ИНФРАСТРУКТУРА

Экономия на подъеме

Программа энергосбережения в сфере добычи


Фото: Роман Хасаев

Структура программы энергосбережения

Экономия электроэнергии
Рамблер Инфографика

Добрая треть операционных затрат на добычу и подготовку нефти сегодня приходится на оплату электроэнергии. В свою очередь, реализация программы энергосбережения в такой крупной компании, как «Газпром нефть», позволяет сэкономить сотни миллионов рублей в год

Текст: София Зорина

Долгосрочная стратегия развития «Газпром нефти» подразумевает ежегодное наращивание добычи углеводородов за счет новых активов. Это означает, что столь существенная часть операционных затрат, как расходы на электроэнергию, будет постоянно расти. С другой стороны, компании принадлежит ряд месторождений в поздней стадии разработки. Для них остро стоит вопрос рентабельности, увеличивать которую можно в том числе за счет снижения энергозатрат. Найти точку максимальной энергоэффективности всех добывающих активов компании — задача, которая стоит перед энергетиками блока разведки и добычи.

Метод подбора

Процесс добычи нефти можно разделить на несколько составляющих, значительно различающихся по энергозатратам, — подъем жидкости, поддержание пластового давления, подготовку и транспортировку нефти, вспомогательные функции. Самая энергоемкая часть — подъем жидкости. В минувшем году на него приходилось 62% всех расходов электроэнергии в добыче. Соответственно, здесь же можно получить наибольшую экономию, в частности за счет обновления парка погружных насосных установок.

Такая работа ведется в компании уже несколько лет. Устаревшие установки электроцентробежных насосов (УЭЦН) заменяются на новые, с повышенным КПД (его увеличение может достигать 8%), а обычные асинхронные погружные электродвигатели — на вентильные, с меньшей потребляемой мощностью и коэффициентом полезного действия, увеличенным с 83 до 91%. «Внедрение погружного оборудования с повышенным КПД в 2014 году позволило сэкономить компании порядка 17 млн кВт·ч, — рассказал начальник управления энергоэффективности и энергосбережения „Газпром нефти“ Сергей Капаев. — Это 11% от всей сэкономленной электроэнергии. Конечно, такое оборудование стоит дороже, но для большинства скважин его использование оказывается оправданным».

Еще более значительную экономию дает правильный подбор погружного насосного оборудования и оптимизация режимов его работы. Проблема заключается в том, что при уменьшении дебита скважины оборудование оказывается недогруженным и работает со сниженным коэффициентом полезного действия. Исправить ситуацию помогает применение частотно-регулируемого привода (ЧРП), обеспечивающего плавное снижение мощности насосов пропорционально имеющемуся дебиту. Другой вариант — режим периодической эксплуатации, когда установка временно выключается, чтобы накопить в скважине уровень жидкости, необходимый для работы оборудования в оптимальном режиме. Также важна своевременная замена насосных установок на менее мощные, соответствующие текущему дебиту скважин. Экономия от оптимизации работы УЭЦН по всем добывающим предприятиям «Газпром нефти» в 2014 году составила 49 млн кВт·ч (см. диаграмму). Это наибольший вклад в энергоэффективность в добыче за счет технологических решений.

Аналогичная оптимизация проводится и на объектах наземной инфраструктуры — дожимных и кустовых насосных станциях (ДНС и КНС). До последнего времени экономить здесь удавалось за счет подбора оборудования с наилучшими расходно-напорными характеристиками и оптимального режима эксплуатации. Однако в 2012 году энергетики «Газпромнефть-Муравленко» предложили использовать на некоторых насосах дожимных станций низковольтные частотные преобразователи, обычно применяемые на УЭЦН в механизированной добыче. Это рацпредложение позволило вывести работу наземного насосного оборудования на оптимальный режим, повысить КПД и существенно снизить удельный расход электроэнергии. Причем такой способ не потребовал дополнительных вложений, так как использовались уже имеющиеся в наличии частотно-регулируемые приводы.

Что касается мощных высоковольтных приводов для наземных насосов, то частотная регулировка для них не применялась из-за дороговизны таких преобразователей. Тем не менее в минувшем году на Спорышевском месторождении «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаза» было решено провести опытно-промышленные испытания новейшего образца высоковольтного ЧРП за счет производителя. Если испытания докажут эффективность и окупаемость этого оборудования, то будет решаться вопрос о его плановом внедрении на добывающих предприятиях компании.

«Процесс поддержания пластового давления занимает второе место в структуре энергопотребления — на него приходится около 30% электроэнергии, — рассказал Сергей Капаев. — Еще 6% идет на подготовку и транспортировку нефти. Поэтому применение энергосберегающих технологий на наземной инфраструктуре позволяет сэкономить немало средств. В частности, в 2014 году оптимизация работы наземных насосных агрегатов сохранила для бюджета компании около 80 млн рублей».

Системный подход

Энергопотребление, приходящееся на электрические сети, трансформаторные подстанции, освещение, отопление составляет всего 1% от общего объема. Поэтому большую экономию здесь получить сложно. Однако опыт реализации ежегодных программ энергосбережения показал, что при системном подходе эффективность соответствующих мероприятий можно существенно повысить. Так доля сэкономленных на электроснабжении средств в 2014 году была 3%, или 15,5 млн рублей. В 2015 году ее планируется увеличить до 7%.

