Минимизация потерь энергии в электротехнических комплексах предприятий нефтедобычи

Введение

Актуальность темы. В последние годы роль нефтяных компаний в экономике страны и в ее национальной экономической системе в целом резко возросла. Поэтому исследования, проводимые в нефтяной отрасли и направленные на повышение эффективности добычи нефти, являются весьма актуальными. Одним из наиболее важных направлений этих исследований является минимизация потерь энергии при добыче, транспортировке и переработке углеводородов.
Нефтегазодобывающие комплексы (НГК) являются крупными и ответственными потребителями электроэнергии. Сумма затрат на электроэнергию для различных нгдц составляет от 30 до 50% от общей стоимости добычи нефти. В целом по России эти расходы достигают нескольких десятков миллиардов рублей.
Увеличение себестоимости добычи углеводородов приводит к необходимости решения вопросов энергосбережения, которые в основном связаны с уменьшением удельных энергозатрат. Потенциал ресурсосберегающих технологий в отрасли чрезвычайно велик
Основной проблемой данного исследования, определяющей его научную значимость и новизну, считается комплексное решение проблем энергосбережения в российской нефтяной промышленности.
Цель исследования:
разработка и обоснование концепции минимизации потерь электроэнергии в электрических комплексах и системах электроснабжения (СЭС), обеспечивающей реализацию рекомендаций по снижению потребления электрической энергии при сохранении заданного уровня производительности оборудования нефтедобывающей промышленности;
выявление причин необоснованных убытков
Методологической основой исследования являются: теория системного подхода к решению вопросов о системе, структуре, функциях и системообразующих отношениях; методы теории электрических цепей; методы математического моделирования; прикладная гидродинамика; методы теории управления и оптимизации технических систем.
МИНИМИЗАЦИЯ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСАХ ПРЕДПРИЯТИЙ НЕФТЕДОБЫЧИ

Повышение энергоэффективности добычи нефти является актуальной задачей для большинства российских нефтегазовых компаний. Сегодня значительная часть российских месторождений находится на поздней стадии своего жизненного цикла, что чревато высоким процентом низкодоходных скважин и скважин с высокой степенью обводненности. Если говорить о новых лицензионных участках, их запасы в основном классифицируются как трудноизвлекаемые из-за географического расположения и геологии месторождения. В обоих случаях для добывающих компаний очень важно снизить себестоимость добычи нефти, поэтому снижение затрат на энергоносители становится предпосылкой конкурентоспособности.
Наиболее важным показателем эффективности считается удельное потребление энергии, т. е. количество энергии, затраченное на единицу продукции или сопоставимое с любой областью производства, отношение количества отработанного топлива к стоимости производства. По последним показателям, Россия в несколько раз отстает от среднемирового уровня.
В структуре затрат стоимость электроэнергии составляет 10-15%, что в количественном выражении представляет значительную величину в масштабах нефтегазовой отрасли.
Затраты на электроэнергию в производственном процессе делятся на производственные затраты и потери, и их соотношение определяет энергоэффективность предприятия.
Для разработки методов повышения энергоэффективности необходимо иметь количественные показатели энергоэффективности.

Рис

. 1- Структура затрат электрической энергии на весь комплекс технологических процессов нефтедобычи

Даже в условиях низких цен на нефть и ограниченного доступа к прибыльному финансированию ведущие игроки отрасли активно реализуют программы, направленные на повышение энергоэффективности. Например, "Роснефть" в 2018 году сэкономила более 1 млн тонн условного топлива по программе энергосбережения — это 7,3 млрд рублей в денежном выражении. Основная доля экономии (673 тыс. тонн) пришлась на добычу нефти и газа. "Газпром нефть", "Лукойл", "Башнефть" и другие нефтяные компании активно инвестируют в энергоэффективность.
Как и в других отраслях промышленности, повышение энергоэффективности месторождений начинается с внедрения систем энергоменеджмента. Такие системы позволяют анализировать текущую ситуацию, а затем оптимизировать режимы работы технологического оборудования; например, эффективной мерой может быть перевод малодебитных скважин в периодический режим работы. Важную роль играет мотивация сотрудников, их высокая вовлеченность в достижение целей энергоэффективности. Но, пожалуй, главным залогом успеха считается разработка современного энергоэффективного оборудования и технологий добычи нефти.

1.1 Сэкономить на генерации и покупке энергии
"Энергоэффективность предприятий заключается в получении энергии по более низкой цене либо в ее эффективном использовании,
Чтобы купить более дешевую энергию, нужно четко планировать потребление и грамотно управлять контрактами. В тех случаях, когда месторождение имеет собственную генерацию, нужно оптимизировать технологический процесс производства энергии. Если говорить об эффективном использовании тепловой энергии, то она связана с оптимизацией технологических процессов, с предотвращением утечек энергии (например, пара либо электроэнергии), а также с оптимизацией операционной деятельности предприятий."
"В целях повышения энергоэффективности производства практически все российские нефтегазовые компании внедряют мониторинг его энергопотребления.
Современные технологические системы позволяют обеспечить надежный расчет энергоэффективности месторождения с учетом множества разнородных показателей. Более того, человеческий фактор практически полностью исключен из процесса сбора и проверки данных: конечный пользователь рассматривает только исключительные ситуации. Это сокращает время закрытия отчетного периода и оперативно влияет на отклонения технологических параметров. Такие технологии позволяют быстро собирать данные о фактическом потреблении энергии и выявлять объекты с наибольшим отклонением от плана. Полученная информация становится основой для уточнения запланированных конкретных норм, сокращение которых позволяет оптимизировать покупку или выработку энергии.
Качественный учет энергопотребления позволяет точно предсказать, сколько энергии необходимо выработать месторождению на собственных генерирующих мощностях, или закупать энергию и мощности на рынке. Только благодаря правильному выбору тарифного плана и грамотному управлению контрактами крупные компании могут сэкономить миллионы рублей.
Системы мониторинга позволяют комплексно увидеть проблему эффективности