close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

1091.Нефтегазовые технологии №4 2007

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Н
А
Р
У
С
С
К
О
М
Я
З
Ы
К
Е
http://ogt.promzone.
Oblzhka_text .indd 1
23.03.2007 12:50:10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Н
ЕЕ ФХ ТНЕ ОГ АЛ ЗОО В
Ы
ЕИ
Т
Г
И
®
HYDROCARBON
PROCESSING
Н А
Р У С С К О М
Я З Ы К Е
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
Издается с 1979 .
Ре . ПИ № 77-14588 от 07.02.03
УЧРЕДИТЕЛЬ:
Издательство «ТОПЛИВО И ЭНЕРГЕТИКА»
В.Ю. Краси
Г.М. Ясенев
Х.Б. Гериханов
Л.В. Федотова
Генеральный дире тор
Дире тор
Шеф-реда тор
Главный реда тор
Р ЕДАКЦИЯ:
А.В. Романихин
Н.В. К тасова
Л.В.Горш ова
Е.М. Сапожни ов
Главный реда тор
На чный реда тор
Реда тор
Верст а
Россия, 109029, Мос ва, л. С отопро онная, 29/1
Телефон (495) 109-3368, 8-901-519-3368,
670-7481
e-mail: catalog_publ@mtu-net.ru
e-mail: ngt@promzone.ru
http://ogt.promzone.ru
GULF PUBLISHING COMPANY
Part of Euromoney Institutional Investor PLC.
Other energy grup titles include:
World Oil ®, Hydrocarbon Processing ® and Petroleum Economist
John D. «Rusty» Meador President/GEO
Alexandra Pruner Senior Vice President
Mark Peters Vice President
Houston Office:
Mailing Address: P.O. Box 2608
Houston, Texas 77252-2608, U.S.A.
Phone: +1 (713) 529-4301,
Fax: +1 (713) 520-4433
www.worldoil.com
London Office:
P.O. Box 105
Baird House 15/17 St. Cross Street
London EC1N 8UW
Phone: +44 (0) 20 7831 5588,
Fax: +44 (0) 20 7831 4567
© 2007 by Gulf Publishing Co. All rights reserved.
© 2007 Издательство «Топливо и энер ети а».
Перепечат а, все виды опирования и воспроизведения
п бли емых материалов возможны
толь о с письменно о разрешения реда ции.
Реда ция оставляет за собой право со ращения
присылаемых материалов.
Мнение реда ции не все да совпадает
с мнением авторов материалов.
На первой странице облож и:
Месторождение в Узбе истане, на одной из с важин оторо о
с целью повышения надежности в 2004 . специалистами
была становлена система онтроля состояния с важины.
Это было сделано с целью повышения надежности, пос оль
после то о, а с важина была за ончена 7-дюймовой
обсадной олонной и зацементирована, произошел выброс
и частичное повреждение б рово о обор дования.
С О Д Е Р Ж А Н И Е
НАШИ ЧИТАТЕЛИ
А. Абрамов, В. Коновалов
ПРИЛОЖЕНИЕ ТЕОРИИ АВТОМАТОВ
К ПЕРЕВОЗКЕ НЕФТИ АВТОТРАНСПОРТОМ ............................... 2
НЕФТЬ МИРА
World Oil
ЧТО ПРОИСХОДИТ
В НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ........................ 6
К. Абрахам
ЧТО НАС ЖДЕТ В 2007 .? ......................................................... 12
Д. Роджерс, Д. Смит, Г. Фо т, У. Мачбэн с
ЗАМКНУТАЯ БУРОВАЯ СИСТЕМА:
АЛЬТЕРНАТИВА РЕЗЕРВУАРАМ ДЛЯ ШЛАМА ........................... 22
Д. Хеджелэнд
АКУСТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
И ЗАЩИТА МОРСКОЙ ФАУНЫ ................................................... 27
К. Лавель
КРИТЕРИИ ВЫБОРА УСТРОЙСТВ
ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОБВОДНЕННОСТИ
ДОБЫВАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ ..................................................... 30
С. Ринто л
НОВЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА СОСТАВА
ДОБЫВАЕМОЙ ВОДЫ ПРИ ПОМОЩИ
ИНФРАКРАСНЫХ ЛУЧЕЙ ............................................................ 36
Р. Уиллис, Л. По, Л. Гриффин
МИКРОСЕЙСМИЧЕСКАЯ СЪЕМКА
ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА:
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ................................................. 39
Р. Лорд
БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ И ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ БУРОВОЙ ПЛОЩАДКИ ....................................................... 42
А. Пр нер, А. Фишер
ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ
ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ПОДВОДНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ...................... 62
НОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ........................................................... 64
ПЕРЕРАБОТКА УГЛЕВОДОРОДОВ
Hydrocarbon Processing
КОРОТКО О РАЗНОМ ................................................................. 68
С. Патель
ЭКОНОМИЯ ЭНЕРГИИ НА КАЖДОМ
ПРОИЗВОДСТВЕННОМ УЧАСТКЕ ПРЕДПРИЯТИЯ ..................... 75
Дж. Лейтч
ИСКЛЮЧЕНИЕ РИСКОВ ПРИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОМ
ПУСКЕ НОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ .................... 80
М. Са сена, У. Флинтофф
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
И ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
ЗАХОРОНЕНИЯ CO2 ......................................................................................................... 84
М. Чо дхари, Р. Шарма и П. Дарджи
УМЕНЬШЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ
В ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМАХ ............................................. 90
К. И шима, Н. А ихиса и С. Мат мото
ОЧИСТКА НАФТЫ ОТ РТУТИ ...................................................... 92
С. Рахман
ЗАЩИТА АНИОНООБМЕННОЙ СМОЛЫ
ОТ БИОЗАГРЯЗНЕНИЙ ............................................................... 94
Т. Софронас
ПРОГИБАНИЕ ТРУБ ВСЛЕДСТВИЕ
ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПЕРЕПАДОВ .................................................. 97
А. Дю ер
ПОВЫШЕНИЕ РЕНТАБЕЛЬНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ
ДИЗЕЛЬНЫХ ТОПЛИВ С УЛЬТРАНИЗКИМ
СОДЕРЖАНИЕМ СЕРЫ ............................................................... 98
Р. Мэддин
НОВЫЕ РАЗРАБОТКИ
В ОБЛАСТИ ПОРТАТИВНЫХ IR-КАМЕР .................................... 100
Фото предоставлено ALERT Disaster Control.
Подписано в печать 01.04.2007. Формат 60х90/8. Б ма а мелованная. Печать офсетная. Печ. л. 12,5. Общий тираж 2000 э з. За . 0000
Отпечатано в ФГУП «ПИК ВИНИТИ». 140010, Россия, Люберцы, 10, О тябрьс ий пр- т, 403
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
НАШИ ЧИТАТЕЛИ
OUR READERS
Ж рнал интересен, прежде все о, а о но в мир западных техноло ий. Не се рет, что западный
стиль работы способств ет с орейшем внедрению достижений на чной мысли в производство, и
хотя отечественный специалист, часто, под ован теоретичес и не х же чем западный олле а, тем
не менее, ощ щается нехват а пра тичес о о опыта применения новых техноло ий. По моем мнению, ж рнал восполняет именно этот ва м в области пра ти и использования теоретичес их новшеств и является мостом, связывающим абстра тн ю на
и реальное производство.
Помимо то о, дости ается очевидное предназначение ж рнала, а именно, нивелирование языово о барьера. Специалисты, не владеющие ан лийс им язы ом, бла одаря наличию та о о издания, мо т ощ щать себя полноценными членами мирово о сообщества инженеров нефтяни ов.
Але сандр Ви торович Абрамов,
инженер НК «ЮКОС»
ПРИЛОЖЕНИЕ ТЕОРИИ АВТОМАТОВ
К ПЕРЕВОЗКЕ НЕФТИ
АВТОТРАНСПОРТОМ
А. Абрамов, В. Коновалов, НК «ЮКОС»
На ранних этапах разработ и нефтяных месторождений считается э ономичес и целесообразным транспортировать нефть до п н та обработ и автомобильным транспортом. Правильная
ор анизация та их перевозо и поддержание высо ой дисциплины тр да позволяют значительно
повысить рентабельность та их прое тов, а обеспечение вывоза нефти дости ается минимальным числом автомобилей и эста ад налива.
В статье изла ается метод составления рафи а движения и определения минимально о числа
автомобилей для ор анизации вывоза нефти, основанный на теории автоматов.
ВВЕДЕНИЕ
В ТЕОРИЮ АВТОМАТОВ
Составление и оптимизация рафи а движения
автомобилей при перевоз е нефти мо т быть выполнены с использованием автоматных преобразований. Отличие автоматно о преобразования информации от ф н ционально о за лючается в том, что
те щее состояние автоматно о преобразователя, в
отличие от ф н ционально о, зависит не толь о от
те ще о входно о воздействия, но и от предыд ще о состояния преобразователя.
В терминах теории автоматов автомобиль, перевозящий нефть, может быть представлен преобразователем последовательно переходящим из одноо состояния в др ое. Та ими состояниями для автомобиля являются:
• налив цистерны;
• п ть п н т слива;
• ожидание слива (очередь);
• слив цистерны;
• п ть п н т налива;
• ожидание налива (очередь);
• смена водителя (пересмен а).
2
Входным си налом (входом) преобразователя, переводящим е о из одно о состояния в др ое, в рассматриваемом сл чае, может быть о ончание не ое о фи сированно о временно о интервала, после
оторо о автомат переходит в след ющее состояние. Та , например, си налом переход в состояние «п ть слив » является завершение налива автоцистерны. А время налива автоцистерны в идеале
является величиной постоянной. По истечении времени, необходимо о для преодоления расстояния от
п н та налива до п н та слива, автомобиль переводится либо в состояние «слив», при наличии свободных мест, либо в состояние «ожидание слива» при
их отс тствии.
Анало ично, эста ада налива и слива может быть
представлена преобразователем, имеющим все о
два состояния:
• свободно;
• занято.
При этом переход из одно о состояния в др ое
происходит при наст плении внешне о события, а
именно, наполнения/слива цистерны или подъезда
п сто о автомобиля.
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
НАШИ ЧИТАТЕЛИ
OUR READERS
ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ АВТОМАТОВ
Для то о, чтобы не привязываться
он ретном
язы про раммирования все дальнейшие расс ждения б д т приведены с использованием псевдоода. Та , ци л с п стым телом по переменной i с
диапазоном ее изменения в пределах от 1 до n-1 на
псевдо оде б дет иметь вид:
for i=[1, n)
Все необходимые данные б дем хранить в простейших стр т рах, подобных массивам, обращение
элемент массива, на псевдо оде, вы лядит та :
array[i]
Примем, что инде сация массивов начинается с
1. Операторы, выполняемые в рам ах одно о ци ла
или словия, б дем выделять фи рными с об ами
{...} и обозначать отст пом.
Кроме то о, б дем считать, что псевдо од доп сает запись инстр ций на естественном язы е. В
дальнейшем, там, де потреб ется, б д т даваться
необходимые пояснения по синта сис псевдо ода.
Обозначим число автомобилей символом n, а число эста ад налива и слива - m и k, соответственно.
Б дем хранить состояния автомобилей, времена
смены состояний автомобилей и состояния платформ
налива и слива в след ющих массивах:
CarsState[n] // состояния автомобилей
CarsChangeTime[n] // времена смены состояний автомобилей
InfillPlatformState[m] // состояния платформ налива
SinkPlatformState[k] // состояния платформ слива
Здесь и далее двойным слэшем обозначено начало однострочно о омментария.
Обозначим символом t – дис ретное время в мин тах, CumQ – объем жид ости на опленной в б фере, м3. Состояние всех автомобилей и платформ, с
помин тной детализацией, в след ющие 48 ч б дет
описываться ци лом:
for t=[0, 48*60] // ци л по дис ретном времени
{
I при наст плении времени смены состояния
автомобилей изменить состояние
II вычислить м лятивный объем жид ости наопленной в б фере
III вывести рез льтаты (те щее время, состояние автомобилей и объем жид ости в б фере)
}
До начала это о ци ла след ет инициализация.
Времена смены состояний автомобилей обн ляются, сами автомобили переводятся в состояние «на
п ти налив ». Платформы налива и слива переводятся в состояние «свободно». Объем жид ости в
б фере принимается равным не отором начальном значению.
Смен состояний автомобилей, при истечении
соответств ющих временных интервалов, необходимо проводить в три этапа.
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
Этап 1. Необходимо освободить все платформы
налива и слива и перевести занимавшие их автомобили в состояние «на п ти слив » или «на п ти
налив » соответственно, а платформы в состояние
«свободно». Перевести автомобили, находящиеся в
пересмен е, в состояние «на п ти налив ».
Этап 2. Перевести все автомобили, ожидающие
налив или слив, в состояние «налив» или «слив», при
наличии свободных платформ, а платформы в состояние «занято».
Этап 3. Перевести все автомобили, находящиеся
в состоянии «на п ти налив » или «на п ти слив »,
в состояние «налив» или «слив», при наличии свободных платформ. При отс тствии свободных платформ
перевести автомобили в состояние «ожидание».
С четом изложенных замечаний запишем вышеприведенный ци л более детально.
for t=[0, 48*60] // ци л по дис ретном времени
{
// I. смена состояний автомобилей
for i=[1, n] // ци л по всем автомобилям
{
if CarsChangeTime[i] <= t // словие смены состояния автомобиля
{
if CarsState[i] == налив
{
- перевести платформ налива в состояние «свободно»
- перевести автомобиль в состояние «на
п ти слив »
- нарастить время смены состояния автомобиля на величин необходим ю для
то о, чтобы добраться до п н та слива
- величить на единиц счетчи налитых
цистерн
}
if CarsState[i] == слив
{
- перевести платформ слива в состояние «свободно»
- перевести автомобиль в состояние «на
п ти налив »
- нарастить время смены состояния автомобиля на величин необходим ю для
то о, чтобы добраться до п н та налива
}
if CarsState[i] == пересмен а
{
- перевести автомобиль в состояние «на
п ти налив »
}
}
}
for i=[1, n] // ци л по всем автомобилям
{
if CarsChangeTime[i] <= t // словие смены состояния автомобиля
{
if CarsState[i] == ожидание налива
{
- если автомобиль находится в работе
более положенно о времени, то пере3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
НАШИ ЧИТАТЕЛИ
вести в состояние «пересмен а», нарастить время смены состояния автомобиля на величин , необходим ю для
то о, чтобы выполнить пересмен
- если время пересмен и не наст пило, то
при наличии свободных платформ налива перевести автомобиль в состояние
«налив», нарастить время смены состояния автомобиля на величин , необходим ю для завершения налива, пе ревести
платформ налива в состояние «занято»
}
if CarsState[i] == слив
{
- при наличии свободных платформ слива перевести автомобиль в состояние
«слив», нарастить время смены состояния автомобиля на величин , необходим ю для завершения слива
- перевести платформ слива в состояние «занято»
}
}
}
for i=[1, n] // ци л по всем автомобилям
{
if CarsChangeTime[i] <= t // словие смены состояния автомобиля
{
if CarsState[i] == на п ти слив
{
- при наличии свободных платформ слива перевести автомобиль в состояние
«слив», нарастить время смены состояния автомобиля на величин , необходим ю для завершения слива, перевести платформ слива в состояние «за
нято»
- при отс тствии свободных платформ
слива перевести автомобиль в состояние «ожидание слива»
}
if CarsState[i] == на п ти налив
{
- если автомобиль совершил необходи
мое число рейсов или наст пило время
пересмен и, то перевести автомобиль
в состояние «пересмен а» и нарастить
время смены состояния автомобиля на
величин , необходим ю для то о, чтобы выполнить пересмен
- если время пересмен и не наст пило,
то при наличии свободных платформ
налива перевести автомобиль в состояние «налив», нарастить время смены
состояния автомобиля на величин , необходим ю для завершения налива, перевести платформ налива в состояние
«занято». При отс тствии свободных
платформ налива перевести автомобиль в состояние «ожидание налива»
}
}
}
4
OUR READERS
// II. вычисление объема жид ости, на опленной в б фере
for j=[1, m] // ци л по всем платформам налива
{
if InfillPlatformState[j] == занято // идет налив
{
CumQ = CumQ – OutflowRateM3Min
// OutflowRateM3Min – с орость налива,
в м3/мин
}
}
CumQ = CumQ + InflowRateM3Min
// InflowRateM3Min – с орость пост пления жид
ости в б фер, в м3/мин
// III. вывод рез льтатов
- вывести те щее время, состояния автомоби
лей и объем жид ости в б фере
}
Предложенный ал оритм позволяет составить помин тный рафи движения автомобилей и отследить
состояние б фера на протяжении заданно о интервала времени. Минимальное число автомобилей и платформ налива и слива выбирается итеративно методом
проб и ошибо . Критерием оптимальности является
равенство объемов жид ости в б фере в начале и онце достаточно длинно о интервала времени, а та же
сохранение это о объема постоянным при величении
азанно о интервала времени. Кроме то о, объем
жид ости в б фере не должен принимать отрицательные значения. Пра тичес и, арантией то о, что вся
жид ость б дет вывезена, является фа т меньшения
со временем объема жид ости в б фере.
Параметрами, отражающими особенности работы он ретно о п н та налива и влияющими на рафи движения автомобилей, являются след ющие:
расстояние от п н та налива до п н та слива, расстояние от п н та слива до п н та налива (при движении по разным маршр там), с орость движения
автомобилей, объем автоцистерны, число автомобилей, эста ад налива, эста ад слива, время наполнения цистерны, время слива цистерны, с орость
пост пления жид ости на п н т налива, продолжительность смены, число рейсов за смен , время пересмен и. Все они читываются при составлении
рафи а движения автомобилей.
Изложенный ал оритм составления рафи а движения автоцистерн реализован на язы е Visual Basic
for Applications в виде ма роса Excel и дост пен для
за р з и по адрес : http://truck-tank.narod.ru/.
РАСШИРЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ
ОПИСАННОГО АЛГОРИТМА
При большом числе автомобилей, задействованных в перевоз ах, целесообразно вводить их в работ не все сраз , а партиями, например по числ
эста ад налива. Это можно ле о честь в предложенном ал оритме п тем величения числа автомобилей через фи сированный интервал времени.
Для чета возможной полом и автомобиля при движении межд п н тами налива и слива можно дополнить списо е о состояний состоянием «полом а». Перевод автомобиля в это состояние должен ос ществляться с четом вероятности е о полом и на маршр те.
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
World Oil, Vol. 227, № 12-2006
D. Rogers, D. Smith, Cimarex Energy, Co;
G. Fout and W. Machbanks, M-I-SWACO
CLOSED-LOOP DRILLING SYSTEM: A VIABLE ALTERNATIVE TO RESERVE WASTE PITS
D. Hedgeland, International Association of Geophysical Contractors, UK
SOUND AND THE MARINE ENVIRONMENT: KEEPING UP WITH THE REGULATIONS
K. Lavelle, AMETEK Drexelbrook, Horsham, Pennsylvania
USEFUL CRITERIA FOR SELECTING A WATERCUT MONITOR
S. Rintoul, Wilks Enterprise, Inc., Norwalk, Connecticut
NEW INFRARED METHODS FOR ANALYSING PRODUCED WATER
R. Willis, Universal Well Services, Meadville, Pennsylvania;
L. Paugh, Great lakes Energy Partners, Yatesboro, Pennsylvania;
L. Griffit, Pinnacle Technologies, Inc., Houston
MICROSEISMIC IMAGINE OF FRACTURE TREATMENT PROVIDES ANSWERES, STIMULATES
QUESTIONS
A. Pruner, Publisher;
P. Fisher, Editor
STATOIL TO BOOST RECOVERY WITH SUBSEA PRODUCTION SYSTEM
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Нефть мира
ЧТО ПРОИСХОДИТ В НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
К. Абрахам, лавный реда тор WO
ПРОЕКТ ОКОНТУРИВАНИЯ
МЕСТОРОЖДЕНИЯ УАЙТ РОУЗ
Компания Husky Energy заявила, что в 2006 .
прое т о онт ривания месторождения нефти Уайт
Ро з, расположенно о на шельфе Ньюфа ндленда, был реализован на 80 %. Бла одаря этой прорамме извле аемым запасам месторождения,
составляющим 430 млн брл, добавилось еще 190
млн брл. Компания сообщила об спешном б рении на месторождении Норд Аметист (в рам ах
прое та) новой с важины К-15, расположенной на
ю о-западе месторождения. В соответствии с
предварительной оцен ой извле аемые запасы
этой с важины составляют от 40 до 100 млн брл
нефти. С важина К-15 проб рена на л бин
2566 м. С важина проб рена на образование бен
невис авалон; толщина нефтеносной породы составляет 50–55 м.
ЭКВАДОР
ИНВЕСТИРУЕТ РАЗРАБОТКУ
УЧАСТКА 15
В 2007 . Э вадор планир ет вложить 300 млн
долл. в разработ
част а 15 и месторождений
Эден-Дж т ри и Лаймон оча. Эта информация
была пол чена К. Бл ма, р оводителя специально о отдела ос дарственной омпании
Petroecuador, оторая в настоящее время правляет этими месторождениями. Из планир емой
с ммы 70 млн долл. б дет затрачено на размещение трех б ровых станово с целью б рения
новых разведочных с важин и соор жение необходимой инфрастр т ры. Остальн ю с мм омпания Petroecuador планир ет потратить на разработ др их месторождений, расположенных
на этом част е.
