Энергосбережение и снижение выбросов при подготовке нефти — одна из приоритетных задач предприятий ОАО «Белкамнефть»

По мнению ряда экспертов (ЦЭНЭФ, «Центр по эффективному использованию энергии»), при удвоении ВВП с сегодняшней энергоемкостью способность России экспортировать нефть и газ исчезнет уже в 2010 году. Чтобы удержать экспорт на уровне 2002 г. при удвоении ВВП, необходима революционная политика повышения энергоэффективности на 4,8% в год! Если энергоемкость будет снижаться на 2,3% ежегодно, то ВВП повысится только на 50-70%! Тем самым внедрение энерго- и ресурсосберегающих технологий становится актуальнейшей задачей для любого предприятия реального сектора экономики. Этот принцип является основой инвестиционной политики ОАО «Белкамнефть» в области повышения энергобезопасности предприятия.

Основными направлениями сбережения энергии, снижения потерь нефти и газа при подготовке нефти являются:

• Снижение потерь от испарений нефти при ее подготовке.
• Увеличение объемов утилизации попутных газов.
• Выбор и внедрение технологий утилизации легких фракций нефти.
• Применение технологий утилизации нефтешламов, исключающих необходимость шламонакопителей.
• Совершенствование и герметизация систем нефтесбора.
• Применение частотно регулируемых приводов насосов при сборе, подготовке и реализации нефти.

В связи с повышением требований по качеству сдаваемой нефти возникли вопросы совершенствования технологических схем и внедрения более совершенного оборудования для термодинамических процессов подготовки нефти.

Для решения данных задач нами были проведены исследования вязкостных характеристик подготавливаемых нефтей, определение величины потерь легких фракций нефти при различных температурах. Результаты определения потерь легких фракций нефти, поступающей на УПН Черновского нефтяного месторождения, представлены в таблице.

На основании полученных данных приняты соответствующие схемы подготовки применяемого оборудования.

Для получения нефти первой группы качества (обеспечение вязкости в пределах 6-12 сСт.) на Черновской УПН было решено повысить температуру нагрева нефти до 65-70 0 С. Таких параметров удалось достигнуть за счет повышения эффективности работы печей ПП-1,6 путем их модернизации.

Благодаря творческой работе специалистов газовой службы НГДУ-2 ОАО «Белкамнефть» теплопроизводительность печей увеличилась в 1,3 раза. Значительно уменьшить потери нефти за счет снижения температуры нефти перед КСУ и товарными резервуарами удалось известными методами — с помощью теплообменников фирмы «РИДАН».

Благодаря внедрению пластинчатых теплообменников, температура поступающего сырья на печи повысилась с 16-18 0С первой группы до 38-40 0С, а температура подготовленной нефти с 62-65 0С понизилась до 36-40 0С. Исключение попадания нефти с температурой 55-60 0С. в КСУ и резервуары позволило избежать испарения (самых ценных) легких фракций нефти на 3-3,5 %.

Во всех проектируемых установках подготовки нефти заложена аналогичная концепция подготовки нефти с максимальным снижением потерь легких фракций нефти с применением данной схемы и системы улавливания легких фракций (УЛФ).

Таким образом, использование данной схемы и теплообменной аппаратуры позволяет сохранить значительную часть легких фракций нефти, снизить испарение в атмосферу, сохранить минимально возможную вязкость нефти и снизить энергию на транспортировку нефти по трубопроводам.

Утилизация попутного нефтяного газа

В 2006 году завершен проект и построен газопровод «Вятка — Ашит» с целью использования попутного нефтяного газа для подготовки нефти Вятского нефтяного месторождения. Это позволило снизить затраты по услугам за природный газ на 12,3 млн руб. в год и снизить открытые выбросы с факелов на 9,17 млн м3 в год.

Модернизация печей на Черновском нефтяном месторождении позволила полностью утилизировать попутно добываемый газ Черновского нефтяного месторождения.

Затруднения с утилизацией газа вызывают отдаленные мелкие месторождения в период проб-ной эксплуатации и в начале их разработки, месторождения, где отсутствуют пункты сепарации и подготовки нефти. Но и эта проблема решается при наличии горючего попутного газа.

По инициативе руководства НГДУ-2 и ОАО «Белкамнефть» было принято решение по приобретению и закупке мультифазных насосов «Борнеман». В результате внедрения насосов решена проблема сохранения оптимального давления в системе нефтесбора, перекачки нефти и утилизации газа.

Благодаря поступлению газа с Сосновского нефтяного месторождения, котельная Черновского нефтяного месторождения переведена на газовое топливо. Ранее сжигавшаяся нефть отправляется на реализацию. Значительно снижены токсичные выбросы в атмосферу. А попутный нефтяной газ, ранее рассеиваемый в атмосферу, сжигается в соответствующих термодинамических условиях.