«Достижению таких показателей энергетики обязаны системной работе, проводимой специалистами, — объяснил Сергей Капаев. — Хороший пример этому — дочернее общество „Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз“. Еще в 2012 году в Ноябрьске был организован поагрегатный учет потребления электроэнергии в системах поддержания пластового давления, а также подготовки и сдачи нефти. Сейчас разрабатывается дополнительное программное обеспечение, которое будет отслеживать состояние электрических сетей, находить слабые места и рассчитывать варианты оптимизации». Пока же планомерно выводятся из эксплуатации устаревшие трансформаторные подстанции, внедряются энергоэффективные источники освещения, установки компенсации реактивной мощности.

Более масштабный пример системного подхода — программа реинжиниринга, разработанная совместно со специалистами Научно-технического центра «Газпром нефти». Она предназначена для формирования полноценного сценария оптимизации инфраструктуры с учетом предполагаемых геолого-технических мероприятий, профиля добычи, технологических возможностей и экономической целесообразности. Взаимодействию с геологами в реализации мероприятий по реинжинирингу отводится отдельное место, ведь именно остановка нерентабельного фонда скважин и связанного с ними оборудования дает значительную экономию электроэнергии. В 2014 году эта цифра составляла 61 млн кВт·ч, или 40% всего объема энергосбережения в добыче. В 2015 году за счет остановки нерентабельных скважин планируется сэкономить еще 45 млн кВт·ч, что в денежном выражении составит порядка 170 млн рублей. С другой стороны, например, при выводе из эксплуатации дожимной насосной станции может вырасти давление в нефтесборных сетях, что повлечет за собой рост энергопотребления. Все подобные последствия и должны просчитываться при составлении программы реинжиниринга.

Эффективное управление

Задачу постоянного повышения эффективности энергосбережения нужно решать не только на уровне технических специалистов. Чтобы экономия не сводилась к единичным мероприятиям, продиктованным насущной необходимостью, требуется создать единое пространство, в котором энергоэффективность станет нормой. Основой такого пространства в «Газпром нефти» станет система энергоменеджмента.

Пилотный проект по внедрению системы энергетического менеджмента в блоке разведки и добычи в соответствии с международным стандартом ISO 50001:2011 стартовал в 2013 году в «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегазе». Его основной задачей стало создание на предприятии специальных условий и механизмов постоянного повышения эффективности управления энергозатратами. Соответствующая документация для всех уровней производственного и административно-управленческого персонала была создана специалистами НТЦ совместно с группой международных консультантов из компании DNV GL по рекомендациям стандарта ISO 50001. «На предприятии со всей ответственностью подошли к решению поставленных задач, — рассказал начальник отдела Павел Другов. — Был создан отдел по энергоменеджменту, в состав которого вошли специалисты самых энергоемких процессов, таких как механизированный подъем жидкости, поддержание пластового давления, подготовка и перекачка нефти, а также специалист по энергоснабжению. За год „пилота“ мы смогли убедиться в работоспособности нового подхода и выйти на международную сертификацию системы».

Пока «Газпромнефть-ННГ» — единственное предприятие в блоке разведки и добычи, где успешно внедрена и функционирует система энергоменеджмента по международному стандарту. Но знания и опыт, полученные в процессе реализации пилотного проекта, позволят тиражировать систему на все активы, где уровень энергозатрат требует пристального внимания. «Консолидированный показатель удельного расхода электроэнергии по пяти дочерним обществам „Газпром нефти“ за 2011–2014 годы на 6,6% ниже средней практики по отрасли, и наши усилия по энергосбережению за этот период дали эффект в 4 млрд рублей, — приводит статистику Сергей Капаев. — В этом году мы планируем внедрить систему энергоменеджмента на большинстве добывающих предприятий „Газпром нефти“, и думаю, что наши показатели в итоге еще улучшатся, выведя компанию в лидеры отрасли по энергоэффективной добыче».

Реализация программы энергосбережения для «ГПН-ННГ» — жизненно важная необходимость. Нам приходится иметь дело с месторождениями на поздней стадии разработки, и здесь важны любые мелочи, позволяющие увеличить рентабельность производства. Поэтому мало просто оптимизировать энергоемкое оборудование, необходимо систематически работать над снижением энергопотребления на любых объектах, от скважины до домиков вахтовиков, от насосных станций до уличного освещения. Обеспечить такой масштабный подход должна внедренная на предприятии система энергоменеджмента. Ведь только постоянное внимание и своевременная настройка механизмов и инструментов повышения эффективности бизнеса способны обеспечить стабильный рост финансовых показателей.

Игорь Бойчук,
главный энергетик «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаза»

Опыт «Томскнефти»

В январе 2015 года на Таловом и Советском месторождениях «Томскнефти» (на паритетных началах принадлежит «Газпром нефти» и «Роснефти») завершились опытно-промысловые испытания новых энергоэффективных погружных электродвигателей с повышенным напряжением. Оборудование отработало в штатном режиме, при этом в период работы высоковольтных погружных электродвигателей мощностью 32 кВт и мощностью 45 кВт снижение годового потребления электроэнергии составило 15,8% и 13,6%, а снижение удельного расхода электроэнергии — 0,23 кВт·ч/ тн.ж. и 8,17 кВт·ч/тн.ж. соответственно. Энергоэффективность опытного оборудования основана на снижении рабочего тока в 2–2,5 раза за счет увеличения напряжения питания. Помимо экономичности двигатели также обладают повышенной наработкой на отказ. На момент подписания акта завершения опытно-промысловых испытаний двигатель мощностью 32 кВт отработал без отказа 461 сутки, а мощностью 45 кВт — 455 суток, в настоящее время оборудование продолжает работать.