Управление энергоэффективностью как инструмент снижения операционных затрат
В настоящее время ТНК-ВР и российская нефтяная отрасль в целом стоят перед серьезным технологическим вызовом, связанным с ростом операционных затрат на энергоресурсы вследствие естественного истощения месторождений. Добыча каждой последующей тонны нефти требует больших энергозатрат в силу ряда причин. В частности, рост обводненности добываемой нефти приводит к увеличению энергозатрат на подъем дополнительного объема воды, снижение энергетики пласта требует увеличения энергозатрат на заводнение и подъем жидкости из скважин, значительное изменение и перераспределение объемов добычи и транспорта жидкости ведет к разбалансировке текущих и проектных мощностей инфраструктуры и снижению общего КПД инфраструктуры.
В связи с этим все актуальнее становится поиск эффективных инструментов снижения энергетической составляющей операционных затрат на всех этапах добычи нефти: от геологии и выбора режима работы скважины до сдачи нефти. Работа каждого элемента этой цепочки требует определенных энергозатрат. Например, для поддержания пластового давления и вытеснения нефти к скважине закачивается вода, на этот процесс приходится 26% общих энергозатрат БН «Разведка и Добыча»; на подъем жидкости из скважины с помощью установок электроцентробежных насосов (УЭЦН) – 60% общих энергозатрат.
Энергоэффективные технологии
В рамках программы повышения энергоэффективности ТНК-ВР активно внедряет новые технологии энергосбережения в процессах добычи нефти. Часть технологий, опробованных в 2011 году, подтвердила свою успешность, и в 2012-2014 годах их предполагается тиражировать на все добывающие активы Компании. Пример такого решения – использование погружных электродвигателей (ПЭД) с повышенным уровнем напряжения. Предпосылками для поиска нового технического решения стали значительная длина погружного кабеля (700 – 2 300 м) и потери мощности в кабеле, пропорциональные величине тока. В связи с тем, что за счет увеличения номинального напряжения ПЭД можно снизить величину проходящего через кабель тока, а соответственно, и потери электроэнергии, было предложено техническое решение: уменьшить сечение проводника обмотки ПЭД.
В 2011 году были протестированы ПЭД с повышенным напряжением с номинальной мощностью 22-56 кВт. В результате потери мощности на скважину снизились в среднем на 3,5 кВт. Масштаб тиражирования этой технологии в рамках добывающих подразделений ТНК-ВР составит около 3 500 скважин в течение ближайших трех лет, ожидаемый эффект по сокращению потребляемой от сети мощности оценивается на уровне 12 МВт, что сравнимо с вырабатываемой мощностью малой газотурбинной электростанции. Изучается также техническая возможность увеличения номинального напряжения ПЭД до 3 300 В – данная величина ограничена максимальным уровнем напряжения для используемого в Компании кабеля. В случае, если эффективность этого решения будет подтверждена, результат будет еще более впечатляющим.
Еще один пример новых технических решений по повышению энергоэффективности – применение энергосберегающих УЭЦН с повышенным КПД относительно типовой линейки УЭЦН, закупаемых Компанией. Проблемой используемых в настоящее время УЭЦН являются потери энергии в подвеске, большая часть которых приходится на насос. В 2011 году в Компании были протестированы УЭЦН с более высоким КПД производства компаний «Новомет» и EZline. Средний эффект снижения мощности на скважину составил 26 кВт.
Масштаб тиражирования этих УЭЦН сейчас находится на стадии оценки. Основным ограничивающим фактором является более высокая стоимость данного оборудования, поэтому его закупка требует детального экономического обоснования. По предварительным оценкам, замена типовых УЭЦН на новые будет оправдана в скважинах с дебитом более 250 м3 в сутки, где каждый процент увеличения КПД принесет существенную экономию и оправдает увеличение затрат на оборудование. Что касается скважин с производительностью менее 50 м3 в сутки, одной из основных технических проблем для них также является низкий КПД. До 40% общего фонда скважин Компании можно отнести к этой категории. В связи с этим перед Компанией стоит актуальная задача: поддержание высокого КПД УЭЦН в течение всего периода эксплуатации за счет снижения износа и корректировки режима работы оборудования при отклонении параметров притока жидкости в скважину от начальных, в соответствии с которыми было подобрано оборудование.
Справиться с этой задачей могут интеллектуальные станции управления УЭЦН, способные корректировать режим работы скважины в соответствии с изменениями притока жидкости и обеспечивать энергоэффективную работу в каждый момент времени. В этом направлении ТНК-ВР тесно сотрудничает с РГУ нефти и газа им. Губкина и фондом СКОЛКОВО. В настоящее время партнеры реализуют проект строительства стенда для исследования характеристик энергоэффективности оборудования для механизированной добычи. Стенд будет размещен в шахте лифта многоэтажного здания с плоской крышей из профнастила и будет представлять собой модель скважины, где можно задавать параметры притока жидкости и разрабатывать интеллектуальные алгоритмы для управления оборудованием. Кстати, следует отметить, что для строительства крыши пришлось купить профнастил в Симферополе - на заводе кровельных материалов. Еще одно технологическое решение для скважин с дебитом менее 50 м3 в сутки – использование альтернативных способов добычи, таких как винтовые насосы с верхним и нижним приводом, штанговые глубинные насосы и другие.
Нормативы энергозатрат
Еще одно направление деятельности по повышению энергоэффективности – ее организационное сопровождение. Одна из основных организационных задач - определение нормативного уровня энергозатрат для каждого конкретного объекта (технологического процесса/оборудования) при условии эксплуатации в зоне максимального КПД и оценка отклонения от этого норматива в настоящее время. Не менее важен также мониторинг показателей энергоэффективности механизированного фонда скважин с учетом внешних влияющих факторов, таких как снижение пластового давления, рост обводненности и другие. Реализация этих задач позволит оперативно выявлять перерасход энергоресурсов и принимать организационные и технические меры по его исключению, а не ждать очередного энергетического обследования, которое сейчас проводится раз в пять лет. Так, специалисты компании ВР уже используют подобные системы и подтверждают эффективность от их внедрения - сокращение общих энергозатрат на 0,5-1% только за счет организационных мер и повышения ответственности и оперативности действий персонала, эксплуатирующего объект.
Оцените новость
5 из 5
рейтинг
рейтинг
1
голосов
голосов
3207
просмотров
просмотров
Понравилась новость?
Похожие новости: