Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2013, № 9 (спецвып.4)
Разработка принципов, методов и технологий ресурсосбережения для нефтедобычи с учётом комплекса факторов
Покупка
Тематика:
Горная промышленность. Металлургия
Издательство:
Горная книга
Год издания: 2013
Кол-во страниц: 60
Дополнительно
Вид издания:
Журнал
Артикул: 701653.0001.99
Доступ онлайн
В корзину
Проведён анализ общих подходов к проблеме ресурсосбережения,
тенденций при решении проблемы утилизации попутного нефтяного газа
(ПНГ), рассмотрены методы и технологии переработки и эффективного
использования ПНГ, принципы формирования инновационно-производственных и ресурсосберегающих методов и стратегий, нетрадиционные
(новые) технологии переработки ПНГ.
Тематика:
ББК:
УДК:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
УДК С 12 665.612.2 С 12 Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным для взрослых» СанПиН 1.2.1253-03, утвержденным Главным государственным санитарным врачом России 30 марта 2003 г. (ОСТ 29.124—94). Санитарно-эпидемиологическое заключение Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека № 77.99.60.953.Д.014367.12.12 Савенок О.В. Разработка принципов, методов и технологий ресурсосбережения для нефтедобычи с учётом комплекса факторов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). Отдельная статья (специальный выпуск). ОС № 9. – 2013. – № 4. – 61 с. – М.: Издательство «Горная книга» ISSN 0236-1493 Проведён анализ общих подходов к проблеме ресурсосбережения, тенденций при решении проблемы утилизации попутного нефтяного газа (ПНГ), рассмотрены методы и технологии переработки и эффективного использования ПНГ, принципы формирования инновационно-производственных и ресурсосберегающих методов и стратегий, нетрадиционные (новые) технологии переработки ПНГ. Ключевые слова: ресурсосбережение, попутный нефтяной газ, комплексная энергосистема, газовый мотор, система газовой когенерации, синтетический газ, нефтехимическая продукция, синтез метанола. УДК 622.276.5 © О.В. Савенок, 2013 © Издательство «Горная книга», 2013 ISSN 0236-1493 © Дизайн книги. Издательство «Горная книга», 2013
1. Анализ некоторых общих подходов к проблеме ресурсосбережения Для трудноизвлекаемых нефтей ресурсосбережение имеет особое, а в ряде случаев решающее значение, поскольку добыча в этих случаях происходит при низких рентабельностях. В общем смысле все перспективные аппаратурные решения, методы и технологии, так или иначе, способствуют минимизации ресурсов – природных, материальных, энергетических, финансовых и др. С другой стороны, ресурсосбережение как самостоятельное направление в деятельности компаний пока ещё не имеет масштаба системной отраслевой задачи и носит преимущественно второстепенный характер по отношению к вопросам производственного плана – уровню добычи, срокам и пр. Задача выработки ресурсоэффективной стратегии нефтедобычи состоит в формировании системного подхода к совокупности факторов: • разработка базовых научно-технических представлений о принципах, методах и технологиях рационального использования ресурсов (природных, материальных, трудовых и др.) применительно к конкретному месторождению; • составление долговременной и оперативных программ ресурсосбережения с учётом широкого перечня компонентов ресурсосбережения – эксплуатационных, региональных, экологических и др.; • создание системы мониторинга реализации программы по предыдущему пункту и обновления позиций программы, по которым появляются возможности применения новых научно-технических решений. В предложенной постановке проблема ресурсосбережения для нефтедобычи с осложнёнными условиями эксплуатации пока ещё не имеет системного решения. В то же время на сегодняшний день выработаны некоторые общие подходы к задаче ресурсосбережения в нефтяной и газовой промышленности [1], а также различного рода решения [2-12].
В [1] рассмотрены аспекты ресурсно-инновационной стратегии развития ТЭК. Выделены актуальные задачи: • ликвидация непроизводительных потерь углеводородного (УВ) сырья на всех стадиях технологической цепочки ТЭК, повышение устойчивости снабжения ими внутреннего и внешнего рынков; • технологическое перевооружение энергетики страны на новые прогрессивные инновационные технологии; • формирование высокотехнологичных производств в нефтегазовом комплексе, в том числе газохимических комплексов для эффективного использования попутного нефтяного газа (ПНГ) в среднесрочной перспективе. При добыче нефти наиболее существенны следующие виды потерь: • потери флюида в нефтеносном пласте вследствие несовершенства технологий бурения и строительства скважин; • защемление УВ в пласте вследствие использования несовершенных технологий повышения нефтеотдачи; • разливы нефти, утечки, включая создающие аварийные ситуации на промыслах вследствие конструкционных дефектов и неудовлетворительного состояния нефтепромыслового оборудования. Существует много других вариантов ресурсосбережения. Например, важное значение имеет трубопроводная система нефтесбора. Несмотря на достаточно высокую степень её защищённости, необходимо дальнейшее совершенствование технологии антикоррозионной защиты трубопроводов с целью увеличения срока их эксплуатации и снижения затрат на нанесение покрытий. Значительная экономия энерго- и ресурсозатрат обеспечивается за счёт роста межремонтного периода скважин. Высокозатратным процессом является строительство скважин. Здесь перспективны новые технологии и оборудование – горизонтальное бурение, бурение с выходом на поверхность, бурение многозабойных скважин, зарезка боковых стволов и т.д. Для сокращения сроков строительства скважин необходимо серьёзное перевооружение этой сферы с тем, чтобы приблизиться к показателям передовых компаний мира.