ОБЪЕМЫ ВЫБРОСОВ СО2 В США
ПОСТЕПЕННО СОКРАЩАЮТСЯ
По сообщениям EIA объем выбросов парни овых азов (greenhouse gas – GHG) в 2005 . величился все о на 0,6 % по сравнению с 2004 . В
до ладе «Emissions of Greenhouse Gases in the
United States 2005» отмечалось, что объем выбросов парни овых азов в США в 2005 . составил 7,15 млрд т (в э виваленте СО 2). Если сравнить данные за предыд щие оды, то можно видеть, что величение выбросов парни овых азов
в 2005 . было значительно меньшим, что объясняется э ономичес им ростом (на 3,2 %) в стране. По азатель за 2005 . о азался ниже, чем
средний по азатель еже одно о величения выбросов парни овых азов (1,0 %), ре истрир емый
с 1990 .
6
ЧИЛИ ОТКЛАДЫВАЕТ
ПРОВЕДЕНИЕ ОЦЕНКИ
Ка было оп бли овано в El Mercurio, чилийсая ос дарственная омпания Enap вновь отложила проведение оцен и запасов на своем месторождении нефти и природно о аза Ла о Мерседес, расположенном на част е Тьерра дель
Ф э о. Компания Enap планировала провести
оцен запасов месторождения в мае 2006 ., но
затем отложила операции до де абря. Позже
оцен а запасов месторождения была отложена
еще на шесть месяцев – до пол чения рез льтатов б рения еще четырех оценочных с важин.
ОЧЕРЕДНОЕ ОБСУЖДЕНИЕ
ЦЕН НА НЕФТЬ
После то о, а цены на нефть держивались
на высо ом ровне в течение достаточно длительно о периода времени, последние два месяца
2006 . отмечалась тенденция незначительно о их
снижения. В середине ноября 2006 . фьючерс ие
цены на западно-техасс ю сыр ю нефть на ньюйор с ой товарной бирже дости ли само о низ оо ровня 2006 . и составили 55,81 долл/брл. Одна о же в де абре фьючерс ие цены вновь поднялись до 58,97 долл/брл. По мнению аналити ов,
та ое значительное повышение цен объясняется
незначительными постав ами на рыно . Одна о по
мнению аналити ов после завершения алендарно о ода постав и на рыно величатся, пос ольНПЗ в связи с повышением цен соответственно
повысят производительность. Кроме то о, производителями читывается и то, что любое х дшение по одных словий повлечет за собой повышение потребления энер орес рсов и, соответственно, рыночно о спроса.
ЗАКОНОПРОЕКТ
ПО МОРСКОМУ БУРЕНИЮ
В де абре 2006 . представители в Кон рессе
от Л изианы вновь настаивали на безотла ательном принятии за онопрое та о морс ом б рении,
беспо оясь о том, что позже, о да число демо ратов в Кон рессе станет преобладающим, с решением это о вопроса мо т возни н ть проблемы. В своем интервью респ бли анец Б. Джиндал с азал: «Мы хотим решить этот вопрос в деабре, пос оль в настоящее время мы а нио да близ и победе». По мнению аналити ов
это было достаточно оптимистичное выс азывание, пос оль прежде решение о принятии этоо за онопрое та же было отложено даже, о да
в Кон рессе насчитывалось 109 респ бли анцев.
Одна о представители респ бли анс ой партии
решили перед завершением ода еще раз проявить настойчивость в решении это о вопроса.
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СОКРАЩЕНИЕ
ИЗ-ЗА ЗАБАСТОВОК
ДОБЫЧИ В АРГЕНТИНЕ
В ноябре 2006 . в период проведения пере оворов межд баст ющими рабочими, р оводителями добывающих омпаний и официальными
представителями правительства с целью за лючения ново о со лашения, добыча нефти в Ар ентине со ратилась почти на 50 %. В среднем Арентина добывает 500 тыс. брл/с т нефти. Добыча в провинциях Ч б т и Санта Кр с была приостановлена. В провинции Не ен операции по добыче были возобновлены толь о в середине ноября. Забастов а стала причиной снижения объемов э спорта (775 млн ф т3/с т) природно о аза
в Чили. После то о, а правительство прин дило рабочих верн ться на рабочие места, по а не
за ончатся пере оворы, добыча в провинции Неен была возобновлена. Одна о в провинциях
Ч б т и Санта Кр с забастов а продолжалась.
Причиной забастов и стал от аз добывающих
омпаний рассмотреть петицию профсоюзов о
том, что оплата сверх рочных часов не должна
обла аться нало ами.
АВАРИЯ НА АЛЯСКЕ
СТАЛА ПРИЧИНОЙ
«ВСПЛЕСКА» ИМПОРТА
По данным EIA в сентябре 2006 . Западное
побережье США импортировало значительные
объемы сырой нефти и нефтепрод тов. Нефтеперерабатывающие заводы вын ждены были попать импортн ю нефть, чтобы возместить временн ю приостанов добычи (400 тыс. брл/с т)
на месторождении Пр до Бей на Аляс е (оператор – ВР). В соответствии с данными EIA Калифорния и Вашин тон импортировали в этот период 1,66 млн брл/с т нефти и нефтепрод тов
по сравнению с 1,21 млн брл/с т в предыд щие
семь месяцев. Известно, что добыча на Пр до
Бей до аварии превышала 200 тыс. брл/с т. Добыча на месторождении возобновилась толь о
середине о тября 2006 . В ито е, на Западное
побережье в онце ав ста было импортировано
13 млн брл нефти, а в онце сентября 15 млн брл.
ПРОГНОЗ СПРОСА
НА НАЗЕМНЫЕ БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ
Хотя 73 новые наземные б ровые станов и
же построены или находятся на стадии строительства, подрядчи США Helmetrich&Payne считает, что очередь операторов, ожидающих новые
станов и, не со ратится. В раз оворе с аналити ами вице-президент Helmetrich&Payne,
Дж. Линдсэй с азал, что е о омпания продолжает ис ать возможности для строительства б ровых станово в др их ре ионах, за пределами
США. К ре ионам, интерес ющим омпанию, относятся Северная Афри а, Индонезия, Индия и
Россия. Г-н Линдсэй отметил, что за лючение
до оворов на строительство новых б ровых стаНЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
ново в этих ре ионах достаточно перспе тивно
для за азчи ов, желающих их приобрести, особенно с четом быстро о старения мирово о пара. Он отметил, что в США в настоящее время
насчитывается примерно 1000 старевших б ровых станово , возраст оторых составляет 30 лет
и более. Большая часть этих станово же модернизировалась. За р бежом можно насчитать
еще примерно 500 та их б ровых станово . След ет та же читывать, что в эт статисти не были
в лючены станов и Ира а, Ирана и России.
ЗНАЧЕНИЕ АФРИКИ
С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ E&P ОПЕРАЦИЙ
На онференции, проходящей в Кейпта не
(ЮАР), мно ие межд народные нефтяные омпании отметили важность афри анс о о ре иона с
точ и зрения ос ществления E&P операций. Неоторые омпании пола ают, что E&P операции
б д т необходимы для формирования их портфолио и разработ и финансовых планов. Одна о при
проведении развед и в не оторых странах мо т
возни н ть проблемы разделения доходов, ос ществления техничес ой э спертизы и вмешательства властей, пос оль
ос дарства, а правило, треб ют большей доли доходов от добычи
нефти. К. Биддл, вице-президент афри анс о о
представительства омпании ExxonMobil отметил,
что Афри а является жизненно важным ре ионом
для е о омпании, пос оль на ее долю приходится 16 % с ммарной добычи ExxonMobil. В Афри е омпания добывает примерно 800 тыс. брл/
с т нефти и ос ществляет E&P операции в 10
странах онтинента. Из 120 прое тов омпании
49 реализ ются в этом ре ионе. Та ое же большое значение имеет Афри а и для омпании Total.
Компания добывает на этом онтиненте примерно 800 тыс. брл/с т нефти, что составляет треть
с ммарной добычи Total.
КОМПАНИЯ SUNCOR
РАСШИРЯЕТ
ИНВЕСТИЦИОННЫЕ ПЛАНЫ
Канадс ая нефтяная омпания Suncor Energy,
ос ществляющая разработ нефтеносных песчани ов, планир ет в 2007 . величить инвестирование до 5,3 млрд анадс их долл. (4,7 млрд долл.
США). Основная часть этих дене б дет направлена на реализацию прое тов по величению добычи нефти 2010 . на 500 тыс. брл/с т и более.
Инвестиционная про рамма омпании на 2007 .
о азалась значительно масштабнее, чем предпола алось первоначально. Затраты в 2007 . на
разработ
нефтеносных песчани ов составят
4,4 млрд анадс их долл., что э вивалентно почти 83 % бюджета омпании на 2007 . В эт с мм в лючены затраты на оптимизацию добычи
(1 млрд анадс их долл.) в рам ах разработанных омпанией прое тов. Но основной целью
является величение в 2008 . добычи нефти на
350 тыс. брл/с т.
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПРИОБРЕТЕНИЕ BHP BILLITON
МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЧИНГИЗ ХАН
Компании-партнеры BHP Billiton, Hess Corp. и
Repsol YPF приобрели
омпании Anadarko
Petroleum (за 1,35 млрд долл.) месторождение нефти и природно о аза Чин из Хан, расположенное в Ме си анс ом заливе. Сдел а в лючала в
себя права на разработ
л бо оводных част ов
652 и 608 на площади Грин Каньон. Месторождение Чин из Хан было от рыто в 2005 . на част е
CG 652. Извле аемые запасы месторождения оценены в 65–170 млн брл нефти. Месторождение расположено в водах л биной 1310 м и на расстоянии 5 м от добывающей платформы Marco Polo.
НОВОСТИ РАЗВЕДКИ
П. Фишер, реда тор
охватывающих 9350 ф т осадочных пород;
• на 13 част ах было выполнено детальное
еохимичес ое профилирование мел оводных ре ионов;
• на 11 част ах был измерен температ рный
радиент.
Кроме то о, в процессе этой э спедиции был
выполнен ряд др их на чных исследований.
Особое внимание в исследованиях делялось
из чению 49 ернов ( аждый длиной более 1 м),
в ходе оторо о определялись хара теристи и и
свойства пластов.
Исследования охватили наиболее сложные и
р пные метан идратные залежи Индии. Особое
внимание делялось:
• о онт риванию и отбор проб на самом
р пном морс ом месторождении, расположенном на част е 10 в басс. Кришна-Годавари;
• исследованию наиболее мощной и л бо ой
азо идратной залежи, расположенной на
част е 17 на Андаманс их о-вах подножия пот хше о в л ана на л бине 200 ф т
ниже ровня моря;
• исследованию же разрабатываемой азоидратной залежи в басс. Маханади в Бенальс ом заливе;
• демонстрации преим ществ аротажа в процессе б рения бо атых залежей перед тем,
а ос ществлять отбор ернов.
Предварительный отчет о рез льтатах э спедиции р ппа
ченых планировала под отовить
февралю 2007 . Полный отчет,
в лючающий анализ всех специалистов, планир ется под отовить январю 2008 .
Басс.
ИССЛЕДОВАНИЕ ГАЗОГИДРАТНЫХ
ЗАЛЕЖЕЙ В ИНДИИ
В середине ав ста 2006 . р ппа ченых из
Индии, Северной Амери и и Европы, воз лавляемая Генеральным дире торатом Индии по леводородам (Directorate General of Hydrocarbons)
и еоло ичес ой сл жбой США (US Geological
Survey – USGS), завершила четырехмесячн ю э спедицию на борт б рово о с дна JOIDES
Resolution. Э спедиция была ор анизована с целью исследования и оцен и азо идратных залежей, расположенных на шельфе Индии. Гр пп ,
состоящ ю из 100 вед щих ченых и специалистов, представляющих более 32 на чных и правительственных ор анизаций, воз лавил д-р Т. Колет из USGS.
На основании анализа еоло ичес их и еофизичес их данных, э спедиция планировала из чить 10 залежей, находящихся на 4 част ах (см.
рис.). В процессе исследований ос ществлялся
с важинный аротаж, отбор ернов и на чный
анализ пол ченных образцов с целью оцен и потенциала залежей с точ и зрения промышленной
добычи.
В ходе э спедиции проводились след ющие
операции:
• на 39 месторождениях, расположенных на
21 част е, было взято свыше 30 тыс. ф т (1 ф т =
0,3048 м) образцов осадочных пород;
Индия
• проведены аротажные (в
процессе б рения) исследования 12 с важин;
Басс.
Маханади
• проведены аротажные исКон ан
следования (при помощи
Басс.
Кришнаобор дования, сп с аемо о
Годавари
на анате) 13 с важин;
Андаманс ие
• на шести част ах было выо-ва
полнено верти альное сейсмичес ое профилирование (vertical seismic profiling
м
– VSP);
• из 21 с важины было ото- Расположение четырех основных част ов,
брано 494 обычных ерна, на оторых проводились исследования
8
НАИБОЛЕЕ ЗНАЧИТЕЛЬНЫЕ
ОТКРЫТИЯ
Ка сообщил по ос дарственном телевидению президент Венес элы У. Чавес омпании Statoil и Total, проб рив с
платформы Deltana разведочн ю
с важин , от рыли месторождение аза с оцененными запасами в 7 трлн ф т 3. Платформа
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
размещена на част е 4 в водах Венес элы. Новое месторождение было от рыто после б рения
второй разведочной с важины Cocuina 2-X. Первая разведочная с важина Ballenas 1-Х была оставлена в 2005 . из соображений безопасности.
Б рение первой с важины ос ществлялось с платформы Sovereign Explorer.
К наиболее значительным можно та же отнести от рытие омпании Walter Oil & Gas Corp., в
Ме си анс ом заливе на л бине 37 ф т. На этом
част е омпания проб рила л бо ю (14988 ф т)
с важин . С важина была проб рена на песчании ленти джефф нижне о миоценово о возраста
толщиной 300 ф т. С важина находится на часте Хай Айлэнд 24-L в водах Техаса. Добыча из
с важины (до то о, а она была временно оставлена) составляла 47,5 млн ф т 3/с т природно о
аза и 312 брл/с т онденсата. Оцен запасов
омпания не проводила.
Одна о, читывая л бин с важины и то, что
этот часто начал разрабатываться толь о в апреле 2006 ., можно сделать вывод, что это достаточно р пное месторождение. Оператор планировал начать промышленн ю добыч на этой
с важине в онце перво о вартала 2007 .
НОВЫЙ ПРОЕКТ РАЗРАБОТКИ
НЕФТЕНОСНЫХ ПЕСЧАНИКОВ
Ка и планировалось, Министерство вн тренних дел США (Department of the Interior – DOI) завершило анализ пяти прое тов исследования и
разработ и нефтеносных песчани ов в басс. Пайсенс (Колорадо). Компаниями Chevron, EGL
Resources и Shell Frontier Oil & Gas была выполнена оцен а состояния о р жающей среды, блаодаря чем были определены словия аренды
част ов на этой территории, площадь оторой
составляет 160 а р (1 а р = 4046,86 м2).
Объе том интереса является образование рин
ривер, проле ающее на территории Колорадо,
Юты и Вайомин а. Более 70 % образования составляет бо атая мощная нефтеносная залежь.
От рытие сопровождали традиционные политичес ие дебаты о том, что разработ а этих территорий обеспечит энер етичес ю независимость,
пос оль потенциал залежи составляет 800 млрд
брл извле аемой нефти, что э вивалентно ре лярным постав ам это о энер орес рса в течение 110 лет. То есть, этот прое т неправдоподобно мно ообещающий.
НОВАЯ БАЗА ДАННЫХ
За он об энер етичес ой полити е США от
2005 . предписывает DOI создать национальн ю
баз еоло ичес их и еофизичес их данных. На
рассмотрение в Кон ресс была представлена
национальная про рамма сбора и хранения еоло ичес их и еофизичес их данных, разработанная USGS. Эта про рамма та же представлена на сайте: http://energy.usgs.gov. В соответствии с этой про раммой данные б д т архивированы и сохранены. Кроме то о, б д т
составлены атало и еоло ичес их, еофизичес их и техничес их данных, составлены арты, представлены рез льтаты аротажа и исследования проб.
База данных б дет содержать еоло ичес ю
и еофизичес ю информацию, ле о дост пн ю
через национальный цифровой атало на базе
Интернет, что позволит пользователям быстро пол чить необходим ю информацию. Все данные
базы б д т проверяться и орре тироваться USGS
и соответств ющими а ентствами, подчиняющимися DOI и ос дарственной еоло ичес ой сл жбе. Более подробн ю информацию вы можете
пол чить на сайте: tdickinson@usgs.gov.
НОВОСТИ БУРЕНИЯ
Дж. Лич, онс льтант
МАЛЕНЬКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА
Современные б ровые можно сравнить с небольшим мобильным ородом, состоящим из 12
жилых трейлеров, эле трифицированных, полностью обор дованных бытовыми приборами и
обеспеченных водопроводной и анализационной
системами. Наземные б ровые станов и онстр ир ются разборными та , что после демонтажа их можно транспортировать по обычным доро ам на тя ачах. Жилые трейлеры и обор дование транспортир ется та же. В процессе б рения обычной с важины на б ровой живет и работает примерно 30 рабочих. В течение последних
лет было разработано мно о инновационных реНЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
шений, чтобы б ровые операции стали более
эффе тивными, дешевыми и безопасными для
о р жающей среды. Давайте подробнее рассмотрим то, что мы называем «малень ими преим ществами».
Перед сп с ом в с важин обсадных тр б с
резьбы необходимо далить защитн ю смаз .
Нес оль о лет назад резьба вр чн ю очищалась
бензином, оторый после обработ и сте ал с площад и б ровой прямо на землю и ходил в р нт.
В настоящее время использ ются разла аемые
ми роор анизмами мыла, моющие стройства с
сильной (под давлением) стр ей и р лоны абсорбир юще о материала для сбора использованной
жид ости. После обработ и этот материал вновь
с атывается в р лоны и ли видир ется. Та им
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
образом, возможность за рязнения о р жающей
среды ис лючается.
Операции по б рению нефтяной или азовой
с важины треб ют мно о воды. В основном эта
вода за рязняется б ровыми отходами и различными примесями. Запасной резерв ар для слива
воды после б ровых операций представляет собой обычн ю ям , вырыт ю в земле. Еще нес ольо лет назад очист а запасных резерв аров была
большой проблемой из-за то сичных примесей в
воде. В настоящее время вода в запасные резерв ары пост пает через плотные полимерные
фильтры, оторые отфильтровывают твердые примеси и то сичные б ровые растворы. Сохранение о р жающей среды на б ровой треб ет использования самых современных техноло ий. Использование полимерных фильтров перед запанными резерв арами способств ет защите о р жающей среды, а та же сохранению здоровья
персонала.
Значительный прорыв отмечается та же в области омпьютеризации б ровых операций. В настоящее время тр дно себе представить площадб ровой, не обор дованн ю дисплеем, соединенным с омпьютером. Это означает намно о более омпетентный ровень ос ществления операций и выявление возможных проблем на раннем этапе. Современные системы обладают возможностью виз ализации в реальном времени
данных б рения, масштабирования, обработ и и
орре тиров и данных и мно о др о о. Что не
было дост пно в предыд щие оды. Данные о
б рении в реальном времени пост пают 24 часа
в с т и в любое помещение и любом специалист ,
оторо о становлен дисплей, а та же в
лавный офис. Оператор в лавном офисе имеет
постоянн ю информацию в реальном времени о
том, а ос ществляются операции.
Для ос ществления б ровых операций необходима та же надежная связь. В настоящее время
выбор значительно бо аче, чем в предыд щие
оды. С четом различных событий в мире, о ромно о числа инвесторов и по одных словий (чтобы
послать тренний отчет необходимо а ое-то время). Наземные линии связи все еще являются
предпочтительными, но эта связь не все да о азывается возможной. Сп тни овая связь представляет собой оптимальное решение, особенно для
операторов, работающих в отдаленных ре ионах.
Современный сотр дни офиса о р жен обычными и сотовыми телефонами, фа сами, омпьютерами, портативными рациями и др ими средствами связи. Они обеспечивают значительно
больший оперативный ради с, чем прежде.
Наиболее важным средством в настоящее время является система дв сторонней связи. Бла одаря этой системе сотр дни офиса может связаться в любое время с любым специалистом или
рабочим на б ровой. Обычно та ая система состоит из 20 станций, аждая из оторых имеет
дв стороннюю- и онференц-связь.
10
В настоящее время разработано нес оль о моделей сп тни овых антенн, оторые без проблем
транспортир ются вместе с обор дованием б ровой. На аждом этапе б ровых операций использ ются омпьютеры, оторые собирают, хранят и передают данные. Сп с обсадной олонны
или цементирование вр чн ю се одня же старело. Ежедневные отчеты оператора, следяще о
за состоянием б рово о раствора, специалиста
по при отовлению б рово о раствора, специалиста, следяще о за проведением измерений в процессе б рения и др их, а та же отчет из Америанс ой ассоциации б ровых подрядчи ов
(American Association Oilwell Drilling Contractor –
AAODC) посылаются в офис. Эти данные в реальном времени в сл чае необходимости мо т быть
дост пны в любое время.
Новый способ передачи в реальном времени
с важинных и аротажных данных позволяет еоло ам и операторам обрабатывать значительно
больше информации. Это та же позволяет в непредвиденных сит ациях со ратить время простоя
и значительно быстрее принять необходимое решение, что, соответственно, влияет на повышение эффе тивности добычи и снижение затрат на
б ровые операции.
Инновационные системы б ровой площад и
в лючают в себя вращатель б рильной олоны,
более мощный навинчиватель вед щей тр бы и
ч вствительный автоматичес ий б рильщи . Первоначально эти системы были разработаны для
оризонтально о б рения, но в настоящее время
они использ ются в повседневных операциях. Использование этих систем позволило подрядчи ам
со ратить время б рения на 12 ч.
