Энергосбережение на примере ОАО "Газпром"

 

Процесс сооружения скважины является многогранной иерархической  системой организационно-технологического типа, в которой все производственные операции, направления расхода энергоресурсов и их элементы связаны энергетически  и информационно. Структура энергопотребления, размер энергетического буровых  организаций является функцией ряда факторов: планируемый объем и  вид работ, глубина скважины, способ разрушения породы, время выполнения технологических операций, используемые технологии, природно-климатические  условия региона, размещение источников энергоснабжения, количество и единичная  мощность энергетического оборудования, удаленность потребителей электрической  энергии от линий электропередач.

Анализ энергопотребления, выполненный на основе технико-технологических, экономических и энергетических показателей, охарактеризовал энергетические хозяйства бурового предприятия  как сложную систему с множеством направлений расхода и различными видами потребляемых энергетических ресурсов. Энергия затрачивается в основном производстве на выполнение технологических и вспомогательных операций, а также в производственно-бытовом направлениях расхода. При этом расходуется дизельное и котельно-печное топливо, электрическая и тепловая энергия, природный газ.

 

 

 

 

 

 

 

График 4

Структура энергозатрат в основном и вспомогательном производстве при строительстве скважин

Анализ состояния энергосбережения, схема учета расхода энергоресурсов в бурении скважин показывает, что не всегда можно использовать традиционные методы исследования. Так, при сравнении нормативного и фактического потребления энергоресурсов с фактическими показателями использования энергоресурсов, достигнутыми на лучших отечественных аналогов данного типа энергетического оборудования, некорректно сопоставлять абсолютные данные.

Необходимо вносить коррективы, учитывающие влияние технико-технологических  и экономических параметров, темпы реализации энергосберегающих технологий. Поэтому для решения поставленной задачи на первом этапе необходимо разработать и утвердить методику анализа эффективности потребления энергетических ресурсов с использованием современного математического инструментария.

Создание такой методики позволит сформировать перечень ранжированных  показателей планируемого и достигнутого уровня энергопотребления, основанный на современных математических методов  исследования, и определить абсолютную величину резервов экономии каждого  вида энергоресурса по каждому типу применяемой энергосберегающей  технологии.

Математическая модель разрабатывается  на основных технико-экономических  параметрах производственного процесса в целом или его отдельных  составляющих. Например, время работы энергетического оборудования и  средняя глубина скважин.

Такой подход к энергосбережению позволит откорректировать плановые показатели расхода энергоресурсов в фактических  условиях производственного процесса. Одновременно появляется возможность  определить положительные и негативные факторов на уровень энергопотребления  строительства скважин и отдельных  его составляющих.

Разработаны Концепции энергосбережения ОАО «Газпром» на период с 2001 по 2010 гг. и на период с 2011 по 2020 гг. Планируемая  экономия энергоресурсов, заложенная в Концепциях, выражается разработкой  и внедрением Программ энергосбережения. Причем темпы роста и показатели фактических результатов энергосбережения в бурении скважин подтверждают правильность выбранного направления.

График 5

Динамика прогнозных показателей  эффективности энергосбережения при  строительстве скважин на период с 2011 по 2020 гг.

На следующем этапе  реализации Концепции энергосбережения определяются наиболее энергоемкие  направления расходов, разрабатывается  детальный ранжированный перечень технологических, технико-экономических, социальных и других мероприятий, включая перечень научно-исследовательских работ по созданию новых энергосберегающих технологий, расширения сферы и объемов реализации действующих. В этом разделе составляется условный график выполнения энергосберегающих мероприятий на планируемый период.

Необходимо отметить, что  в настоящее время отсутствует  нормативная документация (НД), которая  позволит произвести отбор наиболее перспективных энергосберегающих  технологий (проектов) на начальной  стадии. Такая НД должна основываться на разработке ранжированных этапов, обеспечивающих достоверный выбор  наиболее эффективных энергосберегающих  проектов (технологий).

В основу НД должны быть положены принципы роста эффективности использования  энергоресурсов за счет увеличения объема технологий с высокой энергетической эффективностью и расширение потенциала энергосбережения путем использования  вторичных энергетических ресурсов в бурении скважины. При этом одной  из задач методики является учет темпов внедрения энергосберегающих мероприятий  и сокращение затрат на их реализацию. Такой подход позволит оперативно принимать  управленческие решения по повышению  энергетической эффективности процесса.

Если принять за основу такой принцип, что полезный эффект в строительстве скважины выражен энергозатратами на разрушение горной породы и вынос ее к устью скважины, то становится очевидным, что в бурении имеются значительные резервы экономии энергоресурсов, так как этот показатель составляет не многим более 8% от суммарного энергопотребления.

Анализ распределения  календарного времени при строительстве  скважин, основанный на статистических показателях, показывает, что приблизительно 35,2% времени затрачивается на работы по проходке, в том числе на рейс долота – 20,1%, спуск и подъем инструмента  – 15,1%; 11,7% времени идет на крепление; 12,8% составляют вспомогательные работы; 4,4% времени затрачивается на ремонтные  работы; 1,9% времени расходуется на работы по ликвидации осложнений, вызванных  сложными геологическими условиями; непроизводительные затраты времени составляют 11,3%; строительство буровых и монтаж оборудования – 9,6%, а календарное  время испытания – 13,1%.

