Управление проектами по внедрению энергосберегающих технологий для крупной нефтегазодобывающей корпорации

6.    База данных по индикаторам энергоэффективности в промышленности.

7.    База данных по котловому хозяйству Республики Татарстан.

8.    Участие в разработке раздела государственной программы «Состояние жилищного фонда, жилищной обеспеченности граждан Республики Татарстан, и проблемы требующие решения», подраздел «Развитие энергосистемы, инженерных коммуникаций и энергосбережение».

9.    Программный комплекс по моделированию проведения теплосберегающих мероприятий в зданиях.

10.                        Участие в научно-исследовательской работе по заказу Минпромнауки России в рамках раздела «Энергоэффективность энергоемких отраслей промышленности» подпрограммы «Эффективность в сфере потребления» федеральной целевой программы «Энергоэффективная экономика» на 2002-2005 годы и на перспективу до 2010 года.

11. Участие в создании учебной лаборатории КГТУ им. А.Н.Туполева по энергосбережению.

В настоящее время:

      в рамках выполнения Постановления Кабинета Министров Республики Татарстан от 13 сентября 2002г № 541, ведется работа по пополнению и расширению базы данных системы теплоснабжения Республики Татарстан дополнительной информацией об энергетических установках теплоснабжения, тепловых сетях, сооружениях и других энергетических объектах теплоснабжения Республики Татарстан. Основной целью создания базы данных является обеспечение органов государственного управления оперативной информацией о технико-экономическом состоянии систем теплоснабжения в территориально-административных образованиях и отраслях экономики Республики Татарстан с учетом обеспеченности тепловой энергией и надежности теплоснабжения;

      в рамках выполнения Постановления Кабинета Министров Республики Татарстан от 15.01.2004 г. № 2 «О ходе выполнения Республиканской целевой программы «Энергосбережение в Республике Татарстан на 2000-2005 годы» и задачах на 2004 год проводится работа по разработке Энергетической стратегии Республики Татарстан на период до 2020 года в части теплоснабжения.

      по заказу Минпромнауки России в рамках раздела «Энергоэффективность энергоемких отраслей промышленности» подпрограммы «Эффективность в сфере потребления» федеральной целевой программы «Энергоэффективная экономика» на 2002-2005 годы и на перспективу до 2010 года ведется научно-исследовательская работа по анализу эффективности использования углеводородного и минерального сырья.

3.2 Структура реализованных проектов по энергосберегающим технологиям в отношении крупной нефтяной корпорации

Центр в 2010 году совместно с Министерством энергетики Республики Татарстан, а также  министерствами и ведомствами республики разработал  Программу «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности в Республике Татарстан на 2010-2015 г.

Программа утверждена Постановлением Кабинета Министров Республики Татарстан от 29 июля 2010 г. №604 на перспективу до 2020 года».

Программа разработана согласно постановлению Правительства Российской Федерации от 31.12.2009 №1225 "О требованиях к региональным и муниципальным программам в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности".

Основная цель Программы – Снижение к 2020 году энергоемкости валового регионального продукта (ВРП) на 40 процентов относительно уровня 2007 года и 30,8 процентов относительно 2010 года[25].

Основные задачи Программы:

   сокращение удельного потребления первичного топлива при производстве электрической и тепловой энергии;

   снижение удельного потребления электрической и тепловой энергии, воды и природного газа, сокращение потерь энергоресурсов в сфере производства и потребления;

   сокращение расхода бюджетных средств на оплату энергоресурсов;

   снижение техногенной нагрузки на окружающую среду

Центром освоены технологии энергетических обследований нефтедобывающих предприятий, разработки технико-экономических обоснований и инвестиционных меморандумов энергосберегающих проектов оптимизации выработки нефтяного пласта.

Квалификация и деловой авторитет обеспечили Центру победу в закрытых тендерах на проведение энергетических обследований  компаний, входящих в  четверку крупнейших компаний России.

Программа повышения энергоэффективности проводится путём проведения энергетического аудита технологических объектов добычи, подготовки, перекачки, закачки жидкости и системы разработки крупной нефтегазодобывающей корпорации на нефтяном месторождении в Западной Сибири.

После технико-технологического анализа деятельности работающих ЦТП, КНС, ДНС, НПВ ДНС, БКНС, УПСВ были предложены следующие мероприятия:

         снижение напора на нагнетании насосных агрегатов сырой нефти внешней откачки центрального теплового пункта (ЦТП)

         оптимизация режимов работы насосных агрегатов

         распределение нагрузок между однотипными насосными агрегатами для перекачки пресной и пластовой воды и для подачи её на приём нагнетательных скважин в систему поддержания пластового давления

         демонтаж одной или нескольких ступеней на насосных агрегатах

         установка низковольтного частотно регулируемого электропривода (ЧРП)

         обточка колес на насосах

         замена насосного агрегата

         использование косинусных конденсатов

         замена аналоговых систем возбуждения синхронных двигателей на цифровые системы возбуждения