В настоящее время пра тичес и не происходит
разр шения с важины во время б рения. Современные техноло ии при отовления б ровых растворов позволяют разработать та ие системы,
стабилизир ющие и л чшающие состояние с важины. В процессе при отовления б рово о раствора использ ются измерители ровня рН, плотности б рово о раствора, читываются идравличесие режимы. При разработ е б рово о раствора
пред сматривается снижение е о то сичности и
вреда о р жающей среде. Снижается онцентрация твердых и химичес их то сичных примесей.
Известно, что на б ровой все да находится
представитель омпании, оторый 24 ч и семь дней
в неделю следит за проведением б ровых операций. Он вместе с б рови ами переезжает с места
на место и пра тичес и не имеет свободно о времени. Современные инновационные решения сделали е о с ществование на б ровой более сносным. С онстр ированы новые трейлеры, с современной системой зв оизоляции, в оторых пра тичес и не слышно рохота от работы б ровой станов и. Современные трейлеры снабжены водопроводом и одорированной системой анализации. Перед входом в жилые помещения или офисы постелены сте ловоло онные по рытия, чтобы
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
рязь снар жи не попала в помещение. С целью
онтроля работы или ремонта в сл чае полом и
а ой-либо системы на б ровой постоянно находятся эле три и, водопроводчи и и сантехни и. Та
что мы сами можем с дить, что на современных
б ровых значительно л чшились не толь о словия работы, но и омфорт – то, что мы называем
«малень ими преим ществами».
НОВОСТИ ДОБЫЧИ
В. Шмидт, на чный реда тор, WO
СЕТЬ ОПТОВОЛОКОННОЙ ГЛУБОКОВОДНОЙ
СВЯЗИ
Компании BP America Inc. и TYCO Telecommunications работают над созданием л бо оводной
донной оптоволо онной системы в Ме си анс ом
заливе. Связь межд всеми морс ими мощностями омпании ВР б дет обеспечена при помощи 1440- илометрово о оптоволо онно о абеля. Семь л бо оводных месторождений омпании – Атлантис, Хольтен, Хорн Ма нтин, Mэд До ,
Марлин, На Ки а и Тюндер Хорс – при помощи
этой же системы б д т связаны с расположенным в Хьюстоне центром Advanced Collaborative
Environ-ment.
Разработ а и размещение этой системы является частью дол овременной страте ии, цель оторой стим лировать величение добычи на л бо оводных месторождениях и обеспечить возможность своевременно о пред преждения о
приближающемся ра ане, чтобы избежать преращения добычи. Во время ра анов информационные оптичес ие си налы та же б д т посылаться с месторождений в Хьюстон.
Система, оторая обеспечит связь межд 64
платформами, б дет широ ополосной, поэтом
ней смо т подсоединиться и др ие операторы.
В соответствии с прое том система должна быть
введена в э спл атацию в онце 2007 .
ПОДВОДНЫЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ
Нес оль о лет назад ж рнал же оп бли овывал материал о подводной системе OSCAR (WO
№ 1, 2002). OSCAR представляет собой систем
для производства энер ии на дне моря, использ я химичес ие реа ции, порождаемые ми робами в донном осад е. Эта эле троэнер ия незначительна, но она может производиться постоянно.
Ар ентинс ие исследователи пытаются применить эт онцепцию для пред преждения оррозии. Д-р Х. Б салмен и е о олле и из Национально о ниверситета Mar del Plata отметили, что постоянная, производимая ми робами эле троэнерия, может подавить естественн ю альваничесю оррозию зафи сированных на дне стальных
опор морс их соор жений. Система, предложенная чеными, представляла собой след ющее. К
пластинам из стойчиво о оррозии сплава подсоединялись рафитовые эле тродные стержни.
Пластины частично оп с ались в морс ю вод ,
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
имитир я положение опор морс их соор жений,
а стержни по р жались в донный осадо . Эле троэнер ия, пол чаемая в рез льтате химичес их
реа ций, предотвращала оррозию стали. Эта
онцепция может обеспечить значительн ю э ономию затрат в настоящее время и в б д щем.
Межд тем, ченые из Лаборатории ми робиоло ичес ой э оло ии и техноло ии (Laboratory of
Microbial Ecology and Technology – LabMET) из
Университета в Генте (Бель ия) развили эт онцепцию, проведя большое число испытаний и аждый раз замеряя пол ченн ю эле троэнер ию.
Они пришли вывод , что вольтаж производимой эле троэнер ии может изменяться ( величиваться или меньшаться). Кроме то о, вольтаж
эле троэнер ии, производимой различными с оплениями ми робов, та же различный.
Возможно, в ближайшем б д щем мы на чимся предотвращать оррозию опор морс их соор жений и систем зая оривания с помощью этой
эле троэнер ии, и сможет с азать «прощай» циновым анодам.
НОВОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
Компания CNOOC Ltd. начала добыч на месторождениях нефти Каофейдан (CFD) 11-6 и 12
1S. Месторождения расположены на част ах
Бохай Бей 04/36 и 05/36. Нефть, добытая на месторождениях, б дет транспортироваться на FPSO
Hai Yang Shi You 112 по 13 илометровом тр бопровод . На 10 с важинах месторождения б дет
добываться примерно 15 тыс. брл/с т нефти с
пи ом добычи в 6 млн брл/ од.
Компания Norsk Hydro прист пила добыче на
месторождении Фрам Ост в Северном море. Новое месторождение расположено в норвежс ом
се торе, рядом с платформой С месторождения
Тролль. Добыча ос ществляется с дв х опорных
плит для б рения. Со временем на месторождении б дет проб рено еще пять э спл тационных
и две на нетательных с важины. Поп тная вода с
платформы С б дет обеспечивать необходимое
давление, а аз с месторождения Фрам Вест б дет поддерживать систем азлифтной добычи и
использоваться для повышения нефтеотдачи.
Месторождение было от рыто в 1990 . По
оцен ам е о запасы составляют 61 млн брл нефти и 109,5 млрд ф т3 природно о аза. Пи добычи нефти в 50 тыс. брл/с т б дет дости н т в
2008 .
Перевел Д. Баранаев
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЧТО НАС ЖДЕТ В 2007 .?
К. Абрахам, лавный реда тор WO
Несмотря на беспо ойство, связанное с ценами на природный аз, со ращением численности
специалистов и повышением цен на нефть, 2006 . о азался хорошим с точ и зрения значительно о повышения а тивности в области E&P
«Щедрый прито наличности», – охара теризировал 2006 . один из аналити ов E&P. Конечно, пол чению больших прибылей в немалой степени способствовали высо ие цены. Хотя в середине ноября 2006 .
фьючерс ие цены на западно-техасс ю нефть снизились и олебались в пределах 55–58 долл/брл, средние цены на нефть в период январь-сентябрь 2006 .
составляли 68,22 долл/брл. Кроме то о, с ав ста
2006 . средние за почные цены на сыр ю нефть, добываем ю в США, составляли 61,92 долл/брл.
Из это о можно сделать вывод, что больш ю часть
2006 . операторы имели высо ю прибыль. Даже с
четом ноябрьс их цен прибыль от добычи нефти была
достаточно привле ательной. Что асается природно о аза, основное беспо ойство было связано с
чрезвычайно большими запасами это о энер орес рса в хранилищах, по райней мере, в Северной Амери е. Зима 2006 . была в этом ре ионе сравнительно теплой, по этой причине потребление природно о
аза в США снизилось и, соответственно, хранилища
поставляли меньшие, чем обычно объемы аза. На
10 ноября 2006 . запасы природно о аза в хранилищах США составляли 345 трлн ф т3, что на 7,4 % выше
обычных объемов запасов страны.
Эта сит ация соответственно повлияла на снижение цен. В ав сте 2006 . цены на природный аз
понизились на 15 % до 6,51 долл/тыс. ф т3 по сравнению с тем же периодом 2005 ., о да цены составляли 7,68 долл/тыс.ф т3. В сентябре 2006 . цены сни-
зились еще больше до 5,51 долл/тыс. ф т3 или на
42 % по сравнению с тем же периодом 2005 . В о тябре сит ация с билась еще больше, о да цены
понизились до 5,31 долл/тыс. ф т3 или на 54 % по
сравнению с тем же периодом 2005 ., о да цены на
природный аз составляли 10,97 долл/тыс. ф т3. Конечно, рассматривая цены о тября 2005 ., след ет
читывать сезон ра анов в Ме си анс ом заливе и
значительное со ращение поставо природно о аза
на рыно , что стало причиной повышения цен. Однао и азодобывающие омпании и поставщи ов беспо оит возможность наст пления еще одной теплой
зимы, что может стать причиной на опления в хранилищах еще больших запасов природно о аза и, а
следствие, непредс аз емой сит ации в ценах на этот
энер орес рс. По этой причине четыре вед щие омпании – Apache, CNR, Devon и EcCana – снизили а тивность б рения азовых с важин до тех пор, по а
излише запасов не со ратится.
Тем не менее, а тивность разведочно о б рения
осталась достаточно высо ой и в Канаде и в США.
В 2006 . был заре истрирован самый высо ий ровень разведочной а тивности за последние 20 лет.
Но наиболее острое беспо ойство мно их операторов связано с со ращением числа рабочих и специалистов в отрасли, а та же высо ие темпы роста стоимости обор дования и тр б.
Более детальный анализ этих проблем приведен в
статьях наше о обзора.
ПРИЧИНЫ УВЕЛИЧЕНИЯ ДОБЫЧИ
Д-р Д. Михан, президент CMG Petroleum Consulting Ltd., Хьюстон
Д. Вайэ однажды с азал: «Не впервые мы оворим
о со ращении мировых запасов нефти. Пожал й, же
в пятый раз». Но се одняшние споры и бес онечные
дис ссии о «пи е добычи» нефти и о том, сможем ли
мы в б д щем полностью довлетворять спрос на этот
энер орес рс, больше не шо ир ют тех из нас, то
придерживается мнения, что добыча в б д щем может повыситься. В а ой-то степени до азанные запасы нефти не вызывают нас та ой сильной озабоченности, а э спл атационное обор дование на с ществ ющих и толь о начинающих разрабатываться
месторождениях.
Неизбежно, что не оторые р пные ре ионы добычи нефти и природно о аза в б д щем не б д т
ос ществлять постав и на рын и. Это может произойти из-за природных ата лизмов, сложных политичес-
12
их сит аций или даже террористичес их а тов. В
данном сл чае, а ими до азанными запасами распола ают операторы в помян тых ре ионах, на восемь или восемьдесят лет, не та важно, а то, смот ли они повысить нефтеотдач в ближайшие нес оль о лет. Я считаю, что в основном по этой причине значительно повышаются цены на нефть и эта сит ация останется та овой до тех пор, по а объемы
добычи нефти не стан т превышать спрос, по райней мере, на 1–2 млн брл/с т.
С др ой стороны везде, де я был, мы находили
способы повысить нефтеотдач и величить до азанные запасы нефти и аза. Проблема за лючается в
том, что мы не признаем недоро их техноло ий прошло о. Одна из причин за лючается в том, что мы собрали предварительно данные о том, что необходим
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
толчо , чтобы повысить добыч нефти и аза до ма симально возможных объемов. И проблема за лючается не в алчности, а в поис е оптимальных инстр ментов, оторые помо ли бы найти и оценить месторождение, определить, а им способом стим лировать добыч и т.д.
Новые инстр менты. Современные техноло ии
мониторин а пластовых свойств имеют очевидные преим щества. Они сочетают в себе 4D-сейсмичес ие исследования и инновационные приложения. Для исследования естественных трещин или мониторин а на нетания в с важин пара использ ются техноло ии ми росейсмичес ой съем и. В мониторин е распределения флюидов (особенно в естественных трещинах) этот
инстр мент является основным. Несмотря на высо ю
надежность современных с важинных средств измерения давления, оптоволо онная техноло ия позволяет
забла овременно озна омиться со с важинными словиями. Инте рирование с важинных измерений и заанчивание с важин с развитой ло и ой постепенно заменяет на чн ю разработ прое тов. Инте рирование
техноло ий мониторин а пласта для оптимизации добычи, повышения отдачи прод та и л чшения э ономи и прое та б дет способствовать форм лиров е необходимых и дополнительных требований.
Извлечение ро а. Чрезвычайно важно из чать
же завершенные прое ты, рассматривать возни авшие в процессе их реализации проблемы и извлеать из это о ро и с целью предотвращения повторения тех же ошибо . В 2006 . мы реализовывали
свои прое ты в Е ипте, С дане, Э ваториальной Гвинее, Кении, Казахстане, У раине, ОАЭ, Са довс ой
Аравии, Индонезии, К вейте, Ар ентине, Кол мбии,
Катаре, Омане, Канаде и Ме си е. Мы порно работали над разработ ой этих прое тов с четом различных стран и ре ионов, и мы знаем операторов,
оторые прила али ма сим м силий, чтобы пол чить дост п запасам нефти и повысить добыч .
След ет та же отметить, что я являюсь сторонни ом
реализации прое тов разработ и незначительных
месторождении природно о аза в тех ре ионах
мира, де вн тренний рыно остро н ждается в этих
постав ах.
Корот о о со ращении талантливых специалистов в отрасли. В настоящее время реализация инновационных идей щедро инвестир ется и проблем в
этом вопросе, а правило, не возни ает. Отрасль даже
не беспо оят масштабы прое тов – наиболее острой
проблемой стало со ращение прито а талантливых
валифицированных специалистов. Недавно я встречался с инженером-нефтяни ом, оторый на протяжении трех лет занимался э спериментальными работами в одной из вед щих нефтяных омпаний. Он спрашивал мое о совета относительно перехода на работ
в др ю омпанию, де е о заработная плата и премия б д т более чем вдвое выше. Подобная он ренция или, др ими словами, переманивание молодых
талантов, райне отрицательно влияет на прито специалистов в отрасль даже при словии повышения цен
на нефть. Вспомните анало ичные статьи, появлявшиеся в печати на протяжении последних лет, в оторых
опытные специалисты выс азывали свое мнение относительно то о, совет ют ли они перво рсни ам приходить работать в отрасль. Этот вопрос достаточно
важен. Проблема повышения нефтеотдачи треб ет
разработ и инновационных техноло ий и опробования
этих техноло ий на различных месторождениях. А если
наши молодые специалисты б д т ходить из отрасли, проработав в ней все о три ода, то то же б дет
ос ществлять мониторин и реализовывать операции
по повышению отдачи прод тов?
Д-р Д. Михан является президентом омпании CMG Petroleum Consulting Ltd., имеющей онс льтационный техничес ий центр в Хьюстоне
(www.reservoirengineering.com). Д-р
Михан имеет чен ю степень до тора
техничес их на в области нефтяных
разработо , отор ю он пол чил в
Стенфордс ом ниверситете. Б д чи
почетным членом SPE д-р Михан был
отмечен рядом на рад, в лючая Lester
C.Uren Award, присвоенн ю ем за выдающийся в лад в
разработ инновационных техноло ий. Д-р Михан является автором ряда статей и ни . Он входил в состав совета дире торов не оторых сервисных и нефтяных омпаний, а та же SPE. Д-р Михан 24 ода проработал в Union
Pacific Resources, занимал должность вице-президента в
области техничес их разработо
омпании Occidental
Petroleum. Он издавал статьи по б рению оризонтальных
с важин и ос ществлению идроразрыва пласта. В настоящее время е о деятельность сфо сирована на повышении и оптимизации добычи на месторождениях. В 2006 .
он был на ражден медалью DeGolyer «За выдающиеся засл и».
НЕСИНХРОННЫЕ
БИОРИТМЫ ПРЕПЯТСТВУЮТ
СОГЛАСОВАННОЙ РАБОТЕ
В ОТРАСЛИ
Д. Нестер, лавный операционный дире тор, Prime Offshore L. L. C., Хьюстон
Хара теристи а состояния отрасли в 2006 . анало ична хара теристи е несинхронных биоритмов.
Представим вместо физичес о о, эмоционально о и
интелле т ально о ци лов товарные цены и стоимость
сервисно о обсл живания. На протяжении все о
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
2006 . эти по азатели испытывали значительные олебания, том же не совпадающие по фазе. Это одновременно и обеспечивало большие возможности,
и создавало остр ю он ренцию межд независимыми сервисными омпаниями в Ме си анс ом заливе.
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В начале 2006 . были заре истрированы самые
высо ие товарные цены. Это стало следствием
разр шения добывающих мощностей и со ращения добычи в сезон ра анов 2005 . В то же время
это было напрям ю связано с достаточно высоими ценами на сервисные сл и, спрос на оторые после то о же сезона ра анов значительно вырос.
Пи овый спрос на сервисные сл и. Сит ация, сложившаяся в начале 2006 ., называется беспрецедентным спросом на сервисные сл и в Ме си анс ом заливе. Она стала отражением всех аспе тов развития нефте азовой отрасли. В связи со
значительным повышением цен на природный аз
величился спрос на ос ществление б ровых и сервисных операций, по этой причине омпании расширили свои бюджеты, чтобы финансировать новые прое ты. Повысилась а тивность морс их поис ово-разведочных операции, проведения оценочных и восстановительных работ. Наиболее востребованными специалистами в морс ой развед е и
добыче были и остаются водолазы, сварщи и, рабочие на баржах.
Повышение затрат. В связи с беспрецедентным
повышением спроса повысились та же размеры страхово и став и на о азание сервисных сл . В четвертом вартале 2005 . перед пи овым повышением цен размеры ставо незначительно снизились. Одна о по мно им по азателям стоимость сервисных
сл летом 2006 . почти вдвое превышала летние
цены 2005 . В ачестве примера, в 2005 . дневная
став а за аренд 250-ф товой б ровой станов и
ласса IC составляла в среднем 60 тыс. долл/с т. В
2006 . этот по азатель величился до 120 тыс. долл/
с т.
Сро и действия онтра тов та же изменились.
Процентная став а за аренд разведочных с дов с
четом их 100-процентно о использования, была
райне привле ательной для операторов, особенно,
если честь время простоя по причине плохой по оды и др ие небла оприятные фа торы.
Ка же поминалось ранее, на протяжении все о
2006 . ривые, отражающие олебания товарных цен
и стоимости сервисных сл , не совпадали по фазе.
Наиболее высо ая в 2006 . стоимость сервисных сл была заре истрирована в о тябре, о да цены на
природный аз пали до 4,39 долл/млн БТЕ. На протяжении это о ода мы испытали полное изменение
словий. В начале 2006 . были заре истрированы
высо ие цены на природный аз и меренная стоимость современно о сервисно о обсл живания. В
онце ода цены на природный аз значительно снизились, а стоимость сервисных сл стала очень высо ой. С чьей бы точ и зрения вы ни оценивали прошедший 2006 ., оператора или подрядчи а, половина ода, первая или вторая, о азалась весьма бла оприятной для проведения операций или ведения бизнеса.
Специалисты и аналити и Prime Offshore отметили, что в начале 2006 . становились достаточно
высо ие цены ( же после то о, а омпанией в деабре 2005 был завершен ряд прое тов). Мы были
очень довольны, что наш прое т, в лючающий б рение четырех с важин, размещение дв х платформ
и про лад 90- илометрово о тр бопровода, реа-
14
лизовывался на шельфе Техаса, в ре ионе, оторый
о азался в стороне от разр шительных ра анов
2005 . Еще одно до азательство наше о везения
за лючается в том, что мы спели завершить этот
прое т до ра анов 2005 ., т.е. еще по «до ра анным став ам».
Переоцен а прое тов в настоящее время. В
нашей отрасли постоянно вед тся дис ссии об а тивности и времени, и это на самом деле объяснимо. Если бы нам пришлось повторить реализацию
та о о же прое та на этом же месторождении, но
по се одняшним ценам, я не верен, что реализации это о прое та был бы дан «зеленый свет». В
нашей отрасли все да оценивались все возможности, оторые в настоящее время постепенно снижаются. Кроме то о, разрабатываемые запасы зачаст ю являются достаточно незначительными с
точ и зрения рис ов на их разработ . Мы же ссылались на оцен , что начал 2007 . почти 90 %
новых запасов б дет разрабатываться на мар инальных месторождениях. Возможно, не оторым операторам захочется ис ать запасы в 1 млрд ф т 3 на
шельфе или в 1 млн брл в л бо оводных ре ионах,
одна о, я считаю, что это были бы достаточно рисованные прое ты, если рассматривать их с точ и
зрения соответствия запасов затратам на проведение разведочных работ, сбор данных и разработ
месторождения.
Если бы нам пришлось повторить реализацию
прое та на шельфе Техаса ( оторый был завершен
в 2005 .), но с четом се одняшних словий, наша
э ономичес ая модель претерпела бы значительные
изменения. Самое интересное, что разница в ценах
на природный аз 2005 . и онца 2006 . почти незначительная. А вот, что асается затрат на проведение операций, то на онец 2006 . они выросли
на 50 % по сравнению с 2005 .
Баланс может быть восстановлен. Ита , что
же ожидает отрасль в 2007 .? Действительно ли
отмечаются призна и то о, что биоритмы отрасли
становятся более синхронными? Снижение цен на
природный аз и затраты на восстановление мощностей после ра анов 2005 . заставили операторов со ратить темпы реализации разведочных прорамм. Мно ие из операторов в настоящее время
бездейств ют в ожидании по оды, со ращения запасов природно о аза в хранилищах или повышения на не о цен.
Межд тем, в соответствии с про нозом примерно 13–15 самоподъемных б ровых станово в течение 2007 . по ин т ре ион Ме си анс о о залива,
пос оль дневные став и на их аренд «полз т вниз».
