ПОДХОДЫ К СНИЖЕНИЮ ВЫБРОСОВ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ В СИСТЕМАХ ДОБЫЧИ, СБОРА И ПОДГОТОВКИ НЕФТИ И ГАЗА

APPROACHES TO REDUCING GREENHOUSE GAS EMISSIONS IN OIL AND GAS PRODUCTION, GATHERING, AND TREATMENT SYSTEMS

Golubev Bogdan Sergeevich

Master's student, Department of Chemical Technology and Industrial Ecology, Samara State Technical University,

Russia, Samara

АННОТАЦИЯ

В условиях усиления климатической повестки и развития национальной системы регулирования выбросов парниковых газов актуализируется задача снижения углеродной интенсивности предприятий нефтегазовой отрасли. Системы добычи, сбора, транспорта и подготовки нефти, газа и пластовых вод характеризуются значительным числом источников эмиссии, включая организованные выбросы CO₂ при сжигании топлива и неорганизованные утечки CH₄ из оборудования и трубопроводной инфраструктуры. В статье обобщены типовые источники выбросов парниковых газов на ключевых стадиях нефтегазодобычи, рассмотрены подходы к оценке выбросов и формированию базовой линии, включая применение коэффициентов эмиссии, удельных показателей и инструментальных методов мониторинга. Предложена логика ранжирования источников по значимости с учётом объёма выбросов, климатической важности (с учётом потенциала глобального потепления) и управляемости источника. Показано, что наибольший потенциал сокращения эмиссии связан с программами обнаружения и устранения утечек метана (LDAR), повышением герметичности оборудования, снижением объёмов факельного сжигания и повышением энергоэффективности. Представленный подход может быть использован при разработке программ снижения выбросов парниковых газов и обосновании природоохранных мероприятий на объектах нефтегазового комплекса.

ABSTRACT

In the context of strengthened climate policy and the evolution of national greenhouse gas (GHG) regulation, reducing the carbon intensity of oil and gas operations becomes increasingly important. Production, gathering, transport, and treatment systems for oil, gas, and produced water feature numerous emission sources, including CO₂ from fuel combustion and fugitive CH₄ releases from equipment and pipeline infrastructure. This paper synthesizes typical GHG emission sources across key stages of upstream operations and reviews approaches to emission assessment and baseline development, including the use of emission factors, intensity metrics, and instrumental monitoring methods. A generalized source-ranking logic is proposed, combining absolute emission magnitude, climate relevance (considering global warming potential), and source controllability. The analysis indicates that the largest mitigation potential is associated with leak detection and repair (LDAR) programs, improved equipment tightness, flare reduction, and energy-efficiency measures. The proposed framework can support the design of corporate GHG mitigation programs and the substantiation of environmental measures at oil and gas facilities.

Ключевые слова: парниковые газы; выбросы ПГ; нефтегазовая отрасль; метан; диоксид углерода; добыча нефти и газа; базовая линия выбросов; ранжирование источников; LDAR; снижение эмиссии.

Keywords: greenhouse gases; GHG emissions; oil and gas industry; methane; carbon dioxide; upstream operations; emissions baseline; source ranking; LDAR; emission reduction.

В последние десятилетия вопросы ограничения антропогенного воздействия на климат приобретают ключевое значение в формировании государственной и корпоративной экологической политики. Парниковые газы (ПГ), в первую очередь диоксид углерода (CO₂) и метан (CH₄), признаны основными факторами глобального потепления, что отражено в документах Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC) и национальных стратегиях по снижению углеродной интенсивности экономики [1, 2]. Нефтегазовая отрасль занимает одно из ведущих мест в структуре промышленных выбросов парниковых газов, что обусловлено масштабами добычи углеводородов, энергоёмкостью технологических процессов и наличием значительного числа распределённых источников эмиссии.

Особую роль в формировании выбросов ПГ играют системы добычи, сбора, транспорта и подготовки нефти, газа и пластовых вод. Для данных систем характерны как организованные выбросы, связанные с работой энергетического оборудования и факельных установок, так и неорганизованные утечки метана из трубопроводов, арматуры и технологических аппаратов. В условиях развития национального регулирования выбросов парниковых газов, а также внедрения корпоративных ESG-стратегий возрастает потребность в формировании обоснованных подходов к оценке и снижению эмиссии ПГ на ранних стадиях производственного цикла.

Целью настоящей статьи является обобщение источников выбросов парниковых газов в системах добычи, сбора и подготовки нефти и газа, а также анализ методических подходов к их оценке, ранжированию и выбору приоритетных мероприятий по снижению эмиссии.

Системы добычи, сбора и подготовки нефти и газа характеризуются многообразием источников выбросов парниковых газов, различающихся по механизму образования, интенсивности и степени управляемости. В общем виде источники выбросов ПГ могут быть классифицированы на организованные и неорганизованные.

К организованным источникам относятся выбросы диоксида углерода, образующиеся при сжигании топлива в газотурбинных и газопоршневых установках, котельных агрегатах, печах подогрева и факельных системах. Эти выбросы, как правило, имеют стабильный характер и поддаются количественной оценке на основе данных о расходе топлива и его теплотворной способности [3].

