы гелия сосредоточены в США, России, Алжире и Катаре — в перспективе именно эти страны будут основными игроками на мировом рынке гелия. Прогнозные объемы добычи гелия будут определяться параметрами реализуемых и перспективных проектов.

На сегодняшний день основная добыча гелия в США производится на месторождениях Райли Ридж (штат Вайоминг) и Хьюготон (штат Техас). Остальные гелийсодержащие месторождения природного газа практически истощены и утилизация гелия на них не представляется целесообразной. Ежегодное производство гелия в штате Техас составляет около 60 млн м³, в штате Вайоминг — около 25 млн м³. Разработка месторождения Хьюготон находится на завершающей стадии с падающей добычей. Вместе с падением добычи газа здесь сокращается и производство гелия. Исходя из естественных закономерностей добывающих отраслей и условий разработки газовых месторождений ежегодное падение добычи гелия на месторождении Хьюготон может составить 2–3% в год.