В ноябре 2006 . операторы за лючили рат овременные онтра ты на аренд самоподъемных б ровых станово с дневной став ой, составляющей всео 25–30 % летней став и. Мно ие источни и пронозировали дальнейшее снижение дневной став и
онц 2006 . и на протяжении все о 2007 ., если
операторы б д т продолжать от ладывать реализацию прое тов. Дневная став а на аренд морс их соор жений, ос ществляющих операции на шельфе, та
же б дет пересматриваться. Это связано с тем, что,
несмотря на завершение восстановительных после
ра анов 2005 . работ, мно ие прое ты задерживаются.
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Б дем надеяться, что сит ация стабилизир ется
и баланс в отрасли б дет восстановлен. Сервисные
омпании б д т та же пре спевать, а операторы блаопол чно разведывать и разрабатывать месторождения. Одна о след ет читывать, что мы живем в
достаточно хр п ом мире. Мне ино да ажется, что
цены на природный аз зависят от температ ры на
северо-восточном побережье США в прошл ю сред или иднеппин а в Ни ерии, а не от наполняемости хранилищ или объемов добычи.
Ита , 2007 . наст пил. Ка ие перспе тивы ожидают сервисные омпании и операторов в этом од ?
В настоящее время я все чаще зад мываюсь о биоритмах нефте азовой отрасли. Я считаю, что они, а
ничто др ое отражают ее состояние.
Д. Нестер занимает пост лавно о
операционно о дире тора омпании
Prime Offshore L.L.C. (штаб- вартира в
Хьюстоне), ранее известной а F-W Oil
Exploration L.L.C. Г-н Нестер пол чил степень ба алавра в области еоло ии в
Университете Индианы (Пенсильвания)
и просл шал рс по еоло ии в Университете Техаса. Кроме то о, он пол чил
степень ма истра в области делово о
администрирования в ниверситете St.
Thomas в Хьюстоне. Свою арьер -н Нестер начал в омпании Pennzoil. Затем в 1993 . -н Нестер занимал пост вицепрезидента по вопросам проведения разведочных операций
в омпании 3DX Technologies Inc. Кроме то о, он занимал пост
вице-президента по вопросам проведения межд народных
разведочных операций в омпании Devon Energy.
ВАЖНОСТЬ
ИННОВАЦИОННЫХ РЕШЕНИЙ
В 2007 . И ДАЛЕЕ
Дж. М р, президент и старший вице-президент Cameron Drilling and Production Systems, председатель
Petroleum Equipment Suppliers Association, Хьюстон
Завершившийся 2006 . был достаточно сложным
с точ и зрения совершенствования нефте азово о
рын а. А тивность развед и и добычи по-прежнем
определялась ровнем развития мировой э ономи и
и политичес ими фа торами. Ключев ю роль и рали
затраты на б рение и добыч , а та же разработ а инновационных техничес их решений. Соответственно,
б д щее развитие отраслево о сервисно о се тора
потребовало повышенно о внимания различным
проблемам, оторые прежде спешно решались, особенно повышение отдачи прод та и разработ а инновационных техноло ий.
В 1980–90-е оды были разработаны техноло ии,
оторые в б вальном смысле трансформировали отрасль, та ие а 3D-сейсмичес ие исследования, б рение и добыча в сверх л бо их водах и др ие. Новые инновационные техноло ии б рения и добычи способствовали со ращению времени б рения, повышению прибыли, величению числа спешно проб ренных разведочных с важин и повышению прод тивности нерентабельных с важин. Не та давно величение до азанных запасов вновь осложнилось, даже при
словии использования самых передовых техноло ий.
Если честь а тивность разработ и та их вед щих
нефтяных провинций, а США и Северное море, становится ясно, что надежная техноло ичес ая поддержа жизненно необходима. От да мы возьмем эти
техноло ии? Львиная доля разработ и этих технолоий б дет принадлежать сервисным омпаниям.
В 2005 . шесть вед щих сервисных омпаний вложили 2 % своих доходов в на чные исследования и разработ новых техноло ий.
Ка председатель Petroleum Equipment Suppliers
Association я обладаю привиле ией наблюдать из перво о ряда за разработ ой и внедрением все о самоо передово о, что может нам предложить промышленность. Давайте рассмотрим нес оль о мно ообещающих техноло ий.
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
Б рение с величенным от лонением ствола
с важины, нес оль их оризонтальных стволов и
сверх л бо оводное б рение. Б рение ос ществляется все л бже, по этой причине возни ают определенные проблемы, связанные с давлением, температ рой, вращающим моментом, растя ивающими
силиями и др ими. Если с важина проб рена на
нес оль о прод тивных оризонтов, с ммарное снижение добычи можно приостановить и ос ществить
операции по повышению отдачи прод та. Использование б рильных тр б из л чшенных материалов,
поможет решить не оторые из проблем, возни ающих в процессе л бо оводно о б рения и расширить
пределы л бины б рения та их с важин.
Полностью эле тричес ие подводные системы.
Эта техноло ия, разработанная омпанией Cameron,
является наиболее эффе тивной. Эта первая в мире
полностью эле тричес ая подводная система очень
важна для отрасли, пос оль с ее использованием
ис лючается применение идравличес их систем и
все о то о обор дования, оторое с ней связано. Использование эле тричес ой энер ии преим щественнее, чем идравличес ой; это связано с более высоой с оростью передачи оманд и ис лючением времени ожидания, необходимо о для заряд и а м ляторов. Полностью эле тричес ая система обеспечивает м новенн ю связь с обор дованием и обратный
си нал, нес щий информацию об словиях на дне моря.
Эта система безопасна с точ и зрения о р жающей
среды, пос оль в идравличес их системах все да
имеет место определенный рис теч и идравличесих флюидов. Система не имеет о раничений по л бине, и мо ла бы быть размещена в с важине л биной 180 м (если бы та ие б рились). Система сочетает в себе большой период работоспособности, хорош ю производительность и эффе тивность.
С важины с развитой ло и ой. В с важинах с
развитой ло и ой с целью онтроля состояния исполь-
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
з ются системы добычи и правления на нетанием.
Эти системы обеспечивают пол чение данных (в реальном времени) о добычи и состоянии пласта, выполнение анализа данных с целью оптимизации добычи и ос ществление дистанционно о онтроля процессов. Системы орре тир ют хара теристи и пото а, на нетания и др ие, что способств ет снижению затрат, рис ов и производственно о времени.
Повышение добычи и подводная обработ а
флюидов в морс ой добыче. В настоящее время
операторы, ос ществляющие морс ю добыч , очень
важн ю для пополнения мировых запасов, стал иваются с теми же проблемами, что и операторы наземной добычи. Разработ а техноло ий мно офазной
подводной добычи и подводной сепарации означает
пол чение значительных преим ществ. В след ющие
10 лет большая часть подводных разработо б дет
ос ществляться с использованием систем для мноофазной добычи, подводной сепарации или на нетания. К этим разработ ам б д т привлечены производства не толь о нефтяной отрасли, но и энер етичес ой и др их. Новые решения б д т необходимы и
не оторые из них появляются же в настоящее время.
Усовершенствование сейсмичес их технолоий. Пол чение 3D-сейсмичес их данных возможно
же в течение мно их лет. Одна о бла одаря разработ е новых техноло ий значительно л чшилась их
виз ализация. Разработаны новые техноло ии пол чения 3D-данных, бла одаря оторым значительно повысилось ачество стр т рной интерпретации еофизичес их данных за счет л чшения высо очастот-
но о спе тра. Дост пный диапазон высо их частот,
использ емый для стр т рной интерпретации, расширен без помех, ис ажения амплит ды или сдви а
фазы. Эта техноло ия л чшит стр т рн ю целостность, повысит разрешение и оптимизир ет соотношение амплит ды и фазы. В ито е мы б дем пол чать более точные данные о пластовых хара теристи ах.
Техноло ии – наше бо атство. Мы должны продолжать заниматься разработ ой техноло ий и инновационных методов повышения отдачи прод та
Пос оль мы начинаем исследовать более л боие и тр днодост пные залежи, нам необходимы техноло ии, оторые смо т решить поставленные задачи. Постоянное совершенствование техноло ий не
толь о обеспечит спех разработ и, но и дополнительные рес рсы, необходимые для э ономичес о о
роста.
Дж. М р занимает посты президента омпании Cameron Drilling and
Production Systems, старше о вицепрезидента Cameron и председателя
Petroleum Equipment Suppliers
Association. В омпанию Cameron
м-р М р пришел работать в 1999 .
Пост вице-президента он занимает с
2002 . До 1999 . м-р М р 23 ода
проработал в омпании Baker Hughes
Inc., де занимал ряд р оводящих
должностей, в лючая пост вице-президента по операциям в Латинс ой Амери е и вице-президента по операциям в восточных и западных странах.
ПОСТОЯННОЕ ИНВЕСТИРОВАНИЕ
БУДЕТ СПОСОБСТВОВАТЬ
РАЗВИТИЮ ОТРАСЛИ
У. Гаррис III, исполнительный дире тор Forest A.Garb & Associates, Inc., Даллас
Наиболее важным по азателем развития отрасли
являются цены на нефть. Несмотря на то, что после
достижения в 2005 . пи ово о ровня в 2006 . цены
на нефть незначительно снизились, они все еще были
самыми высо ими за всю историю развития отрасли.
2006 . стал очень насыщенным для нас и наших лиентов, роме то о, было создано нес оль о новых
омпаний. Большая их часть является небольшими
омпаниями, оторым необходима валифицированная помощь.
Хотя цены на нефть и природный аз постепенно
снижаются и планирование инвестирования связано
с не оторыми сложностями, стабильность цен в б д щем достаточно важна. Мы считаем, что в 2007 . а
та же в ближайшем б д щем цены на нефть составят
50–60 долл/брл.
Перспе тивы сервисных омпаний. Компании,
о азывающие сервисные сл и и разрабатывающие
для отрасли приборы и обор дование, отмечают высо ий спрос на их прод цию и сл и. Высо ий спрос
на б рение, б ровые станов и влечет за собой высо ий спрос на обор дование и сл и, что об слов-
16
лено высо ими ценами на нефть. В течение ряда лет
масштабы и темпы проведения исследований были
незначительными, одна о в настоящее время мы отмечаем повышение а тивности НИОКР в области б рения и разработ и инновационных техноло ий. Вседа возни али проблемы, оторые затем решались.
Все да находился то-то, то мо найти оптимальное
решение поставленной задачи.
Для омпании Forest A.Garb & Associates, Inc.,
2006 . о азался очень бла оприятным, а с точ и
зрения прод тивности, та и с точ и зрения финансов. Мы расширили штат и величили число лиентов, а та же снизили цены на сл и. Наша омпания
модернизировала омпьютерные приложения, тем самым значительно расширив возможности. Обеспечив
та ие преим щества, омпания пол чила возможность
более э ономично и ачественно выполнять моделирование. В предыд щие оды было невы одно за лючать со лашения на выполнение моделирования
стр т ры небольших месторождений, одна о, в настоящее время бла одаря модернизации за этот же
период мы можем выполнить нес оль о за азов.
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
К нам обращаются омпании со все о мира. С повышением цен на нефть и природный аз а тивизировалось инвестирование разработо месторождений в
США, в связи со стабильностью в стране, стойчивым
спросом на вн треннем рын е и низ ими затратами на
транспортиров . Наиболее перспе тивной областью
2006 . стали прое ты по повышению нефтеотдачи.
Проблемы, связанные с нехват ой специалистов. В настоящее время отрасль испытывает нехват
валифицированных инженеров и еоло ов. В 2005 .
Техничес ий ниверситет Техаса вып стил все о 52
специалиста-нефтяни а и толь о 49 из них пришли
работать в отрасль. Мы надеемся, что со временем
больше ст дентов захотят об чаться нефтяном бизнес и больше специалистов придет работать в отрасль. Я надеюсь, что одна из моих дочерей захочет
читься в этом ниверситете и стать в б д щем валифицированным специалистом.
У. Гаррис III занимает пост исполнительно о дире тора Forest A.Garb &
Associates, Inc. с 1998 . он отвечает
за работ омпании и онтролир ет
выполнение техничес их прое тов.
М-р Гаррис начал свою арьер в омпании ARCO Oil & Gas в ачестве инженера-разработчи а. Кроме то о, он
занимал пост вице-президента
DeGolyer and MacNaughton, де выполнял и онтролировал техничес ие разработ и, а та же отовил оценочные отчеты по месторождениям в различных ре ионах мира. М-р Гаррис пол чил
степень ба алавра в области нефтяных разработо в
Механичес ом и сельс охозяйственном ниверситете
Техаса, а та же степень ма истра в области делово о администрирования в Южном методичес ом ниверситете.
М-р Гаррис является членом SPE и считается одним из
наиболее омпетентных инженеров-нефтяни ов Техаса.
БОЛЬШЕ ХОРОШИХ СПЕЦИАЛИСТОВ
Р. Уоррен, вице-президент Pride International, Inc., Хьюстон
Сложивш юся в настоящее время в энер етичесом се торе сит ацию можно охара теризовать а
«дефицит специалистов». Вопре и ожиданиям не оторых вед щих омпаний отрасли, относительно то о,
что проблема начнет разрешаться в 2006 ., это о не
произошло. На 2007–2008 . про нозы та же не тешительные. К 2008–2009 . б дет введена в э спл атацию большая часть новых морс их б ровых соор жений. Пра тичес и в этот же период произойдет
значительное пополнение пар а наземных б ровых станово .
В настоящее время число самоподъемных б ровых станово в Ме си анс ом заливе меньшилось.
Во-первых, по причине ра анов 2005 ., а та же изза снижения цен на природный аз (примерно до
4 долл/тыс. ф т3). Кроме то о, нес оль о самоподъемных б ровых станово , работающих в Ме си ансом заливе по рат овременным онтра там, планир ют перебросить в др ие ре ионы.
Владельцы плав чих б ровых станово выбирают ре ион для размещения своих мощностей с точи зрения ма симальных возможностей в соответствии с дол овременными онтра тами и наиболее
высо ими дневными став ами. С этой точ и зрения
в настоящее время Ме си анс ий залив не являет-
ся наиболее предпочтительным ре ионом. Аналити и считают, что в 2007 . от 15 до 20 станово
б д т переброшены из Ме си анс о о залива на
Ближний Восто , в Западн ю Афри
и Ю о-Восточн ю Азию. Есть все основания предпола ать, что
эта тенденция продлиться до тех пор, по а онтра тные словия в этом ре ионе не б д т соответствовать межд народным стандартам, не со ратится
число ра анов, и размеры страхования мощностей в сл чае штормово о повреждения не стан т реальными.
Р. Уоррен занимает пост вице-президента в области отношений с инвесторами омпании Pride International,
Inc. В течение пятнадцати лет работы
в омпании он занимал посты вицепрезидента по операциям в России и
вице-президента по вопросам мар етин а и связям. Он р оводил операциями омпании в Иране, Ливии, ОАЕ
и Па истане. М-р Уоррен пол чил степени ба алавра в области нефтяных
разработо в техасс ом Техничес ом
ниверситете и ма истра в области делово о администрирования в ниверситете Техаса.
ЗАВИСИМОСТЬ МОРСКИХ РАЗРАБОТОК
ОТ ПОЛИТИКИ
К. Сивье, председатель, президент и исполнительный дире тор National Ocean Industries Association, Хьюстон
Впервые за 12 лет демо раты представляют большинство в обеих палатах Кон ресса США. Аналити и
отметили, что вследствие та о о перемещения сил
E&P омпании стол н лись с осложнением проблем,
связанных с дост пом
леводородам, зале ающим
на внешнем онтинентальном шельфе (outer conti-
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
nental shelf – OCS). При ближайшем рассмотрении
политичес ой сит ации, в лючая фа торы, не зависящие от политичес их р ов страны, можно с азать,
что время для оптимизма еще не наст пило.
«Не дачные» выборы. Несмотря на выборы в
Кон ресс, состоявшиеся 7 ноября 2006 ., основ-
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ная работа предстояла позже, перед парламентсими ани лами. Лидеры демо ратов в Сенате совместно с респ бли анцами Кон ресса (в настоящее время в меньшинстве) обс ждали возможность
расширения морс их разработо . «Я считаю это обс ждение очень важным», – отметил Г. Рейд, демо рат от Невады. Г-н Рейд отчасти со ласен с величением числа част ов и повышением а тивности б рения OCS, поддерживая принятие за онопрое та о разрешении разработ и восточной части
Ме си анс о о залива и от рытии 181 лицензионно о ра нда, в оторый войд т та же част и, расположенные на шельфе Алабамы, Л изианы, Миссисипи и Техаса.
Сенатор М. Лэндрю та же выст пает за незамедлительное принятие это о за онопрое та. Она обосновывает свою настойчивость тем, что этот за онопрое т поможет повысить а тивность операторов в
Ме си анс ом заливе.
В ав сте 2006 . Сенат и Палата представителей
единод шно одобрили проведение лицензионно о
ра нда, на отором должны быть предложены части в Ме си анс ом заливе общей площадью свыше
8,3 млн а р (1 а р = 4,046х103 м3), в лючая часть част ов 181 ра нда. В июне палатой представителей был
разработан за онопрое т о расширении площадей,
разрешенных для б рения, и смя чения запрета на
проведение б ровых операций на большей части част ов вне Залива. Иными словами, этим за онопрое том разрешается б рение всех част ов, расположенных на расстоянии 180 м от бере а. Одна о адво аты Палаты представителей предложили омпромиссное решение, оторое позволило бы не оторым
восточным штатам лониться от частия в лицензионном ра нде.
Этот пост по подвер ся решительной рити е со
стороны не оторых потребительс их р пп, оторые
выст пали за расширение разработо в Ме си ансом заливе. Представитель American Chemistry Council
заявил в прессе, что «впервые за 25 лет Палата представителей и Сенат приняли едино ласное решение
о расширении с целью разработ и площадей в Ме си анс ом заливе. Та ое решение должно способствовать стабилизации цен на энер орес рсы, сохранению рабочих мест, реплению э ономи и, снижению зависимости от импортирования энер орес рсов
из нестабильных ре ионов и т.д.». Одна о они не смо ли прийти со лашению относительно форм лирови за онодательства, оторое должно быть послано
на одобрение президент .
Сит ация, оторая сложилась в настоящее время
со стоимостью и постав ами природно о аза, является следствием 25-летней полити и, из-за оторой
постоянно повышается спрос на энер орес рсы и о раничивается дост п ним производителей.
Пятилетний план MMS. Пра тичес ие оперативные решения США в отношении лицензирования морс их част ов в основном разрабатываются вн тренним отделом (Interior Department) Управления природных рес рсов (Minerals Management Service – MMS).
В онце 2006 . MMS разработало пятилетнюю прорамм лицензирования на 2007–2012 ., более расширенн ю, чем предыд щие. Про рамма разрабатывалась с четом присланных в MMS пожеланий. Например, силы, выст пающие за о раничение б рения,
собрали 12 тыс. писем от своих сторонни ов. В то же
18
время в MMS было послано 26 тыс. писем от сторонни ов расширения площадей для б рения, представленных энер етичес ими омпаниями, их сотр дниами и пенсионерами, потребителями, сельс охозяйственными и производственными р ппами и мно ими др ими р ппами и людьми, зависящими от состояния и развития отрасли.
Пятилетняя про рамма MMS была разработана
более тщательно, чем предыд щие. Она в лючает в
себя ре ионы центральной и западной части Ме сианс о о залива, а та же шельф Вир инии и море
Бофорта на Аляс е. Одна о част и, в люченные в
про рамм , составляют все о 12 % OCS. Поэтом нам
след ет продолжить борьб , чтобы впоследствии добиться разрешения на б рение оставшихся 88 %. Это
до азывает, что администрация и правительственные
а ентства все еще и рают вед щ ю роль при определении масштабов проведения б ровых операций на
шельфе.
Решение проблем. Др ая площад а для ведения боев образовалась на ос дарственном ровне.
В 2005 . за онодательные власти Вир инии вст пили в борьб с противни ами б рения на шельфе, обратившись
бернатор штата с просьбой жесточить мораторий на б рение. Правящий в 2005 . бернатор М. Уорнер, это обращение от лонил. Однао в 2006 . это обращение, в оторое были внесены
не оторые изменения, было принято бернатором
Т. Кэйном.
В мае 2006 . в Энер етичес ий план Вир инии все
же было добавлено, что «в соответствии с полити ой
штата и правительства зона разработ и морс их азовых месторождений расширяется до 90 м от бере а». Стим лом для принятия та о о решения стало
осознание то о, что а тивизация морс о о б рения
б дет способствовать развитию э ономи и и повышению он рентоспособности отрасли штата.
На примере Вир инии оалиция энер опроизводителей и потребителей добилась от администрации
штата признания, что запрещение морс их разработо может затормозить развитие э ономи и. Национальная ассоциация по морс им разработ ам (National
Ocean Industries Association – NOIA) приняла частие
в информировании администрации на местах о важности развития морс ой нефте азовой отрасли. С этой
целью в 2006 . представители NOIA посетили 13 штатов.
Помимо это о NOIA разработала совместн ю прорамм с Сельс охозяйственным энер етичес им альянсом (Agriculture Energy Alliance – AEA). В этот альянс входит более 110 фермерс их р пп, в лючая
фермерс ое бюро, поставщи ов пшеницы и
р зы, а рохими ов, производителей добрений, представителей фермерс их р пп, и мно их др их. Представители NOIA и Ассоциации посещали офисы администрации и за онодателей с целью разъяснения
преим ществ разработ и OCS по сравнению с вредом, причиняемым высо ими ценами на энер орес рсы.
