Энергоснабжение для нефтегаза: технологично и экономично
Энергоснабжение для нефтегаза: технологично и экономично
Основная часть
российских запасов нефти и газа сосредоточена в районах Крайнего Севера. Их разработка осложняется как тяжелыми климатическими условиями, так и значительной удаленностью от транспортных магистралей и электрических сетей. Как же обеспечить их энергоснабжение?
Нередко при освоении новых месторождений у российских нефтегазовых компаний либо отсутствует техническая возможность присоединения к централизованным электрическим сетям по причине недостаточного резерва мощности в энергосистеме региона, либо такое подключение обойдется слишком дорого, а значит, будет экономически неоправданным.
Сам себе генератор
Решить проблему можно путем строительства электростанций собственных нужд (ЭСН) непосредственно в районе месторождения. Как отмечают специалисты, сооружение электростанций для обеспечения энергией нефтепромыслов является вполне целесообразным и экономически выгодным решением. Так как топливом для этих электростанций служит попутный нефтяной газ (ПНГ), то при строительстве такой станции выполняются условия лицензионных соглашений по утилизации ПНГ, обеспечиваются
высокая экономическая эффективность и короткие сроки окупаемости ЭСН, ведь не требуется строительства дорогостоящих протяженных газопроводов и линий электропередачи, а также значительно снижаются потери от передачи электроэнергии за счет ее выработки на месте.
Как видим, использование подобных электростанций выглядит экономически привлекательно, так что даже при наличии связи с внешней энергосистемой нефтегазовые компании часто предпочитают строить свою генерацию. Дело в том, что за счет возможности утилизации попутного нефтяного газа и разницы в тарифах покупной и вырабатываемой электроэнергии это получается дешевле. В этом случае основная часть энергии потребляется от собственной электростанции,
а недостающие объемы – от внешней энергосистемы.
Простои недопустимы
Взглянем и на другую сторону проблемы – надежность. Отключения электроснабжения нефтяных и газовых месторождений обходятся очень дорого и должны предотвращаться любой ценой. Сейчас на рынке представлены различные решения, которые должны в этом помочь. Например, компания ABB, чтобы уменьшить число простоев месторождений из?за падения напряжения или сбоев электропитания, предлагает устройства SVC – эффективное средство по устранению причины таких сбоев
в минимальные сроки и при небольших финансовых вложениях.
Как объясняют в компании, устройства SVC регулируют напряжение, необходимое для бесперебойного функционирования приводов насосов и другого жизненно важного оборудования. Преимущества их установки – стабильная работа месторождения, обеспечивающая добычу необходимых объемов нефти и газа. В то же время обычно происходит увеличение пропускной способности линий электропитания благодаря нормализации напряжения в энергосистеме, что способствует расширению
промысловых возможностей месторождения.
В случае протяженных или крайне протяженных питающих линий можно также устанавливать конденсаторы продольной компенсации. Они представляют собой экономичную по времени и денежным затратам альтернативу строительству новых линий или повышению напряжения системы.
Не стоит забывать и об особых случаях в практике нефтегазового промысла – о морских установках, на которых нефть или газ извлекаются из?под поверхности морского дна и перемещаются на платформы, расположенные в море, для дальнейшей транспортировки на сушу. При обеспечении электропитания насосов и другого оборудования на платформе можно сэкономить драгоценное пространство: вместо строительства локальной генераторной
установки электроэнергия может передаваться с берега по подводным кабелям. По мнению инженеров ABB, их устройства FACTS, необходимые для регулирования напряжения на платформе, в типичных случаях будут располагаться в точке общего присоединения на суше. Также не следует забывать, что в подобных ситуациях кабельные сети переменного тока требуют регулирования дополнительной реактивной мощности. Таким образом, функция регулирования реактивной мощности
в общем плане должна охватывать работу платформы и подводного кабеля, чтобы обеспечивать эффективное регулирование баланса реактивной мощности всей энергосистемы.
«Умное месторождение»
Итак, важнейшее условие непрерывности технологических процессов нефтегазодобычи – надежное энергообеспечение месторождений и внедрение энергоэффективных технологий. С этой целью нефтегазовые компании внедряют новые методы разведки и добычи ценного сырья, базирующиеся на широкой автоматизации технологических процессов. Нет сомнений, что интеллектуальные технологии для месторождений – это насущная потребность сегодняшнего дня и важное условие для выживания
нефтегазовых компаний в будущем. Можно сказать, что для интеллектуальных месторождений должны использоваться интеллектуальные системы энергообеспечения, включающие интеллектуальную генерацию и интеллектуальные системы электроснабжения.
В частности, для обеспечения бесперебойной и надежной работы электростанций собственных нужд в новых проектах находят широкое применение высокоинтеллектуальные микропроцессорные системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) и цифровые устройства релейной защиты и автоматики (РЗА), которые позволяют управлять сложными быстропротекающими процессами без участия оператора, обнаруживать и отключать поврежденное оборудование, сохраняя исправное в работе.
Некоторые компании идут дальше и создают целые комплексы подобных устройств. Например, Schneider Electric активно развивает концепцию Smart Field («умное месторождение») – целый комплекс интеллектуальных технологий, позволяющий не просто автоматизировать добычу, но и управлять ею в режиме реального времени.
Как говорят специалисты компании, Smart Field начинается с автоматизации технологических и производственных процессов (уровень MES). Один из ключевых компонентов концепции – система Foxboro NetOil&Gas, позволяющая измерять дебит скважины непосредственно в устье и определять показатели расхода воды, нефти и газа. Данная система измерения не требует дополнительного подогрева нефти, что снижает затраты энергии.
«Умное месторождение» также позволяет управлять насосами различных типов (штанговых глубинных, погружных, винтовых) и обеспечивает удаленный доступ ко всему полевому оборудованию на основе проводных и беспроводных датчиков, позволяя диагностировать его состояние и при необходимости конфигурировать.
Кроме того, концепция включает в себя решения по «умному» энергоснабжению и обеспечению контроля системы подготовки нефти и газа, включая дожимные насосные станции и факельные системы, управляет системами поддержания пластового давления, в том числе водозаборными станциями, узлами учета воды, нагнетательными скважинами, а также контролирует нефтеперекачивающие станции и резервуарные парки.
Smart Field дает возможность делать прогнозы о состоянии пласта, моделировать различные события и ситуации, виртуально испытывать новые сценарии, экономя время и средства и одновременно повышая безопасность эксплуатации.
Как видим, интеллектуальные технологии в местах нефтегазодобычи это уже не дело ближайшего будущего, а реалии сегодняшнего дня, и все это для обеспечения надежного энергоснабжения месторождений.
Антон КАНАРЕЙКИН
С вопросами и предложениями обращайтесь по адресу ep@eprussia.ru
Наш портал может предложить рекламодателям следующие Услуги:
Участие в "Каталоге ЭНЕРГЕТИКА.RU" (размещение Ваших новостей, информации о продукции, видео-материалов и многое другое);
Размещение рекламных баннеров различных форматов на всех страницах портала;
Размещение рекламных статей.