Энергоресурсосбережение — один из самых серьезных вызовов для российского производителя. Если сравнить показатели затрат на энергоресурсы в себестоимости продукции с производителями-конкурентами на мировом рынке, то практически все российские производители окажутся в заведомо проигрышной ситуации. Данный вопрос касается не только машиностроения, производства, химической отрасли, но и добычи нефти. Многофакторный анализ затрат на топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) показывает, что в российской нефтедобыче показатели потребления ТЭР на 1 т нефти могут колебаться в 2-3 раза. Ничем не лучше ситуация в нефтепереработке.
Нефть, золото, металлы, еда, пища — это реальные активы. Нефть в России добывают в сложных условиях. Если в Ираке или Саудовской Аравии достаточно пробурить одну неглубокую скважину в песке, к которой легко подъехать на любом внедорожнике, то у нас нефть сосредоточилась в сибирских болотах. Бурить в болоте невозможно, поэтому нефтяники сначала вырубают лес, осушают болото и отсыпают площадку из песка, к которой подводят дорогу и электричество. Чтобы не отсыпать такую площадку для каждой скважины, их объединяют в группы по несколько десятков, а бурят не вертикально вниз, а под наклоном. Есть скважины, до дна которых — 2 км. На Сахалине, например, скважина отходит на 12 км. Бурение происходит под наклоном, чтобы с одной точки охватить как можно большую площадь месторождения. В Западной Сибири глубина скважины достигает 1,5-2,5 км, в Поволжье — 4,5 км и 2-3 км в Восточной Сибири. Вес буровой установки около 1 тыс. т. Огромный электродвигатель двигает вверх-вниз лебедку с гигантским крюком, которая подвешена на самом верху буровой вышки.
На бурение скважины уходит от месяца до года, в зависимости от глубины, геологии, мастерства нефтяной и буровой компаний и т.д. Скважина на своем протяжении не одинакова в диаметре: от 393 мм до 143 мм.
Направления повышения энергоэффективности
Гидродинамическое согласование режимов работы нефтяного пласта и скважин, оптимизация работы наземной инфраструктуры системы сбора и обработки продукции скважин, сокращение давлений при перекачке вод системы ППД от КНС до кустов скважин, согласование режимов работы скважин с учетом их интерференции на участке нефтяной залежи, применение на начальных стадиях разработки систем с естественными режимами работы пластов (на истощение), оптимизация выбора технологий проведения на скважинах ремонтных работ и др. Количественная оценка участия предлагаемых мероприятий в энергосбережении затруднена, т.к. она зависит от условий добычи нефти и газа на каждом предприятии. Оценить значимость мероприятий по снижению потребления электроэнергии в том или ином направлении можно на основе структуры потребления. Основными потребителями электроэнергии на большинстве нефтедобывающих предприятий являются установки ПЭД и ШГН, системы ППД и системы первичной подготовки нефти (ППН).
Потенциал экономии электроэнергии при эксплуатации скважин может достигать 15-20%. Это связано с применением насосных установок с большой потребляемой мощностью, эксплуатацией многих скважин в условиях форсирования отборов жидкости и неудачным выбором технологических режимов скважин. Ситуация с этими вопросами постепенно улучшается.
Основные технические и технологические решения по энергосбережению должны выбираться на стадии проектирования нефтегазовых комплексов (НГК) в зависимости от условий эксплуатации и структуры энергопотребления основными потребителями. Опыт внедрения энергосберегающих технологий на Южно- Хыльчуюском НГК. В условиях его эксплуатации основные потребители электроэнергии — динамическое оборудование и система электрообогрева трубопроводов и прочих элементов промысловой инфраструктуры. Комплексный подход к выбору технических и технологических решений на стадии проек- тирования Южно-Хыльчуюского НГК позволил сократить энергопотребление в 2009 г. более чем в 1,5 раза по сравнению с проектными значениями. В частности, в ходе предпроектных проработок были определены основные узлы — потребители электроэнергии. Согласно этому расчету, на динамическое оборудование и систему электрообогрева трубопроводов, технологических емкостей и блок- боксов приходится 82,5% энергопотребления. На основе проведенного анализа в процессе выполнения проекта обустройства были приняты основные технические и технологические решения по энергосбережению. Во-первых, были установлены частотные преобразователи (ПЧ) для регулирования режима работы практически всего динамического оборудования, используемого на нефтегазовом комплексе при добыче, подготовке и транспорте нефти и воды, закачке воды в пласт и т.д. Во-вторых, для теплоизоляции трубопроводов было решено использовать покрытия с низкой теплопроводностью и эффективные системы их обогрева (СКИН- системы). В системе ППД решили применять технологию внутрикустовой закачки воды, добываемой водозаборными скважинами. И, наконец, была поставлена задача добиваться максимально возможного использования тепловой энергии котлов-утилизаторов энергоцентра (горячая вода) для обогрева жилых, производственных помещений и в технологических процессах.
В 2011 г. компания "Татнефть" начала внедрение комплексного решения для добычи и сбора нефти на основе энергосберегающих технологий. Апробация энергоэффективной схемы добычи проходит на базе нефтегазодобывающего управления Ямашнефти в Татарстане.
Ямашнефть реализует такие энергоэффективные методы, как применение технологий одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ) и одновременно- раздельной закачки (ОРЗ) на нагнетательных и добывающих скважинах, внедрение многофазных насосов, закачка полимеров различных модификаций, использование попутного нефтяного газа для выработки электроэнергии и подготовки нефти, эксплуатация скважин насосами с цепными приводами и др.
Нефтяной компанией созданы образцы оборудования, позволяющего сократить энергозатраты при нефтедобыче на 18-20%. Сегодня в арсенале Татнефти около 15 видов энергоэффективных решений.
Подобные проекты могут быть широко применены на других нефтегазовых объектах Российской Федерации. Татнефть может стать общероссийским полигоном по отработке энергосберегающих технологий для всей отрасли РФ.
Promvest.info