Бла одаря этой а ции были приняты рассмотрению резолюции от штатов Айдахо, Канзас, О лахома
и Теннеси, а та же два обращения от Аризоны и Юты,
что та же повлияло на изменение федеральной энеретичес ой полити и.
В 2007 . планир ется продолжить работ в этом
направлении. Южная Каролина и Джорджия та же
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
стремятся разработать нов ю энер етичес ю страте ию.
Энер етичес ая полити а. Несмотря на то, что
времена меняются, вопросы, оторые след ет обс дить полити ам, остаются теми же. Для начала след ет обратить внимание на спрос и постав и энер орес рсов. Очевидно, что спрос на них повышается и
в США, и в мире. В соответствии с ростом ВВП в мире
спрос на энер орес рсы 2025 . может вырасти на
50 %, а в США на 30 %. Для развития страны, модернизации производства, роста э ономи и и ровня
жизни треб ются постав и энер орес рсов. Вопрос
состоит в том, от да эти энер орес рсы взять? Неоторые объемы можно пол чить за счет восстанавливаемых энер орес рсов. Одна о в этом направлении след ет еще мно о работать, с орять исследования и разработ и. Кроме то о, в ближайшие 20 лет
энер ия, пол чаемая за счет ветра, солнца и биомассы, сможет лишь частично довлетворить спрос. Гидроэнер ети а составляет все о 5 % энер етичес о о
се тора США. Ядерная энер ети а довлетворяет потребности США на 20 %. У это о се тора большие
возможности расширения мощностей, но общественность реа ир ет на это райне отрицательно. С постав ами нефти и природно о аза все чаще возниают проблемы из-за снижения добычи. Запасы месторождений, от рываемых в настоящее время, о азываются все более незначительными, а добыча на
р пных месторождениях снижается.
Все эти фа торы подтверждают важность разработ и OCS. Ка мы можем запретить разработ
85 % площадей OCS, если лавной причиной запрета
является влияние на о р жающ ю сред ? Техноло ии,
разрабатывающиеся в настоящее время для отрасли, являются безопасными для о р жающей среды.
Ка отметила Национальная а адемия на , же на
протяжении 25 лет нефте азовая отрасль ставит реорды в области разработ и безопасных техноло ий и
методов. В территориальных водах США добывается
менее 2 % нефти. Возможность проливания нефти,
транспортир емой тан ерами, значительно меньше,
чем при транспортиров и ее при наземной добыче. За
период 1985–2000 . на морс их част ах США было
добыто 6,3 млн брл нефти. По данным Бере овой охраны за это время было пролито все о 0,001 %. Повышается надежность соор жений на сл чай ра анов.
В 2005 . во время ра анов было повреждено и разр шено примерно 100 платформ. Но при этом не было
заре истрировано ни одно о сл чая проливания нефти,
ни одной апли нефти не было пролито и в прибрежных районах.
С четом всех этих фа торов, федеральным а ентствам и правительственным ор анизациям след ет
от азаться от своих пред беждений относительно
б рения и добычи на шельфе. Необходимость разработ и этих рес рсов все очевиднее, особенно если
честь, что современные техноло ии и методы надежны и безопасны.
К. Сивье занимает посты председателя, президента и
исполнительно о дире тора National Ocean Industries
Association. Председателем Ассоциации он был назначен
в ноябре 2006 . Пост президента -н Сивье занимает с
июня 1993 ., а исполнительно о дире тора – с февраля
1997 . Г-н Сивье был первым председателем NOIA, первым вице-президентом PESA и на протяжении нес оль их
лет воз лавлял API. До 1985 ., о да -н Сивье начал работать в Hydril, он был представителем омпании Paul,
Hastings, Janofsky&Walker и сотр дни ом отдела по межд народным операциям в Гос дарственном департаменте
США.
КОЛЕБАНИЯ E&P РЫНКА
Д. Перселл, дире тор по на е Pickering Energy Partners, Inc., Хьюстон
Для большинства E&P омпаний 2000 . стал очень
бла оприятным. Товарные цены оставались достаточно высо ими, что обеспечивало стабильное инвестирование и самый ма симальный ровень а тивности за 20-летний период. Тем не менее цены на
нефть и природный аз были нестабильными, а производственные затраты более высо ими, чем обычно.
Ито и 2006 . На развитие E&P отрасли в 2006 .
не ативное влияние о азывало нес оль о фа торов.
Не оторые из них б д т влиять на а тивность отрасли и в 2007 .:
• мощности, поврежденные ра анами 2005 , же
почти полностью восстановлены;
• олебание товарных цен постепенно стабилизир ется;
• срывов операций по добыче нефти не происходит и не про нозир ется;
• постав и нефти на рыно соответствовали спрос , инвестиции были достаточно высо и; роме
то о, ОПЕК пришлось поддерживать мировые
цены бла одаря снижению (с 2004 .) добычи в
странах, входящих в ор анизацию;
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
• сервисное обсл живание на месторождениях
ос ществляется в сжатые сро и, но эта область
повышенно о внимания, пос оль обор дование, пост пающее на рын и, постоянно модернизир ется;
• численность рабочих и специалистов в отрасли
б дет со ращаться и в 2007 . (проще построить
б ров ю станов , чем найти на нее бри ад рабочих).
Из истории. В 2006 . были выполнены ромадные по масштаб работы по восстановлению мощностей, разр шенных ра анами 2005 . В процессе этих
работ были странены след ющие повреждения.
• Повреждены и разр шены мощности с с ммарным объемом добычи 3 млн брл/с т, на оторых заре истрировали механичес ие повреждения или произошло аварийное от лючение.
• Разр шен азовый завод с производственной
мощностью 8 млрд ф т3/с т.
• Прервана добыча более 170 млн брл нефти и
830 млрд ф т3 природно о аза.
• Повреждено или разр шено 113 э спл атационных платформ.
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Товарные цены. На протяжении все о 2006 . были
заре истрированы наиболее значительные за всю
историю с ществования отрасли олебания товарных
цен (см. табл.). Причины, оторые способствовали
этом , обс ждались же в др их статьях обзора. Таое олебание цен значительно осложнило дол овременное планирование. Одним из наиболее значительных по азателей стал природный аз. Из-за снижения цен на этот энер орес рс в 2006 . добывающие
омпании потеряли миллиарды долларов.
Колебания товарных цен
Энер орес рс
Сыраянефть,долл/брл
Автомобильныйбензин1,
долл/брл
Природный аз,долл/тыс.
ф т
1
Ма симальнаяценаNYMEX МинимальнаяценаNYMEX
77
57
2,34
1,38
11,2
4,2
Оптовая цена
Спрос. После то о, а розничные цены на бензин
дости ли ровня 3 долл/ алл, по патели не толь о
стали жаловаться, но и изменили режим поездо . Это
привело снижению спроса почти на 1,5 % в период
с января по сентябрь 2006 . В среднем мировой спрос
на нефть (по сравнению с 2004 и 2005 .) вырос. Но
при современном темпе роста цен на энер орес рсы, есть опасение, что спрос б дет и в дальнейшем
снижаться. По нашим про нозам в 2007 . мировой
спрос на энер орес рсы вырастет на 1,5 %.
Сложный бизнес. Среди возни авших в 2006 .
проблем можно отметить след ющие: теч и на тр бопроводе Аляс и, задерж а реализации л бо оводных прое тов, замедление темпов восстановления
добычи в Ме си анс ом заливе после сезона ра анов 2005 ., интересы в Ни ерии, пересмотр бюджета
же за люченных до оворов и др ие. Учитывая все
эти не ативные фа торы, можно сделать вывод, что
про нозир емо о не оторыми аналити ами повышения добычи в 2007 ., дости н ть б дет достаточно
сложно.
ОПЕК. Сочетание солидно о инвестирования, ослабления роста мирово о спроса и падения цен на
нефть с 70 до 50 долл/брл вын дило страны, входящие в ОПЕК, со ратить добыч нефти. Неразбериха
на рын е вын дила ОПЕК держивать цены на сыр ю
нефть на ровне 50 долл/брл. Одна о не оторые аналити и пола ают, что замедление роста спроса и соращение добычи в странах, входящих в ОПЕК, может не ативно повлиять на цены. Не оторые аналити и пола ают, что со ращение добычи в этих странах не б дет дол овременным; данные онца 2006 .
и начала 2007 . до азывают это. Кроме то о, маловероятно, чтобы цены на нефть оп стились ниже
50 долл/брл.
Призна и? Мы в них не н ждаемся. Нефтяные
рын и были встревожены напад ами на отрасль и
значительным со ращением дополнительной добычи,
пос оль эти два фа тора мо ли повлиять на повышение цен на сыр ю нефть до 100 долл/брл. Надежность и безопасность являются основными фа торами нормально о развития отрасли. Например, в Са довс ой Аравии попыт а террористов взорвать производственные мощности на и антс ом месторождении Аб аи была предотвращена. В то же время в
Ни ерии террористичес ий а т (с целью приостанов-
20
и добычи на ан не выборов в онце 2006 .) был
совершен.
Проблемы. Не оторые страны, распола ающие
значительными рес рсами, извле ают большие доходы из э спл атир ющихся и толь о что от рытых
месторождений (пересматривая онтра ты или сложняя процесс их подписания). По этой причине вед щие нефтяные омпании, желающие инвестировать
а ие-либо прое ты, испытывают тяжелые времена.
В ачестве примера можно привести Венес эл , де
правила и стандарты постоянно орре тир ются. Аналити и считают, что до тех пор, по а цены на сыр ю
нефть б д т оставаться высо ими, эта тенденция не
изменится.
Преим щество оризонтальных с важин. Более
дв х третей с важин, проб ренных на месторождении Барнетт Шейл, – оризонтальные. Возможность
б рить оризонтальные с важины сделала этот ре ион основной провинцией Северной Амери и, в оторой добывается природный аз. Более то о, эта техноло ия начала распространяться на та ие месторождения а Фейетвилл, Западно-техасс ое Барнетт,
В дфорд, Флойд, Атри м и Нью Олбани.
Прибыль от б рения оризонтальных с важин в
этих ре ионах значительно выше, чем верти альных.
Одна о интенсифи ация и оптимизация добычи потреб ет разработ и инновационных техноло ий.
Рабочая сила. Разработ а инновационно о обор дования является более простой задачей, чем набор валифицированно о персонала. Число сотр дни ов в отрасли постепенно со ращается, и омпаниям приходится мириться с этой сит ацией. Из-за
острой нехват и специалистов в сервисных омпаниях мно им операторам приходится самим ос ществлять онтроль б рения и за анчивания с важин, а та же послед ющ ю оцен .
Пополнение пар а б ровых станово . В 2006 .
владельцы одной или нес оль их б ровых станово
имели значительные преим щества и он рентн ю
способность. Одна о в 2007 и 2008 . на рыно пост пит большое число новых б ровых станово и обор дования для б ровой площад и. В соответствии с пронозом в ближайшие 18 месяцев на рыно пост пит
примерно 300 новых систем.
Про ноз. Мы пола аем, что цены на сыр ю нефть
в 2007 . снижаться не б д т. Если величение добычи нефти в 2007 . б дет та им же значительным, что
и в 2006 ., страны, входящие в ОПЕК, б д т поддерживать цены на нефть в пределах 50 долл/брл. Увеличение добычи природно о аза в ближайшее время не планир ется. Особенно, если честь значительные объемы аза в хранилищах и снижение спроса на
этот энер орес рс, что стало причиной снижения цен.
Одна о нефте азовые омпании остан тся одними из
вед щих и влиятельных омпаний мира.
Д. Перселл занимает пост дире тора по на е Pickering
Energy Partners, Inc. Г-н Персел пол чил степень ба алавра и ма истра в области нефтяных разработо в техасс ом Механичес ом и сельс охозяйственном ниверситете. Свою арьер он начал в омпании ARCO Alaska,
Inc., затем работал в омпании S.A. Holditch&Associates
(в настоящее время отделение омпании Schlumberger).
Впоследствии он занимал должность дире тора по инновационным исследованиям омпании Simmons&Company
International.
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПОВЫШЕНИЕ АКТИВНОСТИ
В ВЕЛИКОБРИТАНИИ
Проф. А. Кемп, Университет Абердина, Абердин, Шотландия
Высо ая а тивность разработ и месторождений
онтинентально о шельфа Вели обритании (UK
Continental Shelf – UKCS) и затраты на эти разработи в размере 8,5 млрд долл. стали отличительными
особенностями 2006 . Но эти по азатели толь о отчасти хара териз ют прошедший од. На протяжении
2006 . отмечалось повышение арендной платы на
б ровые станов и и величение производственных
затрат. В 2006 . все еще имела место нехват а б ровых станово , поэтом в перв ю очередь ос ществлялась реализация наиболее перспе тивных прое тов. Высо ие цены на энер орес рсы та же способствовали достижению этой цели. В Вели обритании,
та же а и во всем мире, отмечалась нехват а рабочих и специалистов в отрасли. Правда, эта проблема
была отчасти решена за счет повышения заработной
платы (за последние два ода на 44 %).
Объемы добычи нефти и природно о аза в стране снизились, в основном из-за истощения месторождений аза и старевания производственно о обор дования, модернизация и восстановление оторо о
ос ществляется постепенно. Увеличение добычи на
развитых месторождениях бла одаря применению инновационных техноло ий должно помочь в решении
этой проблемы.
Э спл атационное б рение велось достаточно высо ими темпами; в 2006 . было проб рено 227 с важин. Темпы разведочно о и оценочно о б рения в
2006 . незначительно снизились по сравнению с
2005 . Одна о в 2006 . были сделаны значительные
от рытия – особенно на дв х част ах центрально о
се тора Северно о моря (операторы – омпании
ConocoPhillips и Talisman). Большой в лад в развитие
отрасли внесла омпания Chevron, оторая в ноябре
2006 . проб рила три оценочные с важины на месторождениях Лохна ар и Ро збэн (Западный Шетланд).
Ка мы помним, 2006 . начался с повышения нало ов в виде надбав и
орпоративном нало в
размере от 10–20 до 50 %. На развитых месторождениях, обла аемых фис альным нало ом, эта надбава составила 75 %. В принципе, это нововведение
мо ло не ативно отразиться на развед е и разработе месторождений, одна о, исследования по азали,
что высо ие цены на нефть смя чили сит ацию. Но
любое значительное снижение цен на нефть может
повлечь ее обострение. В целом отрасль прибыльная, но мно ие прое ты приносят незначительн ю
прибыль по сравнению с прибылью основных нефтяных провинций.
Постав и природно о аза. Зимы 2005 и 2006 .
были связаны с беспо ойством относительно поставо природно о аза. Оптовые цены повышались и
ино да дости али астрономичес о о ровня. Постепенно рыно Вели обритании становится все более блаопол чным с точ и зрения зависимости от импортноо аза. В онце зимы 2006 . на месторождении Ро т,
поставляющем на вн тренний рыно примерно 80 %
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
природно о аза, возни ли проблемы, оторые заставили оператора приостановить добыч на достаточно
длительный период. Если бы это произошло в начале
зимы, в стране мо ли бы возни н ть серьезные проблемы, связанные с постав ами аза и повышением
цен. Правительство страны и OFGEM были хорошо
осведомлены о сложившейся сит ации. В онце 2006
. DTI вып стило до мент «О надежности поставо
аза», омментир ющий меры, принятые для повышения надежности поставо на рыно .
В онце 2006 . были введены в э спл атацию два
азопровода: Langeled (из Норве ии) и BBL (из Нидерландов). Проп с ная способность этих тр бопроводов достаточно вели а.
Перспе тивы на 2007 . в основном связаны с а тивностью разработ и UKCS. В соответствии с пронозом добыча нефти в стране в 2007 . повысится по
сравнению с 2006 . в основном за счет месторождения Базед. До азанные запасы это о месторождения
составляют 500 млн брл. Кроме то о, на 2007 . запланировано начало реализации еще нес оль их прое тов.
Тенденции в области добычи природно о аза в
2007 . не изменятся по сравнению с 2006 . В связи
с этим правительство под отовило энер етичес ий обзор совместных прое тов по развитию инфрастр т ры месторождений Западно о Шетланда, до азанные запасы аза оторо о оцениваются в 3 трлн ф т 3.
Проблемы. Новые месторождения нефти распола ают незначительными до азанными запасами,
ино да составляющими все о от 15 до 40 тыс. брл.
Учитывая средний сро жизни месторождений и затраты на их разработ стоимость добытой нефти составит 15–25 долл/брл. Если затраты б д т расти, то
реализация мно их та их прое тов ос ществляться не
б дет.
Рыно природно о аза останется достаточно о раниченным, но след ет честь возможность величения объемов импорта по тр бопровод Langeled.
Добытый на и антс ом месторождении Ормен Лэндж
природный аз б дет транспортироваться в стран по
этом тр бопровод . В 2007 . прист пят реализации перво о этапа прое та строительства заводов СПГ
South Hook и Dragon.
Проф. А. Кемп преподает э ономи в нефтяной отрасли в ниверситете Абердина. Профессор отовит специалистов для омпании Schlumberger. До это о -н Кемп отовил специалистов для омпании Shell в ниверситетах
Страт лайда и Найроби. В течение мно их лет проф. Кемп
специализир ется на э ономичес их исследованиях в нефте азовой отрасли, фо сир я внимание на лицензировании и нало овой полити е. По этой темати е он оп бли овал более 100 ни и статей. Проф. Кемп воз лавляет нефтяной и э ономичес ий ниверситет Абердина.
Перевел Г. Кочет ов
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЗАМКНУТАЯ
БУРОВАЯ СИСТЕМА:
АЛЬТЕРНАТИВА
РЕЗЕРВУАРАМ ДЛЯ ШЛАМА
Д. Роджерс, Д. Смит, Cimarex Energy Co. и Г. Фо т, У. Мачбэн с, M-I-Swaco
Эта система достаточно эффе тивная, и в не оторых сл чаях затраты на ее станов
ются ниже затрат на реализацию с ществ ющих решений
Разработанная на высо ом техничес ом ровне ни альная система обработ и б рово о шлама позволяет полностью ис лючить или значительно со ратить использование э оло ичес и проблематичных резерв аров для сбора и хранения б рово о шлама. Кроме то о, использование этой
системы способств ет снижению затрат.
Новый метод даления б рово о шлама или
зам н т ю б ров ю систем же спешно опробовали на 40 с важинах в о р ах Ли и Эдди (НьюМе си о). Использование этой техноло ии обеспечивает значительное снижение объемов отходов, дол овременное их хранение и со ращение
затрат. Кроме то о, ос шение б рово о шлама
значительно обле чает е о захоронение или повторное использование.
Химичес ий и механичес ий процессы в лючают в себя даление и техноло ичес ю обработ
б рово о шлама, а затем сбор ос шенных отходов
в модифицированный стальной приемный амбар.
Зам н тая б ровая система (без использования резерв аров для шлама) в лючает в себя обор дование для ос шения отходов, состоящее из модернизированной центриф и с стройством химичес ой
обработ и. После отделения твердых примесей от
жид ости, по р зчи перемещает ос шенные отходы на специальн ю площад , оторая по рыта плотным слоем расной лины, ложенной поверх пластично о по рытия, чтобы предотвратить просачивание за рязненных жид остей в почв . Слив дождевой воды ос ществляется в специальн ю дренажн ю анав . Отработанный б ровой раствор хранится
в специальных резерв арах, объемом 500 брл, и использ ется повторно в а тивных системах.
При использовании зам н той системы б ровые растворы не ничтожаются, а применяются повторно. Очень за рязненные б ровые растворы обрабатываются вторично в системе ос ш и и химичес ой обработ и.
ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫЕ ПЛОЩАДКИ
ДЛЯ СБОРА ШЛАМА
С тех пор а зародилась отрасль б рения для
сбора и хранения б рово о шлама использовали
22
о азыва-
Рис. 1. Двойной под овообразный резерв ар, оторый использ ется для сбора б рово о шлама
под овообразные резерв ары для шлама, вырытые в земле (рис. 1), оторые настоящем времени сеяли большие территории на западе США
и во всем мире. Эти резерв ары использовались
раньше и использ ются в настоящее время для
сбора и хранения б рово о шлама до о ончательно о е о захоронения. Эти резерв ары применяются та же и для сбора базовых жид остей та их,
а соленая или пресная вода. Чтобы содержащаяся в резерв аре жид ость не просочилась в
почв или не пролилась за е о пределы, они обеспечены специальными о раждениями, расположенными по всем периметр .
Раньше та ие резерв ары ино да р ппировались (при наличии системы онтроля содержания
твердой фазы) для при отовления б рово о раствора. Вн тренний резерв ар наполнялся пресной водой (применяющейся при б рении верхних част ов ствола) или соленой водой (применяющейся для растворения твердых омпонентов
а тивных б ровых растворов). Внешний резерв ар использовался для сбора и растворения твердых омпонентов водой, пост пающей с др о о
онца резерв ара.
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Использование та их резерв аров и рало важн ю роль при разработ е нефтяных и азовых месторождений. В первые оды развития отрасли
обор дования для выявления соляных интервалов
с большими объемами естественно о соляно о
б рово о раствора не с ществовало и при б рении на них часто «натал ивались». В процессе
дальнейших исследований стало ясно, что незначительные ран лы соли в рассолах создают ряд
проблем, та их а снижение с орости проход и
или прихват б рильной олонны. Системы онтроля содержания твердой фазы то о периода та же не отвечали необходимым требованиям, поэтом были разработаны резерв ары для шлама,
в оторые в том числе собирался и отработанный
б ровой раствор для то о, чтобы е о можно было
повторно использовать. Принцип строительства
тех резерв аров анало ичен системам, использ ющимся на месторождениях для этих целей и в
настоящее время.