Неорганизованные выбросы преимущественно связаны с утечками метана. Основными источниками метановой эмиссии являются устьевое оборудование скважин, компрессорные станции, запорная арматура, трубопроводные системы и аппараты подготовки газа. Метан обладает значительно более высоким потенциалом глобального потепления по сравнению с CO₂, что делает даже относительно малые утечки климатически значимыми [1].

Отдельную группу источников формируют выбросы, связанные с технологическими операциями, включая дегазацию оборудования, продувки трубопроводов, аварийные сбросы и технологические остановки. Несмотря на их эпизодический характер, совокупный вклад данных выбросов может быть существенным, особенно при недостаточном уровне контроля и мониторинга.

Ключевым этапом разработки мероприятий по снижению выбросов парниковых газов является формирование базовой линии эмиссии, представляющей собой количественную характеристику текущего уровня выбросов при неизменных технологических и организационных условиях. Базовая линия служит основой для оценки эффективности природоохранных мероприятий и сопоставления различных сценариев развития [4].

Оценка выбросов ПГ в нефтегазовой отрасли осуществляется с использованием расчётных и инструментальных методов. Расчётные методы основаны на применении коэффициентов эмиссии и удельных показателей, приведённых в национальных и международных методических документах. Данный подход широко используется на этапе предварительного анализа, однако может сопровождаться значительной неопределённостью, особенно при оценке утечек метана [5].

Инструментальные методы предполагают прямые измерения концентраций и потоков парниковых газов с использованием газоанализаторов, инфракрасных камер и систем непрерывного мониторинга. Несмотря на более высокую точность, данные методы требуют значительных капитальных и эксплуатационных затрат, что ограничивает их применение на распределённых объектах.

Для сопоставимости результатов оценки выбросов широко применяются удельные показатели, выражаемые в виде массы выбросов ПГ на единицу добытой продукции или переработанного сырья. Использование удельных показателей позволяет выявлять наиболее углеродоёмкие стадии производственного цикла и формировать приоритеты по снижению эмиссии.

В условиях ограниченных ресурсов особое значение приобретает ранжирование источников выбросов парниковых газов по степени их значимости. В качестве основных критериев ранжирования могут быть использованы абсолютный объём выбросов, потенциал глобального потепления соответствующего газа, а также возможность технического и организационного воздействия на источник.

Практика показывает, что наибольший вклад в суммарную эмиссию ПГ в системах добычи и подготовки углеводородов вносят утечки метана и выбросы, связанные с факельным сжиганием газа. В то же время данные источники обладают значительным потенциалом сокращения выбросов за счёт внедрения технологий улавливания, утилизации и повышения герметичности оборудования [6].

Ранжирование источников позволяет сформировать перечень приоритетных направлений, на которые целесообразно ориентировать природоохранные мероприятия в первую очередь. Такой подход обеспечивает повышение экологической эффективности при рациональном использовании финансовых и материальных ресурсов.

Мероприятия по снижению выбросов парниковых газов в нефтегазовой отрасли могут быть условно разделены на технологические и организационные. К технологическим мерам относятся внедрение систем улавливания и утилизации попутного нефтяного газа, модернизация факельных установок, повышение энергоэффективности оборудования, а также применение технологий обнаружения и устранения утечек метана (LDAR).

Организационные мероприятия включают оптимизацию режимов эксплуатации оборудования, повышение уровня производственного контроля, внедрение систем экологического менеджмента и обучение персонала. Несмотря на сравнительно низкие затраты, данные меры способны обеспечить устойчивый эффект при системном подходе к управлению выбросами.

Для обоснованного выбора приоритетных мероприятий целесообразно использование матричных методов, учитывающих экологический эффект и реализуемость. Такой подход позволяет сбалансировать климатический эффект и практическую применимость решений на конкретных производственных объектах.

В результате проведённого анализа установлено, что системы добычи, сбора и подготовки нефти и газа являются значимыми источниками выбросов парниковых газов, прежде всего метана и диоксида углерода. Наибольший потенциал сокращения эмиссии связан с минимизацией утечек метана и оптимизацией процессов факельного сжигания. Формирование базовой линии выбросов, ранжирование источников и применение комплексного подхода к выбору мероприятий позволяют повысить экологическую эффективность нефтегазовых предприятий и обеспечить соответствие современным требованиям климатической политики.

Список литературы:

1. IPCC. Climate Change 2021: The Physical Science Basis [Электронный ресурс]. — URL: [https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/](https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/) (дата обращения: 19.12.2025).
2. IPCC. Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change [Электронный ресурс]. — URL: [https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg3/](https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg3/) (дата обращения: 19.12.2025).
3. ГОСТ Р 56167–2014. Выбросы парниковых газов. Количественная оценка [Текст].
4. ISO 14064-1:2018. Greenhouse gases — Part 1 [Электронный ресурс]. — URL: [https://www.iso.org/standard/66453.html](https://www.iso.org/standard/66453.html) (дата обращения: 19.12.2025).
5. EPA. Greenhouse Gas Inventory Guidance [Электронный ресурс]. — URL: [https://www.epa.gov/ghgemissions](https://www.epa.gov/ghgemissions) (дата обращения: 19.12.2025).
6. IEA. Methane Tracker [Электронный ресурс]. — URL: [https://www.iea.org/reports/methane-tracker](https://www.iea.org/reports/methane-tracker) (дата обращения: 19.12.2025).