Těžba zemního plynu
Zemní plyn je přírodní směs plynných uhlovodíků s převažujícím podílem metanu (CH4) a proměnlivým množstvím neuhlovodíkových plynů (zejména plynů inertních). Složení a vlastnosti zemního plynu jsou závislé na způsobu vzniku a místě ložiska, kde se akumuluje v porézních sedimentárních horninách. Běžně je rozlišován tzv. vlhký a suchý zemní plyn.
Ložisko plynu
Vlhký zemní plyn (naftový plyn) má významnější podíl vyšších uhlovodíků a obsahuje méně metanu. Oproti tomu suchý zemní plyn se vyznačuje vysokým obsahem metanu (95 – 98 %) s nepatrným množstvím vyšších uhlovodíků. Nachází se buď samostatně, společně s ropou nebo černým uhlím. Zemní plyn je využívaný jako významné fosilní palivo. Díky tomu, že obsahuje především metan, má v porovnání s ostatními fosilními palivy při spalování nejmenší podíl CO2 na jednotku uvolněné energie. Je proto považován za ekologické palivo. Ve směsi se vzduchem (od 4 do 15 % metanu) vzniká výbušná směs.
Těžba plynu
Zemní plyn je těžen pomocí sond. Těžební vrty (označované jako sondy) jsou zpravidla vystrojeny 7“ těžební pažnicovou kolonou a stupačkovou kolonou. Těžba plynu probíhá přes produkční kříž.
Vytěžený zemní plyn je veden do povrchové technologie, odkud je dopravován potrubím na sběrné plynové středisko. Pokud by z vlhkosti v plynu mohly vznikat hydráty, je do potrubí přímo u sondy nastřikován inhibitor bránící tvorbě hydrátů (většinou metanol nebo etanol).
Těžený plyn obsahuje řadu nežádoucích příměsí. V primární separaci dochází k odstranění volné kapaliny a mechanických nečistot (např. jemného písku). Dalším stupněm úpravy je odstranění vodních par a vyšších uhlovodíků.
Hlubinný vrt
Hlubinný vrt je otvor hluboký několik stovek až první tisíce metrů, který je přepažen několika kolonami ocelových pažnic postupně se zmenšujícího průměru (řídící, úvodní, technická a produkční kolona). Tyto kolony jsou od horninového prostředí izolovány cementovým prstencem. Před uvedením zapaženého, zacementovaného a otevřeného vrtu do provozu je potřebné do něj instalovat takové vystrojení, které mu umožní spolehlivě plnit jeho funkci. Od momentu vystrojení se vrt stává sondou.
Těžební plynová sonda
Na ústí vrtu je namontován produkční kříž, jehož účelem je hermeticky uzavřít vrt a umožnit různé práce ve vrtu jako cirkulování kapalin, perforaci, záměry ložiskových tlaků a teploty a samozřejmě těžbu z otevřených obzorů.
Produkční kříž je soustava přírub, armatur, ventilů a tvarovek. Je namontován na základní přírubu, kterou jsou ukončeny pažnice ve vrtu. Jednotlivá mezikruží jsou spojena s rameny produkčního kříže a ventily. Svislá část kříže (hlavník) slouží k zasouvání měřících zařízení do stupaček pomocí lubrikační hlavy. Ve spodní části produkčního kříže jsou zavěšeny těžební trubky nazývané stupačky, které slouží k dopravě těženého média na povrch.
V intervalu ložiskového obzoru je provedena perforace pažnic kumulativními střelami tak, aby se získal kontakt s obzorem.
Úprava plynu
Na středisku je plyn veden nejprve do separátoru, kde dochází změnou rychlosti a směru proudění plynu ke gravitačnímu oddělení kapalné fáze (voda, gazolin) od plynné a k oddělení pevných nečistot. Separátor je vertikální nebo svislá válcová tlaková nádoba s vnitřními přepážkami, kterými plyn proudí. Těžený plyn obsahuje téměř vždy určitý podíl vodních par a je nutné jeho další sušení, tedy odstranění vodních par a vyšších uhlovodíků tak, aby odpovídal parametrům pro dodávku do distribuční sítě. Pro toto dosušování plynu se používají dva způsoby – nízkoteplotní a absorpční.
Při absorpčním sušení plyn prochází v sušící koloně proti proudu glykolu a na jednotlivých zvonkových přepážkách (etážích) je vlhkost glykolem pohlcována. Další možností je nízkoteplotní separace, kdy je zemní plyn ochlazen v chladiči na teplotu -12 až -30 °C, aby voda a lehké uhlovodíky zkapalněly. Kapalina je pak gravitačně oddělena a posléze rozdělena na gazolin, ložiskovou vodu a inhibitory.
Přirozeným přetlakem jsou ložiska těžena až do doby, kdy se tlak na ústí produkčních sond přiblíží tlaku v expedičním plynovodu, což je v našich podmínkách tlak cca 2 MPa. Další využití ložisek je možné pouze tehdy, pokud je plyn z ložiska „odsáván“ kompresorem a vtláčen do plynovodů.
Objem dodávaného plynu je změřen certifikovaným měřidlem a odorizován podle požadavku odběratele.