Двойная система резерв аров позволяет собирать в нар жном резерв аре твердые примеси, выделенные из системы онтроля содержания твердой фазы. Жид ости собираются во вн тренний, более л бо ий резерв ар. Позднее стали соор жать большие ( омбинированные) резерв ары, оторые пра тичес и не имели системы
онтроля содержания твердой фазы. Эти системы были названы цир лир ющими резерв арами, в оторых онтроль содержания твердой фазы
за лючался в осаждении на дно более тяжелых
примесей.
Помимо то о, что эти резерв ары для шлама
являются «бельмом на лаз », они связаны с рядом опасностей для о р жающей среды, наименьшая из оторых – разрыв подстилающе о
пластично о по рытия и за рязнение водоносно о
оризонта. Бюро земле стройства США (US
Bureau of Land Management – BLM), ос ществляющее постоянный онтроль на большей части
территорий Нью-Ме си о и западе США, до недавне о времени считало та ие резерв ары пра тичес и безвредными [1]. Одна о в последнем
издании «Gold Book» BLM ре омендовало операторам внедрять зам н т ю б ров ю систем с
целью предотвращения за рязнения водоносных
оризонтов и сбережения воды, оторая очень
ценится на зас шливом Западе. Более то о, мноие владельцы ранчо недовольны соор жением
резерв аров для б рово о шлама и связанными
с ними возможными проблемами.
В связи с жесточением природоохранных положений и осознанием не ативных последствий в
сл чае раз ерметизации пластичных по рытий
резерв аров, последние нес оль о лет специалисты порно работали над изменениями в их онстр ции. Требования BLM постепенно та же жесточались. В настоящее время во р резерв аров для б рово о шлама треб ется возводить соответств ющее за раждение, чтобы ис лючить
сл чайный дост п ним о о-либо – б дь то челоНЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
ве , домашние или ди ие животные. Но самое
лавное ис лючить дост п этим резерв арам нар шителей за она, оторые мо т прийти за машинным маслом, рас ой для забора или химичес ими веществами (см. рис. 1). В настоящее
время в э оло ичес и ч вствительных ре ионах
соор жение резерв аров для б рово о шлама о раничено или запрещено.
При соор жении площад и для сбора б ровоо шлама в зам н той б ровой системе BLM реоменд ет соор жать по периметр площад и зараждения из синтетичес о о по рытия или др их материалов, та их а бентонит или лина, оторые обладают хорошими ерметизир ющими
свойствами и предотвращают просачивание жидостей в почв [1].
В не оторых ре ионах в зависимости от
свойств б ровых отходов и э оло ичес ой ч вствительности местности BLM треб ет станавливать системы выявления возможной теч и или
использовать менее вредные для о р жающей
среды б ровые растворы. В этих ре ионах отработанные б ровые растворы и отб ренные частицы немедленно вывозятся, чтобы предотвратить за рязнение.
В 2004 . Отделение Нью-Ме си о по охране
нефтяных рес рсов (Oil Conservation Division –
OCD) проводило совещание, асающееся соор жения резерв аров для б рово о шлама. На этом
совещании была зачитана правительственная дире тива, в оторой были изложены новые требования соор жению этих систем [2]. Обычно операторы собирают б ровой шлам в специальные
резерв ары, вла а из них постепенно испаряется. Затем оставшиеся отходы, а правило, отб ренная порода и с и цемента за апываются
т т же недале о от месторождения. В соответствии с новой дире тивой операторы не толь о
должны пол чить разрешение на соор жение резерв аров для б рово о шлама, но и со ласовать
вопрос захоронения шлама на месторождении.
Естественно, все это связано со значительным
повышением затрат.
Др ое требование за лючается в обязательном ос шении резерв ара перед е о ли видацией. Это связано с далением из резерв ара солей, оторые затем должны быть ли видированы
или захоронены. Их та же можно растворить с использованием большо о объема воды; затем этот
раствор можно за ачать обратно в пласт. Соответственно, эти операции связаны с большими
тр дностями и затратами.
По а неизвестно, мо т или нет о азать не ативное влияние эти операции на состояние о р жающей среды. Кроме то о, с ществ ют опасения, что пластичное по рытие не останется неповрежденным на протяжении все о периода использования резерв ара. Несмотря на ос шение резерв ара в процессе даления соленой воды, мноо мел их с ов шлама остается на по рытии. В
местах, де пластичное по рытие образ ет с лад23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
и, может на опиться большое оличество мел о о шлама, оторый
со временем пресс ется и затем
извлечь е о отт да и далить достаточно сложно.
След ет читывать, что испольРезерв ары
зование под овообразных резерв для хранения
аров для шлама бла оприятно та пресной и
соленой воды
Насос для
же по этой же причине. В больших
ос ществления
резерв арах для шлама ос ществрецир ляции
Слой расной
лять эффе тивный онтроль содерлины, толщиной
0. Приемный амбар
2
ф т, по рытой
жания твердой фазы достаточно
и насос для
6–12-дюймовым
рецир ляции жид ости
слоем
селитры
сложно, поэтом возни ает эффе т, 1. Станция
для
смешивания
известный а «раз р з а и разжиполимеров
Вибросита
жение», способств ющий значи- 2.3. Центриф
а
Вспомо ательная
тельном величению объемов б - 4. центриф
а с химичес ой
обработ ой
рово о шлама. Неэффе тивный 5. Питательные
Площад а для сбора и
насосы центриф
По р зчи для
хранения б рово о
очист и б рово о раствора
онтроль содержания твердой фазы 6.7. Система
перемещения
шлама. Дно площад и
Насос для системы очист и б рово о
б рово о шлама на
стлано расной
раствора
становился причиной смешивания 8. Стабилизатор
площад е
для основной центриф и
линой, по рытой
б рово о шлама с отработанным 9. Лаборатория
сверх селитрой
10. Резерв ары для хранения
б ровым раствором. Для снижения
Рис. 2. Схематичес ое изображение зам н той системы даления б рово о шлаонцентрации б рово о шлама отма, использ ющейся в Нью-Ме си о. Основными омпонентами системы являработанный за рязненный б ровой
ются подстилающее по рытие, резерв ары для хранения жид остей, система
раствор сливался, и добавлялся
подачи цемента, система онтроля содержания твердой фазы и обор дование
для подачи б рово о шлама
больший объем более чисто о отработанно о б рово о раствора из
резерв ара.
Еще одна система даления б рово о шлама
Традиционный инстр мент онтроля содержа- была разработана в начале 1990-х ., о да в ания твердой фазы анало ичен. Б ровой шлам да- честве альтернативы традиционным резерв арам
ляется с использованием поп тной жид ости, но для б рово о шлама были предложены та назыее объемы сравнительно ниже, чем при эффе те ваемые запасные амбары [4, 5]. Эти системы снаб«раз р з и и разжижения». Использование вибро- жены не менее чем четырьмя сепарационными
сита и первой центриф и способств ет частичстройствами, оторые станавливались в зоне
ном далению жид ости и твердой фазы. Исполь- размещения стандартно о резерв ара для б розование вспомо ательной центриф и, оснащен- во о шлама. В этом процессе сепарационные сной системой химичес ой обработ и, обеспечи- тройства использовались для отделения твердой
вает полное даление твердой фазы из отрабо- фазы, с послед ющим ее сбором, хранением и
танно о раствора.
вывозом. В этом процессе отб ренная соляная
Для сравнения, разжижение способств ет ве- порода и жид ости, та ие а соленая вода и отличению объемов жид ости. Если отработанный работанный б ровой раствор с высо ой онцентраствор сливается, о да твердая фаза состав- рацией бария отделялись от обычно о и б рово о
ляет 10 %, то соотношение твердой фазы в да- шлама, что способствовало снижению объемов
ляемом растворе составит 10 частей жид ости
отходов. Кроме то о, б ровой шлам мо далятьодной части шлама. Если отработанный раствор ся в процессе ос ществления б ровых операций,
сливается, о да твердая фаза составляет 5 %, что влияло на снижение затрат.
то соотношение твердой фазы составит 20 часНе та давно была внедрена инновационная ситей жид ости одной части шлама [3]. Соотно- стема ре лирования содержания твердой фазы с
шение объемов и эффе тивность очист и при- использованием химичес их фло лянтов и оаведены в таблице.
лянтов, что обеспечило высо ю эффе тивность
онтроля
б рово о шлама без на нетания больших
Эффе тивность даления различных объемов б ровых отходов
объемов воды. При этом б ровой шлам содержит
Отношение
Эффе тивность
Объем,брл
совсем незначительные объемы поп тной жид о даления
С важины Отработанно о Твердых Отб ренной WV*|HV**
сти. Эта техноло ия в значительной степени повлиб рово о
раствора
примесей
породы
шлама,%
яла на изменение объема и свойств б рово о шла10
2000
400
25352
25752
12,9
ма. Кроме то о, эта техноло ия является э оло и30
2000
1200
19718
20918
10,5
чес и безопасной и э ономит затраты.
50
70
90
2000
2000
2000
* Объем отходов
** Объем с важины
24
2000
2800
3600
14085
8451
2817
16085
11251
6417
8,0
5,6
3,2
УДАЛЕНИЕ БУРОВОГО ШЛАМА
БЕЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗЕРВУАРОВ
Б рение без использования резерв аров для
б рово о шлама треб ет очень высо ой эффе № 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 3. Вибросита являются необходимым обор дованием в
процессе
Рис. 4. Ос шенный б ровой шлам с ладир ется до повторноо использования или захоронения
тивности онтроля содержания твердой фазы, пос оль отб ренная порода не даляется из б рово о раствора и может стать причиной снижения
с орости вращения б рильной омпонов и или
прихвата б рильной олонны. Добавление в отб ренн ю пород б рово о раствора станет причиной переизбыт а жид ости и, соответственно величения объемов отходов. Если в процессе не использ ется резерв ар для б рово о шлама, то должны быть пред смотрены средства транспортиров и с промысла отработанно о б рово о раствора, что повлечет за собой повышение затрат.
Поэтом в этой системе использ ются высо оэффе тивные б ровые растворы на основе воды,
оторые содержат сравнительно мало жид ости и
эффе тивно даляют отб ренн ю пород . При
этом методе площадь, занимаемая обор дованием для этих операций, значительно меньшается.
На рис. 2 эта система изображена схематичеси. Система снабжена виброситами с мел ими отверстиями, необходимыми для проведения та их
операций. Обычно станавливаются два вибросита
с сет ами 175–200 меш (рис. 3).
Дополнительно станавливается система ос шения водных б ровых растворов, состоящая из
центриф и с стройством для химичес ой обработ и. В этой системе даляются мел ие твердые
примеси, оторые не далились после обработ и
на вибросите или идроци лонах. В приемн ю линию, оторая проходит от насоса ма истральной линии на нетаются химичес ие фло лянты
или оа лянты и отработанный б ровой раствор.
При взаимодействии этих составов мел ие частицы отработанной породы слипаются. Кроме
то о, выходящая из центриф и масса является
сравнительно с хой.
После то о, а б ровой шлам отделяется от
б рово о раствора, он собирается в модифицированный стальной резерв ар, а затем с ладир ется на специально обор дованной площад е.
Площад а соор жается след ющим образом. Что-
бы предотвратить просачивания жид ости в почв поверх пластично о по рытия плотно ладывается толстым слоем расная лина. По периметр площад а о р жена дренажной ямой, чтобы
предотвратить смыв дождевой воды. Собранный
в чи б ровой шлам перемешивается и переворачивается для то о, чтобы испарились незначительные объемы жид ости. Ино да в общ ю масс добавляются незначительные объемы извести
или пес а для стим лирования ос шения. Б ровой шлам быстро ос шается и становится похож
на обычн ю ч земли (рис. 4).
Эти чи б рово о шлама состоят из отб ренной породы и совсем незначительно о объема
жид ости в отличие от шлама, смешанно о с б ровым раствором и цементом, собирающе ося в
резерв арах для б рово о шлама. Приведем
сравнение, объем б рово о шлама на с важине
Lea County составлял 29 тыс. ф т 3. Объем шлама
отражается оэффициентом 4,6. Если бы этот б ровой шлам далялся традиционным способом,
то этот оэффициент был бы равен 10–20 (см.
табл.). Ита , объем б рово о шлама со ратился
на 60–70 %.
Соотношение затрат на соор жение и станов новой системы. Наиболее про рессивные операторы, оторые про олосовали за станов зам н той системы, все же считают, что это
б дет связано со значительным величением затрат. Одна о э ономичес ий анализ по азал совсем
др ие рез льтаты.
Соор жение и возможность использования традиционных резерв аров для б рово о шлама предпола ает, прежде все о, большие объемы воды,
необходимые для процесса. Если потреб ется б ровой раствор, то затраты мо т стать еще выше.
После завершения б рения б ровой раствор забирается из резерв ара и ли видир ется. Б ровой шлам либо транспортир ют, либо захоранивают на месте. Чтобы ма симально со ратить расходы, необходимо арендовать обор дование для
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
онтроля содержания твердой фазы, оторый при
этом процессе не б дет достаточно эффе тивным.
При использовании зам н той системы затраты на аренд обор дования и перемещение б рово о шлама на площад е повышаются. Кроме то о,
приходится соответственно обор довать площад
для то о, чтобы б рой шлам предварительно ос шить перед о ончательным е о с ладированием.
Одна о если б ровой шлам не далять может снизиться с орость вращения б ровой омпонов и,
произойти прихват б рильной олонны или потеря цир ляция б рово о раствора. Та же след ет
читывать, что в этой системе использ ются значительно меньшие объемы воды и б рово о раствора, что влияет на снижение затрат.
Пос оль др ие аспе ты зам н той системы
роме эффе тивности онтроля содержания твердой фазы не столь явно влияют на снижение затрат, провести о ончательное сравнение этой системы с традиционной может стать достаточно
сложной задачей. Одна о анализ операций в НьюМе си о по азал, что средние затраты на соор жение резерв аров для б рово о шлама и е о сбор
до момента захоронения примерно на 45 % выше,
чем при использовании зам н той системы. Кроме то о, в соответствии с рез льтатами анализа
затраты на захоронение б рово о шлама на месте примерно на 24 % выше, чем тилизация е о в
зам н той системе.
Повторное использование б рово о шлама.
Обработанный б ровой шлам либо захоранивают
на месте в специальных техничес их резерв арах,
либо транспортир ют с целью промышленно о использования. Хотя о ончательные рез льтаты анализа еще не пол чены, но предварительно можно
с азать, что б ровой шлам может использоваться
в ачестве подстилающе о по рытия при строительстве доро , для б ровых выше и др их промышленных соор жений.
В настоящее время а тивно обс ждается вопрос замены традиционных материалов, использ ющихся для дорожных полотен, обработанным
б ровым шламом. При строительстве доро
ладывается первичное по рытие или р нтовая основа, оторая по рывается еще одним слоем и,
затем, на ладывается о ончательное по рытие.
При соор жении инфрастр т ры месторождения
второй слой может быть поверхностным слоем,
пос оль доро и необходимо ладывать без пречно, одна о, в не оторых сл чаях в верхний слой
дорожно о по рытия добавляется равий.
Стандарты для выбора материалов дорожных
по рытий определяются Амери анс ой ассоциацией транспорта и доро (American Association of
State Highway and Transportation Officials –
AASHTO). Мно ие породы, входящие в состав б рово о шлама, даже, несмотря на тщательн ю е о
обработ , не относятся ре омендованным Ассоциацией материалам.
Одна о б ровой шлам, собранный в Нью-Ме си о, в значительной степени отличается от боль26
шинства б ровых отходов. Та а этот б ровой
шлам о ончательно ос шается естественным п тем, вла осодержание в нем достаточно низ ое,
поэтом дальнейше о е о ос шения не треб ется. Этот материал похож по свойствам на природный песо , оторый ре оменд ется для использования в р нтовой основе, чтобы предотвратить
наб хание или сжатие.
Перспе тивы использования обработанно о б рово о шлама в ачестве р нтовой основы для
дорожных по рытий более чем мно ообещающие.
В этом сл чае б ровой шлам б дет по рываться
селитрой, оторая является с хим и тяжелым материалом. Соединенные с селитрой соляные примеси б д т представлять очень незначительный
рис за рязнения.
В б д щем, возможно, б д т найдены и др ие
области использования б рово о шлама, но для
это о потреб ются еще длительные и с р п лезные исследования.
Перевел Г. Кочет ов
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. United States Department of the Interior, Bureau of Land
Management, «Surface Operating Standards and
Guidelines for Oil and Gas Exploration and Development
(The Gold Book)», fourth edition, 2006.
2. Clay Holtzman, «State might rue new oil pit rules; industry
does», New Mexico Business Weekly, April 22, 2005.
3. Pontiff, et fl., «Theory design and operation of an
environmentally managed pit system», Proceedings of the
First International Symposium on Oil and Gas Exploration
and Production Wastes, New Orleans, Sept. 10–13, 1990.
4. Spell, et al., «Evaluation of the use of pit management
system», Proceedings of the First International Symposium
on Oil and Gas Exploration and Production Wastes, New
Orleans, Sept. 10–13, 1990.
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
АКУСТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
И ЗАЩИТА МОРСКОЙ ФАУНЫ
Д. Хеджелэнд, International Association of Geophysical Contractors, Вели обритания
Усовершенствование межд народных исследований и правительственных дире тив, асающихся сейсмичес их исследований с целью защиты морс ой фа ны
В последнее время отмечается значительное
повышение интереса политичес их и общественных р ов, а та же ре лятивных ор анов защите морс ой фа ны в связи с проведением а стичес их исследований. Мно ие отраслевые омпании осведомлены о том, что в различных ре ионах, в оторых а тивно проводятся а стичес ие
исследования и ос ществляется б рение, ввели
правила или дире тивы, направленные на смя чение не ативно о воздействия этих операций на
морс их мле опитающих, черепах и рыб. В зависимости от ео рафичес о о положения ре иона
форм лиров а и содержание требований, за люченных в этих правилах или дире тивах, изменяется в соответствии с необходимыми мерами предосторожности и масштабами на чных исследований и б ровых операций.
Всем хорошо известно, что знание и осведомленность являются важными фа торами л бления наше о понимания а истории эволюции на
Земле, та и последствий антропо енно о воздействия на морс ю фа н . Та же известно, что морс ая фа на еще недостаточно из чена челове ом,
в этой области есть еще очень мно о неизвестноо и непонятно о.
Осознавая важность обс ждения этой проблемы на мировом ровне, промышленные ор анизации, та ие а Межд народная ассоциация еофизичес их подрядчи ов (International Association
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ОРГАНИЗАЦИИ
И АГЕНТСТВА, ОРГАНИЗОВЫВАЮЩИЕ
МЕЖДУНАРОДНЫЕ СЕМИНАРЫ
• IWC Scientific Committee, Standing Working Group
(SWC), ор анизовал дв хдневный семинар на тем «Потенциальный вред а стичес их исследований, причиняемый мле опитающим семейства итовых». Семинар проводился в Сан Киттс и Невис в мае-июне 2006 . в рам ах
58-ой еже одной онференции IWC.
На чные ре омендации были связаны с:
- мировым ре лированием сейсмичес их операций;
- определение степени потенциально о вреда, причиняемо о морс ой фа не в рез льтате проведения
сейсмичес ой съем и;
- взаимосвязь рат овременно о и дол овременно о
мониторин а;
- смя чение влияния и мониторин .
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
of Geophysical Contractors – IAGC), Межд народная ассоциация нефте- и азодобывающих омпаний (International Association of Oil and Gas
Producers – OGP), австралийс ая Ассоциация развед и и добычи нефти (Australian Petroleum
Production and Exploration Association – APPEA) и
Амери анс ий нефтяной инстит т (American
Petroleum Institute – API), собрали рабоч ю р пп для оцен и взаимодействия разведочных
изыс аний, б ровых операций и морс ой фа ны.
Одной из задач, поставленных перед этой р ппой, является о азание помощи правительственным ор анизациям в разработ е эффе тивных
дире тив. Кроме то о, ченым, входящим в р пп , необходимо вовле ать в масштабные мировые дис ссии представителей промышленности, партнеров, а та же а ционеров, представляющих различные се тора отрасли.
На протяжении все о 2006 . различные национальные и межд народные ор анизации проводили семинары и симпози мы, чтобы повысить информированность в области воздействия а стичес их исследований на морс ю фа н . В не оторых сл чаях на этих симпози мах (на основе
пол ченных на чных данных) обс ждались и разрабатывались на чные отчеты с целью о азания
помощи правительственным ор анизациям в подотов е правил и дире тив, асающихся а тивности операторов на море.
• В сентябре 2006 . Федеральное природоохранное
а ентство Германии (Umweltbundesamt) поводило межд народный семинар на тем «Влияние сейсмичес их исследований на мле опитающих семейства итовых и др ю морс ю фа н ».
Работа семинара была сфо сирована на исследовании морс их сейсмичес их операций с целью пол чения
информации и ос ществления оцен и состояния морс ой
фа ны в связи с а тивностью Германии в антар тичес ом
ре ионе. На семинаре было отмечено, что бла одаря а тивным обс ждениям было пол чено мно о новой информации, оторая б дет очень полезна при разработ е страте ии в морс ом ре ионе стран Евросоюза. Кроме то о,
под э идой OSPAR исследовательс ой р ппой был подотовлен до мент о влиянии а тивности операторов на
о р жающ ю сред (Environmental Impacts of Human
Activities – EIHA).