График 6

Распределение календарного времени при строительстве скважин

Отдельные составляющие энергопотребления  различных операций в бурении  не совпадают со структурой календарного времени и производства при строительстве  скважин. Причем в зависимости от способа разрушения горной породы (роторный, турбинный) энергоемкость отдельных операций изменяется.

График 7

Структура энергозатрат при бурении станками с дизельным и электрическим приводами роторным способом

График 8

Структура энергозатрат при бурении станками с дизельным и электрическим приводами турбинным способом

Существующий парк буровых  установок, используемых в филиалах ОАО «Газпром», морально и физически  устарел. Буровые станки, укомплектованные тремя и более дизелями, работающими  параллельно, в процессе эксплуатации теряют до 10% потребляемых энергоресурсов за счет фактических условий эксплуатации и отклонений в синхронизации. Поэтому можно сделать вывод о целесообразности использования станков с раздельным приводом. А если учесть, что в трансмиссии теряется до 12% потребляемых энергоресурсов, то увеличение парка буровых станков с верхним приводом позволит снизить уровень энергопотребления не менее, чем на 9%.

Наибольшую экономию энергоресурсов можно получить путем сокращения технологически неизбежных потерь или  промывке скважины буровыми растворами, т.к. потери энергоресурсов составляют не менее 32,5% от суммарного энергопотребления.

Завершающий этап реализации наиболее эффективных энергосберегающих  технологий требует организационного обеспечения. Экономическая ситуация в стране и в ОАО «Газпром»  не может полностью обеспечить значительных капитальных вложений на техническое  перевооружение процесса бурения скважин. Поэтому при разработке энергосберегающих мероприятий необходимо использовать финансируемые научно-исследовательские работы и действующие Программы, мероприятия и рекомендации по повышению эффективности производства, улучшению технико-экономических показателей буровых работ, снижению аварийности.

Такой подход к разработке и реализации энергосберегающих  технологий позволяет сделать следующие  выводы:

• сокращение уровня энергопотребления в бурении скважин к 2020 г. по отношению к показателям 2007 г. не менее чем на 40% реально и выполнимо;
• достижение планируемого уровня энергосбережения требует индивидуального подхода при разработке энергосберегающих мероприятий;
• целесообразно оценивать потенциал энергосбережения на начальной стадии разработки с привязкой к конкретным условиям проведения буровых работ;
• анализ результатов фактического энергосбережения в бурение скважин необходимо проводить с корректировкой плановых показателей по фактическим результатам проведения работ, что требует разработки методических рекомендаций с использованием современного математического инструментария;
• оптимизация энергосбережения в бурении скважин требует мобилизации всех имеющихся резервов экономии ресурсов на базе разработки целевых показателей энергосбережения и повышения энергетической эффективности;
• мероприятия энергосбережения, в том числе при использовании вторичных энергетических ресурсов, необходимо включать в проектную документацию на строительство скважин;
• наиболее перспективным направлением в области энергосбережения в бурении является сокращение потерь, в том числе технологически неизбежных;
• необходим раздел в проектно-сметной документации на строительство скважин «Энергосбережение», расчеты потенциала энергосбережения выполнять по утвержденным методическим указаниям.

 

Заключение

 

Таким образом, энергосбережение является существенным фактором, способствующим увеличению темпов экономического развития за счет снижения энергопотребления  и тем самым нагрузки на экономику  страны. Правда, эффект энергосбережения нарастает медленно. По-видимому, чтобы почувствовать результативность энергосберегающей политики, должны пройти 10-15 лет, пока энергосбережением будет охвачены в полной мере все отрасли экономики.

В этой связи энергосбережение можно отнести к экономическим  факторам, проявляющим свое взаимодействие на экономику в среднесрочной  перспективе. Пренебрежение этим фактором обязательно обернется большими потерями. Поэтому все энергетические программы должны быть сфокусированы в первую очередь не на обеспечение роста производства энергоресурсов, а на их экономное и рациональное использование. Для этого должны быть созданы соответствующие механизмы и условия, которые в настоящее время отсутствуют или практически не работают.

 

Список литературы

 

1. Лисиенко В.Г. «Хрестоматия энергосбережения»,  Издательство: Теплотехник, 2005 г. - с. 150-160,220;
2. Нефтегазовая вертикаль, 2011 г., №21, №4 - с. 66-69, 52-55;
3. ТЭК Росии, 2011 г., №3 - с. 42-47;
4. Энергетическая политика, 2011 г., № 1 - с. 4-9;
5. Наука и техника в газовой промышленности, 2011 г., №1- с. 76-82, 4-11;
6. Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе, 2011 г., №12 -        с. 83-85;
7. Экономические вопросы энергосбережения, Издательство: ООО «ИРЦ Газпром»., 2004 г – 4-16.