Особо выделяются потери, связанные со сжиганием попутного нефтяного газа в объёме 40-60 млрд м3 в год. В настоящее время проблема утилизации попутного нефтяного газа значительно обострилась, что связано со следующими обстоятельствами [2]: • увеличение объёмов добычи и сжигания ПНГ; • возрастание роли и значения ресурсов ПНГ в балансе добычи и потребления природного газа в стране в целом (по данным Департамента государственной политики в области геологии и недропользования, ресурсный потенциал ПНГ в РФ составляет 2,3 трлн м3, из них на суше сосредоточено 2,2 трлн м3; на шельфе – 100 млрд м3); • более активный выход на рынок природного газа производителей ПНГ – нефтяных компаний; • перенос акцента в решении проблемы утилизации ПНГ на реализацию нефтяными компаниями новых инвестиционных проектов. Сжигание попутного газа на факельных установках приводит к значительным потерям ценного химического сырья (этана, пропана, бутана и т.д.). Кроме того, сжигание ПНГ приводит к значительным выбросам в атмосферу твёрдых загрязняющих веществ и ухудшению экологической обстановки не только в нефтепромысловых районах. Основные направления снижения потерь попутного нефтяного газа приведены в табл. 1. Варианты промышленного использования ПНГ находятся в непосредственной зависимости от инфраструктурных параметров (табл. 2). Из анализа табл. 1 и 2 следует, что необходимо решить комплекс вопросов, связанных с осуществлением мер поддержки – в законодательной сфере, финансирование НИОКР, разработать механизмы частно-государственного партнёрства и др. По рекомендациям табл. 2 можно отметить, что большое значение имеют рациональные решения по использованию ПНГ в зависимости от объёма добычи, расстояния от потребителей до объектов транспортной инфраструктуры.
Таблица 1 Основные направления снижения потерь ПНГ за счёт организационно-технических и технологических мероприятий С учётом территориально-географических, природно-климатических факторов, а также большого разнообразия месторождений по размерам, степени выработанности вопросы рационального использования ПНГ представляют собой непростую задачу. Более подробно эти вопросы будут исследованы ниже.
Таблица 2 Возможности использования ПНГ в зависимости от объёмов добычи и параметров инфраструктуры Механизмы эффективного ресурсопотребления в нефтегазовом секторе Известный интерес представляет изучение общих принципов ресурсосбережения, описанный в [3, 4], где изложены теоретикометодологические положения по обеспечению эффективного ресурсопотребления в нефтегазовом секторе. Отмечено, что такие виды ресурсов, как земля, вода, воздух, хотя и существенно ухудшают свои свойства в процессе использования, но могут быть возвращены в природную систему, что позволяет отнести их к разряду возобновляемых. Другие ресурсы – топливные и материалы – расходуются полностью, что позволяет отнести их к невосполнимой категории. На рис. 1 приведена классификация видов ресурсов, потребляемых в нефтегазодобыче [4]. На рис. 2 показана классификация источников ресурсов, используемых при добыче углеводородов [4]. Там же сделана попытка описать ресурсоэффективную стратегию нефтяной корпорации.
Рис. 1. Разновидности первичных ресурсов Рис. 2. Источники ресурсов
При разработке ресурсоэффективной стратегии в нефтяной корпорации предложено учитывать факторы прямого и косвенного воздействия, оказывающие влияние на функционирование нефтегазодобывающих структур: • факторы прямого воздействия оказывают непосредственное влияние на предприятие (первый уровень); факторы, оказывающие опосредованное воздействие, относятся к среде косвенного влияния (второй уровень); • факторы косвенного воздействия – государственно-политические, экономические, технологические и социальные факторы. К факторам прямого воздействия (первый уровень) относят поставщиков сырьевых и финансовых ресурсов, состав потребителей продукции, характеристику конкурентной среды. В структуре факторов косвенного воздействия выделяют экономические показатели – это инфляция, налоги, уровень процентных ставок на капитал, наличие рабочих рук с необходимым уровнем квалификации. После оценки влияния внешних факторов следует детально проанализировать факторы внутренней среды и, прежде всего, имеющийся ресурсный потенциал предприятия и степень его эффективного использования (рис. 3). Далее в [4] отмечено, что неудовлетворительное состояние системы менеджмента ресурсов может привести к возникновению проблемных ситуаций и затруднить реализацию управленческих решений, направленных на экономию всех видов ресурсов. На рис. 3 приведена структурная схема ресурсопотребления для нефтяной корпорации. Можно отметить, что состав ресурсов (табл. 2) не вполне обоснован в плане полноты и исчерпанности. Так, в составе отсутствует интеллектуальный ресурс, включающий: • уровень знаний, накопленный в нефтедобыче учёными и специалистами; • научные, технологические и методические совокупные знания в смежных научных дисциплинах. Относительно схемы организации ресурсоэффективной стратегии (рис. 3) не вполне понятно, как сочетаются задачи исполнения интенсивных производственных технологий с экономией ресурсов.
Рис. 3. Схема организации ресурсоэффективной стратегии
Доступ онлайн
В корзину