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
• Комитет по морс им исследованиям и техноло иям
Вели обритании (Inter-Agency Committee on Marine Science
and Technology – IACMST) является ос дарственным омитетом страны, представляющим до лады в министерство по на е и техноло иям. В онце 2006 . рабочая р ппа IACMST под отовила до лад о подводных а стичесих исследованиях и морс ой фа не. Ученые отметили,
что интерес проблеме влияния а стичес их исследований на морс ю фа н значительно вырос за последние оды. Все больше информации на эт тем появляется в средствах массовой информации.
До лад IACMST, вызвавший живой интерес и ставший
причиной на чных дис ссий, был представлен на межд народном фор ме по проблемам влияния подводных исследований на морс ю фа н и разработ е страте ии смя чения это о влияния. В печати был оп бли ован план проведения однодневно о фор ма и порядо представления
до ладов. Фор м был ор анизован в рам ах проведения
на чной онференции, ор анизованной Инстит том разработо , на и и техноло ий (Institute of Marine Engineering,
Science and Technologies – IMAREST) в Лондоне.
• Отрасль та же ведет подобн ю работ . В мае 2006 .
в Рио-де-Жанейро (Бразилия) проводился семинар на
МЕЖДУНАРОДНЫЕ СЕМИНАРЫ
Эти семинары помо ают ре лятивным ор анам, неправительственным (non-government
organizations – NGO) и на чным ор анизациям, а
та же поис ово-разведочным омпаниям л чше
понять с ть биоло ичес их, на чных и техноло ичес их разработо , связанных с морс ой фа ной.
В основном эти симпози мы были ор анизованы
межд народными ор анизациями, та ими а
Межд народная омиссия по исследованию итов
(International Whaling Commission – IWC), национальными а ентствами, та ими а Федеральное
природоохранное а ентство Германии (Umweltbundesamt) и различными р ппами, та ими а
Комитет по морс им исследованиям и техноло иям (Inter Agency Committee on Marine Science and
Technology – IACMST) Вели обритании или Комиссия по морс им мле опитающим (Marine Mammal
Commission – MMC) США. Во мно их сл чаях выводы, сделанные в процессе дис ссий на этих
симпози мах, являются основой для разработ и
мно их правил и дире тив.
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ РЕГУЛЯТИВНЫХ ОРГАНОВ
Без словно, что мировой инд стрии и особенно нефте азовой отрасли важно не толь о понимать цель этих дире тив, но и осознавать на чн ю основ для возможной разработ и в б д щем
новых более эффе тивных дире тив. Во мно их
ре ионах, правительственные и ре лятивные
ор аны стремятся пол чить самые последние начные данные, чтобы сформировать базис для
разработ и б д щих современных, пра тичес их
методов орре тирования и смя чения последствий а тивности операторов в море.
28
тем «Сейсмичес ая а тивность и морс ая фа на». Событие та о о поряд а стало для Бразилии первым. На семинар прибыли представители на и, ре лятивных ор анов
и отраслевых омпаний. В процессе работы решались
вопросы расширения информации с целью за лючения
дальнейших до оворенностей межд национальными и
межд народными омпаниями, правительствами, на чными а адемиями, чеными и специалистами. На семинаре
были представлены рез льтаты на чных исследований в
Бразилии и во всем мире. Исследования охватывали из чение морс их мле опитающих, рыб, черепах, проводились исследования их ми рации, численности поп ляции
и влияния на них сейсмичес их исследований.
• В онце 2003 . Комиссия США по морс им мле опитающим (Marine Mammals Commission – MMC) пол чила азание Кон ресса США созвать межд народн ю онференцию или нес оль о онференций на тем «Определение влияния а стичес их исследований на морс их
мле опитающих и разработ а решений для смя чения
это о влияния в процессе ос ществления сейсмичес их
или б ровых операций в о еане» и выбрать Федеральный
онс льтативный омитет. Этот Комитет был выбран и с ществ ет же примерно два ода.
Несмотря на то, что все мы понимаем, что нам
необходимо пополнять знания в этой области, всета и след ет напоминать самим себе, что проведение на чных исследований и пол чение рез льтатов – процесс достаточно длительный. По завершению работы необходимо оп бли овывать в
на чных изданиях рез льтаты исследований, использованн ю методоло ию и выводы. Не менее
важным ша ом (при любых исследованиях) является та же тщательное из чение процессов и рез льтатов перед п бли ацией, пос оль в дальнейшем работы б д т из чаться и тверждаться
независимыми э спертами. Если исследование
рассматривается на предмет соответствия стандартам, рез льтаты впоследствии п бли ются для
подтверждения широ им р ом ченых. След ет
отметить, что мнения ченых мо т быть противоречивыми, пос оль новые техноло ии обеспечивают лишь способ из чения проблемы в мельчайших деталях.
Примером та о о подхода являются ритерии
воздействия а стичес их помех на морс их млеопитающих, разработанные Национальной сл жбой США по морс ой фа не (National Marine
Fisheries Service – NMFS), впоследствии оп блиованные в на чных ж рналах. Избитая тема для
возни новения споров – определение поро овой
величины помех, безопасной для морс ой фа ны.
Без словно, что в этой работе необходимо использовать сам ю последнюю на чн ю информацию.
Отрасль же давно осознает необходимость и
важность пол чения точной информации о степени вреда а стичес их исследований и б рения
на море, причиняемо о морс ой фа не. Основная
проблема состоит в том, а сфо сировать вни№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
мание на решении этой задачи всех элементов
отрасли от самых р пных до самых малень их независимых омпаний. Историчес и поддерж а
отраслью любых исследований, связанных с из чением морс ой фа ны, ос ществлялась либо в
частном поряд е, при помощи независимых омпаний, либо в ре иональном масштабе посредством за лючения до оворов межд рядом омпаний, правляющих в этом ре ионе и ос дарственными или на чными инстит тами, та ими а
Промышленное исследовательс ое фондовое
объединение (Industry Research Findings Coalition
– IREC) или Западно-австралийс ий энер етичесий исследовательс ий альянс (Western Australian
Energy Research Alliance – WE:ERA), оторые поддерживают исследования, проводящиеся в Австралии.
Ор анизация IREC, в отор ю входят межд народные нефтяные омпании, поддерживается
IAGC. Исследования, ос ществляемые этой ор анизацией, связаны с из чением влияния сейсмичес ой развед и на ашалотов (Sperm Whale
Seismic Study – SWSS), оторые проводились в
амери анс ом се торе Ме си анс о о залива и
поддерживались Сл жбой по правлению природными рес рсами США (Management Minerals
Service – MMS).
В 2006 . была тверждена масштабная отраслевая исследовательс ая про рамма по из чению
влияния а стичес их исследований на морс ю
фа н E&P Sound and Marine Life Joint Industry
ОБЗОР ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
РЕГУЛЯТИВНЫХ ОРГАНОВ МИРА
• В США с ществ ет нес оль о направлений деятельности ре лятивных ор анов. Наиболее примечательная
деятельность связана с Аляс ой. В июне 2006 . MMS реиона Аляс а завершила и оп бли овала Про раммн ю
оцен состояния о р жающей среды (Programmatic
Environmental Assessment PEA) внешне о онтинентально о
шельфа Северно о Ледовито о о еана и влияние сейсмичес их исследований.
В онце 2006 . NMFS прист пила реализации плана
Sperm Whale Recovery и начала работ над форм лировой (Environment Impact Statement – EIS), оторый охватывает еофизичес ие операции в Ме си анс ом заливе. EIS
б дет отвечать природоохранным требованиям NEPA в соответствии с за оном об охране морс их мле опитающих.
• В 2002 . в странах, входящих в ЕС, проводилось
мно о дебатов, асающихся морс ой страте ии. В онце
2006 . Европейс ий Парламент издал ряд дире тив и
создал онс льтационный омитет.
• Ка отмечалось ранее, рабочая р ппа, исслед ющая влияние на о р жающ ю сред а тивности челове а
(Environmental Impacts of Human Activities – EIHA), составила официальный до мент, в отором изложена а тивность подводных сейсмичес их исследований нефтяной
и азовой отраслей на шельфе. Этот до мент был со-
Program (JIP). Эта про рамма стала льминацией
на чных изыс аний (проводившихся на протяжении
нес оль их лет) с целью определения потенциально о вреда а стичес их исследований, причиняемо о морс ой фа не. К разработ е этой про раммы было под лючено 14 межд народных ор анизаций, занимающихся E&P-исследованиями, в лючая IAGC, и представляющих еофизичес ю область на и. Не оторые специалисты пола али, что
эта отраслевая на чно-исследовательс ая про рамма должна охватывать нес оль о областей, одна о
это не та . JIP фо сир ется на на чных исследованиях, связанных с а стичес ой а тивностью, и
ее влиянием на морс ю фа н .
Разработ а перво о этапа JIP была завершена
в 2005 . Этот этап в лючал в себя из чение и планирование задач, с целью форм лиров и проблем
и проведения исследований, связанных с влиянием а стичес их операций на морс ю фа н .
Разработ а второ о этапа E&P Sound and Marine
Life Joint Industry Program была завершена в мае
2006 . В рам ах этой фазы было тверждено нес оль о исследовательс их прое тов. Более подробн ю информацию о JIP вы можете пол чить на
сайте: www.soundmarinelife.org.
IAGC совместно с представителями E&P-отрасли продолжает проводить встречи и обс ждать возни ающие проблемы. Мы надеемся, что та ие действия помо т решить мно ие проблемы, и мы сможем пол чить точный ответ, а ой вред приносят
а стичес ие исследования морс ой фа не.
ставлен под э идой Комиссии OSPAR (Oslo-Paris) по защите морс ой фа ны в северо-восточной части Атлантичес о о о еана.
• Администрация провинций Канады совместно разработала Бюллетень о деятельности для разработ и прораммы по морс им сейсмичес им исследованиям и распространением этой про раммы по всем морс им ре ионам, с целью предотвратить причинение вреда морс ой
фа не. Цель это о Бюллетеня за лючается в разработ е
основных требований, оторые должны читываться при
планировании любых сейсмичес их исследований.
• В Австралии та же же в течение дв х лет проводится работа, связанная с разработ ой дире тив.
В начале 2006 . Австралийс ая ассоциация нефтедобычи и развед и (Australian Petroleum Production and
Exploration – APPEA) ор анизовала оживленные дис ссии с пре6дстваителями отрасли с целью озна омления
с на чным обоснованием новых дире тив и необходи-
мостью охраны морс ой фа ны.
• Ре лятивные ор аны Бразилии ос ществили
модернизацию стр т ры ре лятивных ор анов и
орре тиров дире тив, асающихся сейсмичес их
операций на шельфе. В настоящее время шельф
Бразилии разделен на три типа в зависимости от
степени рис а, связанно о с сейсмичес ой а тивностью и ее влиянием на морс ю фа н .
Перевел Г. Кочет ов
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
КРИТЕРИИ ВЫБОРА УСТРОЙСТВ
ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОБВОДНЕННОСТИ
ДОБЫВАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ
К. Лавель, AMETEK Drexelbrook, Хоршем, Пенсильвания
Операторам необходимо знать, а ие фа торы хара териз ют измерительные стройства различно о типа
Измерение процентно о содержания воды в добываемой прод ции (обводненности) – процесс,
имеющий большое значение в нефтедобыче. Для
измерения мо т быть использованы различные техноло ии. Среди ритериев, с использованием оторых должен производиться выбор оптимальной техноло ии измерения обводненности, след ет отметить
по решность и пределы измерения, хара теристи и
процесса, механичес ю онфи рацию применяемо о измерительно о обор дования, требования
техничес ом обсл живанию и затраты. Каждая техноло ия хара териз ется определенными ритериями в зависимости от подхода прое тированию системы измерения. Одна о для обеспечения оптимально о выбора системы измерения обводненности прое тировщи и должны иметь чет ое представление о реальных хара теристи ах та их систем в
процессе их э спл атации. В приведенной ниже статье дано сравнение различных систем для измерения обводненности добываемой прод ции, по азаны их преим щества и недостат и.
Статья о раничена обс ждением инлайновых измерительных стройств для дв хфазной добываемой
прод ции, использ емых в системах техноло ичесо о онтроля и чета.
ТЕХНОЛОГИИ
ИЗМЕРЕНИЯ
Для измерения процентно о содержания воды в
нефти мо т использоваться четыре аналитичес их
техноло ии:
• измерение эле тричес ой ем ости;
• ми роволновая;
• спе трос опичес ая;
• измерение плотностей омпонентов пото а.
Все четыре техноло ии основываются на измерениях эле тричес их и/или механичес их хара теристи пере ачиваемых флюидов. Различия в хара теристи ах всех четырех техноло ий ди т ют необходимость для пользователей измерительных стройств иметь хотя бы минимальное представление
о достоинствах и недостат ах аждой из них, что даст
возможность выбрать оптимальный вариант для онретных промысловых словий.
Метод измерения эле тричес ой ем ости
пере ачиваемой прод ции. Та ая техноло ия спешно использ ется в нефтяной промышленности
же более 40 лет. Техноло ия основана на больших
30
Рис. 1. Основные параметры стандартно о цилиндричес о о
стройства ем остно о типа для измерения обводненности
различиях в значениях диэле тричес ой постоянной
нефти (k = 2,3) и воды (k ≈ 80). На рис. 1 по азан
реа ир ющий элемент ради са а и стен а тр бы ради са b, образ ющих две пластины цилиндричес оо ем остно о стройства. Эле тричес ая ем ость С
та о о стройства определяется по форм ле
С=
2 π∈0 L
.
⎛b⎞
ln ⎜ ⎟
⎝a⎠
Эле трони а измерительной системы передает
си нал на радиочастоте реа ир ющем элемент ,
фи сир ющем изменения эле тричес ой ем ости.
По мере величения содержания воды в пото е е о
диэле тричес ие свойства нарастают, что приводит
величению эле тричес ой ем ости измерительной системы. Затем бортовая эле трони а рассчитывает зависимость изменений эле тричес ой
ем ости от содержания воды в пере ачиваемом
пото е.
Преим щества инстр ментов, работа оторых
основана на ре истрации изменений эле тричес ой
ем ости, за лючаются в до азанной стабильности
выполнения операций, простоте онстр ции, неч вствительности изменениям проводимости воды
и возможности использования в самых различных
промысловых словиях. С ществ ет ошибочное
мнение, что в подобных измерительных стройствах
расчеты производятся толь о по линейном частривой зависимости изменений эле тричес ой
ем ости от обводненности добываемой прод ции.
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Изменение эле тричес ой ем ости датчи а
относительно содержания воды в тяжелой
нефти: воды (К = 80), нефти (К = 2)
Меньше воды
Больше воды
Зона
проводимости
Зона
линейной
зависимости
Содержание воды, %
Рис. 2. Корреляция эле тричес ой ем ости датчи а относительно содержания воды в пото е
Одна о область применения измерительных стройств ем остно о типа расширена на нелинейн ю
часть помян той ривой за счет использования
специальных алибровочных таблиц. Типичные емостные измерительные стройства способны работать по мно им алибровочным точ ам нелинейной области помян той ривой. На рис. 2 по азаны точ и, взятые из алибровочной таблицы.
Кроме то о, ем остные измерительные стройства хара териз ются наименьшей стоимостью по
сравнению с др ими стройствами анало ично о
назначения.
Недостат и. К недостат ам ем остных измерительных стройств можно отнести тр дности чета
алибровочных оэффициентов и о раничение их
применения во всем диапазоне изменения обводненностей, а именно в диапазоне ниже точ и инверсии нефти и воды. После то о, а содержание
воды в общем пото е величивается до значения,
о да пото становится неразрывным, проводимость
е о рез о возрастает, создавая словия для орото о замы ания на землю. В рез льтате эле тричес ая ем ость измерительно о стройства м новенно величивается до значения неопределенности. Это явление обычно происходит при нарастании обводненности ле ой нефти до 50 % и тяжелой – до 80 %.
Ми роволновый метод. Эта техноло ия основывается на чете различий эле тричес их свойств
нефтеводяных смесей для измерения обводненности пото а. Содержание воды определяется п тем
измерения диэле тричес их хара теристи пото а
с использованием ми роволново о ре истрир ющео стройства. При этом через введенный в переачиваемый пото зонд передается си нал высо ой
частоты. По мере нарастания обводненности переачиваемой прод ции прямо пропорционально содержанию воды в пото е происходит зат хание
передаваемо о си нала. Изменения си нала фи сир ются эле тронными ре истрир ющими строй-
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
Рис. 3. Ми роволновая техноло ия: изменение зат хания и
частоты си нала хара териз ет обводненность пото а
ствами и станавливается зависимость межд изменениями ровня си нала и обводненностью (рис.
3). Данный метод обеспечивает омпенсацию меренных олебаний состава пото а и солености воды
в нем.
Преим щества. К числ преим ществ ми роволновой техноло ии относятся высо ая точность измерения обводненности в диапазоне низ их ее значений и сохранение эффе тивности измерения во
всем диапазоне изменения обводненностей (от 0
до 100 %). Кроме то о, при э спл атации ми роволновых измерительных систем достаточно просто определить алибровочные оэффициенты, что
нехара терно для др их измерительных систем.
Недостат и. К недостат ам ми роволновых измерительных систем можно отнести их высо ю начальн ю стоимость сравнительно с др ими техноло иями и ч вствительность изменениям солености воды в диапазоне высо их значений обводненности пере ачиваемой прод ции. Ниже
более подробно по азано влияние содержания
солей в пото е на эффе тивность измерения обводненности.
Спе трос опичес ий метод. Этот метод измерения обводненности основан на ре истрации поазателей прохождения света через нефтеводян ю
смесь. Спе трос опичес ое стройство имитир ет
инфра расный л ч, свободно проходящий через
вод и по лощаемый в нефти. Приемные стройства измеряют степень по лощения, отражения и
разброса инфра расно о л ча с послед ющей орреляцией на значения обводненности (рис. 4).
Преим щества. Этот метод измерения обводненности хара териз ется определенными преим ществами. Во-первых, он применим во всем диапазоне изменения обводненности, при этом ошиба измерений фа тичес и меньшается по мере величения последней. По сравнению с др ими техноло иями измерения обводненности спе трос опичес ий метод выделяется точностью измерения
в диапазоне высо их ее значений. Др им преим ществом спе трос опичес о о метода является е о
независимость от изменений плотности омпонентов пото а, содержания в них солей или аза.
Недостат и. Наибольшим недостат ом спе трос опичес о о метода является недостаточная точность измерений при низ их значениях обводненности, что в ряде сл чаев делает е о неприменимым. Та , е о нельзя использовать в промысловых
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вход пото а
Приемни –
рассеиватель
Приемни отражатель
Изл чатель
Приемни по лотитель
Приводная
ат ш а и
ма нит
Датчи на входе
Датчи на выходе
Напорные тр б и
Сторона входа
Выход пото а
Сдви по фазе
Рис. 4. Устройства приема си нала в спе трос опичес их измерителях обводненности
системах автоматичес ой передачи прод ции, в
оторых обводненность изменяется в пределах 1–
3 %. При выборе та их стройств необходимо чето представлять о раниченный диапазон их применения, что объясняется дополнительным разбросом,
по лощением и отражением инфра расно о л ча.
Та им образом, данная техноло ия не может обеспечивать высо ой точности измерений на всех стадиях техноло ичес о о процесса.
Измерение обводненности по изменениям
плотности. Плотностной метод – единственный механичес ий метод измерения обводненности переачиваемой прод ции. Работа та их стройств основана на чете с орения Кориолиса. Пере ачиваемые жид ости пост пают в две тр б и, оторые
вибрир ют с определенной частотой. При проходе
жид остей в рез льтате действия силы инерции
тр б и на входе и выходе сле а из ибаются, что
приводит изменению частоты вибрации (рис. 5).
При изменениях плотности жид остей изменяются
инерционные силы и, та им образом, частота олебаний тр бо , хара териз ющая изменения обводненности. Установленный на выходе ориолисовый
расходомер хара териз ет изменения обводненности с четом первоначальных значений плотности
воды и нефти.
Преим щества. К преим ществам этой техноло ии можно отнести низ ю стоимость и способность обеспечения дополнительной информации,
та ой а расход пере ачиваемой прод ции, ее
температ ра и плотность. Та ая дополнительная информация может быть использована в дальнейшем
для оптимизации системы.
Недостат и. Недостато плотностно о измерителя обводненности проявляется в изменении словий пере ач и. Должны быть известны те щие
значения расхода, та а расход может влиять на
изменения частоты вибрации стройства. Изменения содержания аза и воды в пото е немедленно
отражаются на точности измерений обводненности
32
Сторона выхода
Рис. 5. Типичная схема ориолисова расходомера
пото а с использованием плотностно о измерителя. По этой причине та ие измерительные стройства в типичных сл чаях применяются для определения обводненности лишь ле их нефтей, та а
при использовании их для определения обводненности тяжелых нефтей точность измерений х дшается вследствие больших различий в плотностях
тяжелой нефти и воды. Рез льтаты измерений обводненности по изменениям плотности пере ачиваемой прод ции вносят дополнительные неопределенности в работ систем заводнения. Для целей определения обводненности добываемой прод ции плотности нефти и воды в та их системах
должны быть известны заранее, одна о в пластовых словиях происходит смешение пластовой и
за ачиваемой воды, что вносит дополнительные
неопределенности в определение плотности добываемой воды и, соответственно, обводненности
прод ции.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССА
ИЗМЕРЕНИЯ ОБВОДНЕННОСТИ
Ка по азано выше, аждая техноло ия измерения обводненности хара териз ется своими преим ществами и недостат ами, причем в аждой техноло ии эти преим щества и недостат и проявляются
в он ретных словиях. Весьма важно для прое тировщи ов идентифицировать хара теристи и измерительных техноло ий перед принятием решения о
выборе он ретной из них. Ниже рассмотрены основные фа торы, о азывающие наибольшее влияние на принятие решения.