При проектировании УПСВ — установок предварительного сброса воды Центрального, Золотаревского и других месторождений — также предусматриваются мультифазные насосные установки. Это позволит производить сброс воды непосредственно в местах ее добычи и сохранить попутный нефтяной газ для утилизации его в местах подготовки нефти.

В проекте реконструкции УКПН «Ашит» предусмотрена утилизация легких фракций нефти.

В настоящее время производятся работы по переводу путевого подогревателя ПП — 0,63 с нефтяного топлива на попутный газ на Новоселкинской УПСВ.

Просматриваются варианты утилизации негорючих газов для поддержания пластового давления и повышения нефтеотдачи пластов. Пока экономически эффективных технологий не подобрано из-за отсутствия соответствующего оборудования.

При проектировании обустройства и реконструкции месторождений ставятся задачи по решению вопросов утилизации газа.

Установки по утилизации нефтешлама

С целью снижения потерь нефти и загрязнения окружающей среды в ОАО «Белкамнефть» запроектированы и строятся установки утилизации нефтешламов, которые обеспечат своевременное отделение и утилизацию нефти, откачанной с порывов, полученной при чистке резервуаров, аппаратов и трубопроводов, пропарки глубинно-насосного оборудования. Обычно данная продукция складируется в шламонакопителе.

Оснащенные ультразвуковыми генераторами и многофазными динамическими водоотделителями, установки смогут применяться для переработки промежуточных слоев. Данные мероприятия позволят ликвидировать значительные объемы выбросов от испарений из шламонакопителей и предотвратить образование сотни тонн неперерабатываемых нефтешламов.

Совершенствование и герметизация систем нефтесбора

Для предупреждения аварийных ситуаций на трубопроводах ежегодно проводится диагностика состояния трубопроводов, их замена и реконструкция. Внедряются стеклопластиковые трубопроводы, трубопроводы с внутренними покрытиями.

При проектировании и строительстве все нефтесборные, напорные и межпромысловые нефтепроводы оборудуются камерами пуска очистных устройств.

Сложные переходы через коммуникации выполняются методами горизонтально направленного бурения.

Для снижения влияния коррозионных сред на протяженные межпромысловые трубопроводы на месторождениях проектируются и строятся установки по сбросу воды. За счет этого уменьшаются затраты на непроизводительную перекачку жидкостей и значительно увеличиваются сроки службы нефтепроводов.

В проекты напорных нефтепроводов закладываются автоматизационные системы обнаружения утечек.

Применение частотно регулируемых приводов

С целью снижения энергозатрат на установках подготовки нефти и узлах коммерческого учета нефти, на стадии проектирования закладываются частотно-регулируемые приводы для широкодиапазонного автоматического регулирования производительности сырьевых и товарных насосов с учетом роста объемов добываемой продукции.

Практика показывает экономичность, простоту, надежность и эффективность данных систем. Значительно улучшается режим работы трубопроводов и технологического оборудования.

Все перечисленные факторы, а также четкая рациональная система внутритрубной деэмульсации, оптимальная температура нагрева нефти, применение горячей струи в резервуарах предварительного сброса снижают вероятность возникновения и накопления промежуточных слоев при подготовке нефти, соответственно и значительные непроизводительные затраты.

Результаты определения потерь легких фракций нефти, поступающей на УПН Черновского нефтяного месторождения
 

МНЕНИЕ СПЕЦИАЛИСТА

Основными методами и технологиями энергосбережения при нефтедобыче являются: — Подбор оптимальной компоновки и оптимизация работы глубинно-насосного оборудования (как ШГН, так и ЭЦН), что позволяет использовать насосные установки с максимальным КПД и минимальными энергозатратами, избежать непроизводительной и холостой работы насоса.

• Использование деэмульгаторов в системе нефтесбора, что приводит к расслоению водонефтяной эмульсии, снижению вязкости перекачиваемой жидкости, уменьшению гидравлических сопротивлений, а следовательно, и к уменьшению затрат на перекачку.
• Применение установок по предварительному сбросу воды (УПСВ). Применение данных установок позволяет частично отделить воду из продукции скважин и исключить затраты на дальнейшую ее перекачку.
• Проведение мероприятий по увеличению приемистости нагнетательных скважин, что позволяет вести закачку большего количества агента с меньшим давлением на выкиде насоса и с меньшей нагрузкой на электродвигатель насоса.
• Использование преобразователей частоты, это позволяет отрегулировать производительность насоса в соответствии с реальной необходимостью, оптимально используя возможности электропривода, уменьшать пусковые токи, увеличить срок работы оборудования.