         капитальный ремонт насосов

         пуско-наладочные работы дозированного оборудования

         наладка водно-химического режима отмывки отложений

         изменение обвязки высоконапорных водоводов с помощью программного продукта «Schlumberger PIPESIM»

Наиболее распространёнными мероприятиями являются монтаж либо замена насосного агрегата (снижение напора на нагнетании насосных агрегатов сырой нефти внешней откачки ЦТП), а также установка ЧРП. В некоторых случаях, технологической командой предлагается несколько вариантов оптимизации энергопотребления нефтегазодобывающих процессов с примерно одинаковыми значениями затрат. В этом случае наиболее предпочтительным является демонтаж, так как замена приводит к увеличению срока окупаемости и расходов, а при установке ЧРП (компенсирующего устройства) затрачивается активная энергия, т.е. энергосбережение принимает менее значимую величину.

Все мероприятия подразделяются на четыре блока в зависимости от срока окупаемости проекта (Приложение 1). В первый блок входят мероприятия со сроком окупаемости менее одного года, во второй – сроком от одного до трёх лет, в третий – от трёх до пяти лет, в четвёртый - более пяти лет. Однако эти значения рассчитаны как простой срок окупаемости, т.е. без учёта дисконтирования, инфляции и всевозможных рисков.

Примером технико-экономического обоснования проекта послужило мероприятие по снижению напора на нагнетании насосных агрегатов сырой нефти внешней откачки ЦТП. Это мероприятие позволяет глубже изучить выполненные проектные работы.

Для нужд внешней откачки нефти в ЦТП установлены насосы марки ЦНС 500-160 в количестве 4 штук, и марки 175Д125 в количестве 3 штук. В работе обычно находятся 3 агрегата марки ЦНС 500-160. Данные насосные агрегаты предназначены для подачи товарной нефти через СИКН-501 в систему Нижневартовского УМН ОАО «Сибнефтепровод» АК «Транснефть». В таблице 4 приведены паспортные характеристики насосного оборудования внешней перекачки ЦТП.

Таблица 4.

Паспортные характеристик насосного оборудования

внешней перекачки ЦТП

Однако фактические параметры работы насосных агрегатов отличаются от паспортных. Этот результат был получен после обследования, технологической командой Центра, насосных агрегатов внешней перекачки ЦТП. Фактические параметры, на момент проведения измерений, представлены в таблице 5.

Таблица 5.

Фактические параметры работы обследованных насосных агрегатов

Фактическое давление на нагнетании насосных агрегатах внешней откачки нефти на момент обследования составило 13,3 кг/ см2(табл. 5), при этом давление на приёме узла учёта составляет 3.0-4.0 кг/ см2 (среднее значение давления на приёме*количество насосных агрегатов), а на вход ЛПДС нефть поступает с давлением 0,9 кг/ см2. Следовательно, имеет место нерациональный расход электроэнергии на создании излишнего напора на насосах.

Техническая реализация потенциала энергосбережения в данном случае может быть реализовано двумя вариантами:

1.   снятие 1 секции колёс с существующих насосных агрегатов ЦНС 500-160;

2.   замена существующего насосного агрегата марки ЦНС 500-160 на насосный агрегат марки 175Д125А

в первом варианте техническая реализация потенциала энергосбережения заключается в том, что потребляемая электроэнергия уменьшается за счёт уменьшения затрачиваемой энергии на создание излишнего напора.

Агрегат ЦНС 500-160 представляет собой многоступенчатый насос, состоящий и двух ступеней. Следовательно, демонтаж одного колеса приведёт к тому, что развиваемый насосным агрегатом напор снизится вдвое.

Потребляемая мощность насосным агрегатом рассчитывается по формуле:

Р = Q * Н *  * g /(3600 * нас * дв),

где Q – текущая подача, м3/час, Н - текущий напор, м,   - плотность жидкости, g – ускорение свободного падения, нас - КПД насоса, дв – КПД двигателя. Калькуляция цен демонтажа одной ступени на четырёх насосах ЦНС 500-160 составляется по Прейскуранту оптовых цен ЗАО «Нижневартовскремсервис» (Приложение 2).

Согласно расчёта, при давлении 8,0 кгс/см2 и при объёме 479 м3/час, мощность, потребляемая насосом со снятым одним колесом составит в среднем: 160,4 кВт. Следовательно, потребляемая мощность насосными агрегатами ЦТП внешней откачки нефти проведения мероприятия составит: 160, 4*3 = 481,2 кВт.

Во втором варианте техническая реализация потенциала энергосбережения заключается в том, что потребляемая электроэнергия уменьшается за счёт уменьшения установленной мощности электродвигателя с 630 кВт до 315 кВт и за счёт частотного регулирования производительности насосного агрегата (таблица 6).

Таблица 6.

Паспортные характеристики насосного агрегата предлагаемого на замену.