Учет плотности. Любые олебания плотности
добываемой прод ции с щественно влияют на рез льтаты измерений и о азывают значительное влияние на точность измерения обводненности с помощью ем остных, ми роволновых или ориолисовых измерительных стройств. Ка по азано выше,
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
работа ем остных и ми роволновых измерительных
стройств основана на ре истрации изменений эле тричес их свойств пере ачиваемой смеси. Поэтом любое изменение эле тричес их хара теристи
(в данном сл чае диэле тричес их свойств нефти),
вызванное олебаниями плотности пере ачиваемых
прод тов, может о азать влияние на решение о выборе способа измерения обводненности пере ачиваемой прод ции.
Повышение содержания аза в пере ачиваемой
прод ции та же влияет на ее эле тричес ие свойства. В частности, диэле тричес ие свойства определяются же не дв мя, а тремя омпонентами пото а – азом (k = 1), нефтью (k = 2) и водой (k = 80).
Газирование пото а приводит меньшению измеряемых значений обводненности. На по азания ориолисовых и плотностных измерительных стройств та же о азывают влияние изменения плотности пере ачиваемой прод ции. Любые изменения плотности треб ют пере алибров и измерительных стройств.
В нефтяной промышленности специалисты же
давно становили влияние изменений плотности
пере ачиваемой прод ции на измеренные значения обводненности и предпринимают определенные силия по решению этой проблемы. Та , для
измерения толь о плотности использ ется омбинация ориолисова измерительно о стройства с
ми роволновым и ем остным датчи ами. Для предотвращения или со ращения пост пления аза в
пере ачиваем ю жид ость на входе в тр бопроводн ю систем мо т быть становлены азосепараторы, что о азывает положительное влияние на
точность измерения обводненности. Кроме то о,
не оторые омпании-производители оп бли овали специфи ации, асающиеся ч вствительности
вып с аемых ими измерительных стройств изменениям плотности пере ачиваемой прод ции.
Чтобы выбрать наиболее оптимальный вариант
пользователи измерительных стройств должны
понимать, а изменения плотности пере ачиваемой прод ции влияют на по азатели измерения
обводненности.
Учет солености. Очевидно, любое стройство
для измерения обводненности пере ачиваемой
прод ции, работа оторо о основана на принципе чета проводимости воды, ч вствительно изменениям это о параметра. Увеличение содержания солей в воде приводит рост ее проводимости. Уровень передаваемо о си нала та же зависит от свойств пере ачиваемой жид ости. Изменения солености вызывают изменения в распространении эле тричес о о си нала в пере ачиваемой жид ости.
Изменения солености воды о азывают наибольшее влияние в диапазоне высо их значений
обводненности прод ции, о да пото воды становится неразрывным. Если пото нефти в линии
неразрывен и, соответственно, неэле тропроводен, всплывающие соли о раничивают эффе т
изменения проводимости. После то о, а пото
воды в тр бопроводе становится неразрывным, он
приобретает высо ю проводимость, а содержа-
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
щиеся в нем соли мо т вызвать орот ое замыание на землю.
Четыре основных техноло ии измерения обводненности хара териз ются различной восприимчивостью изменениям проводимости. На рез льтаты измерения плотности мо т о азывать влияние твердые частицы, содержащиеся в пото е.
Ошиб и измерения обводненности ми роволновыми стройствами, связанные с изменениями
солености воды, хара терны толь о для неразрывно о водно о пото а, о да последний становится эле тропроводящим. Ми роволновые стройства алибр ются на определенн ю проводимость
воды, и при изменении этой хара теристи и возни ают ошиб и.
Из отовители ем остных измерителей обводненности прое тир ют реа ир ющий оа сиальный
элемент вып с аемых ими стройств та им образом, чтобы обеспечивалось полное насыщение
си нала без чета изменений в проводимости воды.
Преим щество насыщенно о си нала состоит в
том, что он позволяет дете тировать изменения обводненности столь дол о, с оль о си нал остается
насыщенным, а недостато – в том, что в сл чае
изменения проводимости пото а до та ой степени, что си нал становится ненасыщенным, эле тронная схема не обеспечивает достоверное значение обводненности. В большинстве сл чаев при
применении ем остных измерителей на нефтепромыслах разница в минерализации отдельных оризонтов не столь вели а, чтобы вызывать потерю
насыщенности си нала. Одна о в др их сл чаях,
например, на приеме нефтеперерабатывающе о
завода, вероятность потери насыщенности си нала возрастает.
Влияние температ ры. Изменения температ ры пото а влияют на плотность и, соответственно,
диэле тричес ие свойства пере ачиваемых жид остей. При величении температ ры плотность жидостей меньшается (и изменяются диэле тричесие хара теристи и), что приводит ошиб ам в измерении обводненности. Изменения температ ры
действ ют на рез льтаты измерения обводненности не столь рез о, а изменения минерализации
воды или ее плотности, одна о возможность орре ции температ рных флю т аций величивает
точность и повторяемость рез льтатов измерения
обводненности. Особенно важна способность орре ции температ рных олебаний в за рытых системах автоматичес ой пере ач и добываемой прод ции с промыслов, де ошиб а в измерении обводненности на 0,5 % может привести значительным э ономичес им потерям. Большинство омпаний – из отовителей стройств для измерения обводненности, пред сматривают возможность температ рной омпенсации.
Обеспечение однородности проб. Реа ир ющий элемент-датчи измерительно о стройства
должен подвер аться воздействию возможно более
представительной пробы, что повышает точность
измерений. Обычной проблемой, возни ающей в
процессе измерений, являются периодичес и проявляющиеся в пото е и воздейств ющие на реа и33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 6. Устройства для измерения обводненности предполаают однофазный хара тер пото а. Необходимо принимать
меры по предотвращению разделения пото а на свободн ю
вод и нефтян ю эм льсию
р ющий элемент раздельные проб и нефти, аза или
воды. Та ие проб и чаще все о образ ются в потое на а их-либо стройствах, способств ющих разделению фаз еще до подхода реа ир ющем элемент . Разделение часто более ритично при обводенностях более 50 %, о да свойства пере ачиваемых жид остей (та ие а плотность и вяз ость)
с щественно различаются, что вызывает разделение нефтеводяной эм льсии и образование фазы,
свободной от воды. В рез льтате на измерительный инстр мент одновременно воздейств ют мноие флюиды, весьма с щественно различающиеся
по своим свойствам.
На рис. 6 по азано динамичес ое состояние
эм льсий в процессе пере ач и. Устройства для измерения обводненности работают исходя из предпосыл и об однофазности пото а, без чета разделения е о на свободн ю вод и нефтян ю эм льсию. Улавливание свободной воды может производиться с использованием дополнительных сепараторов и инлайновых смесителей, что обеспечивает
измерение обводненности по наиболее представительной пробе.
ОТДЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
Выбор техноло ии измерения обводненности не
должен представлять особых тр дностей, та а
измерительные стройства та о о рода вып с ают
более 15 омпаний-из отовителей. Одна о след ет
отметить, что все эти стройства работают с использованием четырех основных принципов измерения обводненности, описанных выше. В связи с
этим для пользователей стройств измерения обводненности б дет полезно знать техничес ие хара теристи и та их стройств.
Пределы измерения. Не оторые из описанных
выше техноло ий измерения мо т использоваться
толь о в определенных пределах изменения обводненности. Спе трос опичес ие измерительные стройства способны давать рез льтаты во всем диапазоне олебаний обводненности, одна о точность
34
этих приборов повышается при более высо их ее
значениях, в диапазоне низ их значений точность
измерений снижается. С др ой стороны, ем остные измерительные стройства хара териз ются
весьма высо ой точностью и повторяемостью рез льтатов измерения в диапазоне низ их значений
обводненностей, одна о их применение о раничено опасностью орот о о замы ания при рез ом
изменении проводимости пото а. Ми роволновые
измерительные стройства обеспечивают высо ю
точность во всем диапазоне измерения, одна о их
высо ая стоимость препятств ет их широ ом внедрению.
Учитывая помян тые о раничения по точности измерений обводненности при различных ее
ровнях, становится понятным, почем не оторые
техноло ии применяются чаще, чем др ие. Спе трос опичес ие измерения – идеальный подход
определению содержания воды при испытаниях
с важин с высо ой обводненностью прод ции, а
та же в системах сброса за рязненных вод. В то
же время при низ их обводненностях более целесообразны ем остные и ми роволновые измерительные стройства, например, в системах автоматичес ой передачи прод ции с промыслов
потребителям или системах онтроля тр бопроводов. Потребитель должен самостоятельно выбрать техноло ию измерения обводненности, оторая наиболее целесообразна для он ретных
словий.
Выходной си нал. Хотя все стройства для измерения обводненности хара териз ются амплит дой выходно о си нала 4–20 мА, не оторые омпании-из отовители ввели в схемы вып с аемых ими
стройств дополнительные возможности, например,
использовали для передачи данных цифровые прото олы, встроенные реле, беспроводн ю передач
информации и т.д. Все эти дополнительные возможности обеспечивают передач значений плотности,
температ ры и чисто о содержания нефти в потое. Передача дополнительных выходных данных
меньшает необходимость в дополнительных датчи ах, в рез льтате че о снижается стоимость измерительных стройств и э спл атационные расходы.
Встроенные реле имеют особое значение в системах слежения за ровнем обводненности при высо ом содержании воды в пото е. Растет поп лярность использования цифровых прото олов, та а
они позволяют дистанционно диа ностировать неполад и в работе измерительно о стройства или
изменять алибровочные ривые.
Констр ции датчи ов. Установ а стройств
для измерения обводненности может производиться
различными методами, среди оторых наиболее
обычными являются методы, в оторых использ ются дв хфланцевые ат ш и (рис. 7). Применяются и др ие онстр тивные решения.
Особенности техничес о о обсл живания датчиов должны читываться непосредственно при выборе техноло ий измерения обводненности. При
этом пользователи должны попытаться пол чить ответы на след ющие вопросы.
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 7. Типичная схема станов и датчи а в дв хфланцев ю
ат ш
• Влияют ли на работ выбранной онстр ции
датчи а парафины?
• Достаточно ли представительна проба, на отор ю реа ир ет датчи ?
• Имеются ли в онстр ции датчи а а ие-либо
плотнения, по рытия или фитин и, треб ющие релярной замены?
• Ка ие внешние эле тронные стройства, стойчивые небла оприятным словиям целесообразно использовать?
На все эти вопросы след ет пол чить ответы в
процессе выбора стройств для измерения обводненности пере ачиваемой прод ции.
Инлайновые датчи и мо т быть введены непосредственно в техноло ичес ий пото , что дает дополнительные преим щества при оцен е различных
их онстр ций. Например, инлайновый датчи в схеме ем остно о стройства для измерения обводненности позволяет отбирать проб пере ачиваемой
жид ости по всей е о длине, что повышает представительность пробы и достоверность измерений.
Более длинный датчи обеспечивает средняющий
эффе т измерения обводненности ем остными измерительными стройствами, что дает возможность
использовать эле тронные схемы для повышения
точности измерений.
Расчеты нетто-содержания нефти. Та ие расчеты пол чают все больш ю поп лярность в связи с
расширением эле тронно о инстр ментария для измерения расхода и обводненности пото а. Мо т
быть использованы блочные стройства для расчета нетто-содержания нефти в нефтеводяном потое, становленные, от алиброванные и оптимизированные одним поставщи ом. При этом для потребителей отпадает необходимость сбор и отдельно за паемых элементов в единый расчетно-измерительный зел для определения чисто о содержания нефти в пото е.
Ввод в э спл атацию стройств для измерения обводненности. Для монтажа новых систем измерения обводненности необходимы определенные знания и опыт, чтобы обеспечить оптимальные хара теристи и та их систем. При выборе
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
стройств для измерения обводненности весьма
важно читывать ровень сервиса и техничес ой
поддерж и, о азываемые омпаниями-из отовителями в процессе э спл атации стройств. След ет
та же отметить, что возрастающая сложность различных измерительных техноло ий все чаще вын ждает пользователей при лашать для монтажа и ввода в э спл атацию измерительных систем специалистов, представляющих заводы-из отовители измерительно о обор дования.
Стоимость различно о обор дования для измерения обводненности олеблется в довольно широ их пределах – от 2,5 до 30,0 тыс. долл., причем
эти различия зависят от пределов применимости
стройств и их точности. Стоимость с щественно
величивается по мере расширения применения
цифровой связи и расчетов чисто о содержания
нефти.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Для обеспечения наил чших хара теристи систем измерения обводненности при минимальных
затратах пользователь должен обладать исчерпывающей информацией о параметрах процесса и хара теристи ах пере ачиваемо о прод та. Перед
принятием решения по выбор новых систем измерения обводненности необходимо читывать точность и пределы измерения, э спл атационные хара теристи и и механичес ю онфи рацию. Необходимо знание техноло ий и процессов измерения обводненности, их преим ществ и недостат ов,
что дает возможность использовать наиболее эффе тивные подходы решению возни ающих проблем.
Перевел Б. Пл жни ов
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Yang, Y. S. and B. N. Scott, B. B. Cregger, «The design.,
development and field testing of a water-cut meter based
on a microwave technique», Society of Petroleum Engineers,
Paper SPE 20697-MS Annual Technical Conference and
Exhibition, September 23–26, New Orleans, Louisiana, 1990.
2. Noelck, B., «Watercut Best Practices 101», Spartan
Controls, Aiberra Canada. Also presented at Canadian School
of Hydrocarbon Measurement (CSHM), Calgary, Alberta,
Canada, March 22–23, 2005.
3. «Specification for Lease Automatic Custody Transfer
(LACT) equipment», API Specification UN, Fourth Edition,
November 1,1994, Production Solutions, a Weatherford Co.,
www.ep-solutions.com, June 1, 2005.
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
НОВЫЕ МЕТОДЫ
АНАЛИЗА СОСТАВА
ДОБЫВАЕМОЙ ВОДЫ
ПРИ ПОМОЩИ
ИНФРАКРАСНЫХ ЛУЧЕЙ
С. Ринто л, Wilks Enterprise, Inc., Са т-Норфол , Конне ти т
С четом межд народно о запрета на применение не оторых растворителей, в разных странах
разработаны различные новые методы анализа состава добываемой воды
Уже более 20 лет в нефтепромысловой пра тие широ о использ ются методы дете тирования
нефти в воде при помощи инфра расных л чей.
При реализации этих простых методов в добавляем ю вод вводится растворитель, абсорбир ющий нефть, после че о через проб проп с ают инфра расные л чи. По степени по лощения инфрарасных л чей можно оценивать содержание нефти и воды в анализир емом пото е. Чаще все о
при реализации ранее применявше ося метода
D 3921, разработанно о Амери анс им обществом
испытаний материалов (American Society Testing
Materials – ASTM), при инфра расном дете тировании в ачестве растворителя использовали фреон 113. Одна о в 1995 . в соответствии с Монреальс им прото олом использование фреона 113
было запрещено, поэтом растворителю необходимо было найти замен . В настоящее время поис и оптимально о растворителя продолжаются.
Ниже рассмотрены последние тенденции в сфере
инфра расно о дете тирования.
НОВЫЙ МЕТОД
АНАЛИЗА ASTM D7066-04
При реализации мно их методов дете тирования содержания масел и смазо в нефтеводяных
пото ах, в лючая методы 413.2 и 418.1, разработанные Управлением по охране о р жающей среды (Environmental Protection Agency – ЕРА) и ASTM
D 3921, в ачестве растворителя использовали
фреон 113. Этот реа ент имеет две лючевые хара теристи и, оторые делают е о идеальным для
применения в ачестве растворителя при реализации метода 418.1, та а в нем весьма хорошо
растворяются леводороды. Фреон 113 сохраняет прозрачность для инфра расных л чей в спе тральной области, для оторой хара терна абсорбция леводородов. Кроме то о, фреон 113 не то сичен. Наиболее тр дной задачей, с оторой столн лся специальный омитет ASTM, созданный EPA
США для разработ и ново о метода анализа содержания масел, смазо и нефти в воде, стало
36
выявление сравнимо о (по свойствам) с фреоном
реа ента-растворителя.
Было рассмотрено нес оль о растворителей,
оторые можно было использовать в ачестве заменителей. Британс ое Министерство тор овли и
промышленности (Department Trade and Industry –
DTI) разрешило временно использовать в ачестве
заменителей тетрахлорэтилен (tetrachloroethylene
– ТТСЕ) или перхлорэтилен (perchloroethylene –
perc). Хотя оба этих растворителя хара териз ются прозрачностью по отношению инфра расным
л чам, имеются не оторые неясности относительно их потенциальной то сичности. Для реализации равиметричес о о метода анализа 1664А EPA
выбрал в ачестве растворителя n- е сан. Однао, пос оль
е сан непрозрачен для инфра расных л чей, этот метод пред сматривает е о испарение, после че о онцентрация леводородов в
первоначальном пото е может быть оценена по рез льтатам инфра расно о анализа выпаренно о
остат а. Стадия испарения хара терна а для равиметричес о о, та и для инфра расно о методов, поэтом э стра ция е сана не позволяет оличественно определить содержание лет чих леводородов.
В с андинавс их странах в ачестве заменителя фреона использ ют пентан, имеющий хара теристи и, анало ичные хара теристи ам е сана.
EPA хотело бы пол чить метод, в отором читывалось бы содержание лет чих леводородных
омпонентов. В то же время обор дование, для е о
реализации, должно быть достаточно мало абаритным, чтобы е о можно было использовать для
проведения анализа в словиях добывающей платформы. Управление предложило ASTM разработать метод анализа, пред сматривающий использование альтернативных растворителей, и в то же
время позволяющий применять инфра расные
л чи для измерений. В 2002 . был образован подомитет D19-06, задачей оторо о была разработ а
стандартно о метода определения содержания
масел, смазо и нефти в воде вместо метода ASTM
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
D3921, причем в новом методе должна быть использована альтернатива растворителю фреон
113.
После оцен и составов, альтернативных фрион 113, провели испытания дв х из них – дихлорпентафторпропана (Asahiklin АК-225) и димер/
триммер хлоротрифторэтилена (Horiba S-316).
Перхлорэтилен даже не рассматривался, та а в
соответствии с помян тым Монреальс им протоолом та же б дет запрещен использованию с
2030 . В рез льтате испытаний был выбран метод анализа, пред сматривающий применение
реа ента S-316. Та а ощ щалась недостаточность точных данных по реа ент АК-225. В отчете
омитета ASTM, занимающе ося выбором ново о
растворителя, данные по этом реа ент (даже с
четом их недостаточности), были оп бли ованы
в ачестве приложения, в расчете на возможный
интерес ним со стороны др их ор анизаций. В
июле 2004 . был твержден метод ASTM D706604, пред сматривающий применение димер/триммер хлоротрифторэтилена (S-316) для определения с использованием инфра расных л чей содержания масел, смазо и неполярных материалов в
воде. ЕРА намерено было твердить этот метод в
ачестве стандартно о, одна о принятию о ончательно о решения помешала недостаточность
фондов. После известных событий 11 сентября
2001 . основные фонды были перенаправлены на
защит от за рязнения пресных вод, пополнение
фондов с целью проведения исследований, направленных на обработ сточных вод, было преращено (и, возможно, возобновится не с оро).
В период рассмотрения ново о стандарта, предложенно о Межд народной морс ой ор анизацией (International Maritime Organization – IMO) и Межд народной ор анизацией по стандартизации
(International Standards Organization – ISO), др ие
ор анизации, та ие а Управление по защите от
нефтяных за рязнений (OSPAR) и DTI смо т, возможно, модифицировать с ществ ющие методы
инфра расно о анализа применительно новом
растворителю.
СРАВНЕНИЕ
НОВОГО МЕТОДА АНАЛИЗА
С РАНЕЕ ПРИМЕНЯЕМЫМ
Метод ASTM D 7066-04 сравним с ранее применяемым методом, при отором использовались
фреон и инфра расный анализатор, по техни е
отбора и анализа пробы. Прямых сопоставлений
дв х растворителей не проводили, та а лава
водно о департамента EPA был твердо бежден в
том, что новый метод должен использоваться в
ачестве резервно о для определения лет чих омпонентов леводородов. Оба метода – фреоновый и с использованием растворителя S-316 – хара териз ются эффе тивностью э стра ции поряда 90 %, а степень использования энер ии инфрарасно о изл чения в диапазоне С-Н составляет
89 % для фреоново о метода и 80 % – для метода
с использованием растворителя S-316. Точ и и-
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
пения обоих растворителей различны и составляют 48 °С для фреона и 134 °С – для растворителя
S-316. Это означает меньш ю лет честь растворителя S-316 и не оторое е о преим щество по
сравнению с фреоном. По стоимости оба растворителя примерно анало ичны.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СООТНОШЕНИЯ
АРОМАТИЧЕСКИХ И АЛИФАТИЧЕСКИХ
УГЛЕВОДОРОДОВ
В последнее время растет интерес определению раздельно о содержания ароматичес их и
алифатичес их омпонентов в общем пото е леводородов. Общее содержание леводородов
(Total Petroleum Hydrocarbons – TPH) может быть
определено инфра расными приборами, работающими при длине волны 3,4 м м. При использовании растворителей, та их а фреон 113, TTCE
(perc), S-316 или АК-225, прозрачных по отношению инфра расным л чам, в рез льтатах анализа на этой длине волны должно быть отражено
содержание а ароматичес их, та и алифатичесих леводородов.
Метод FT-IR (Fourier Transform Infra-Red) представляет собой метод проведения спе трально о
анализа смесей различных леводородов, та их
а ароматичес ие и алифатичес ие леводороды, с использованием инфра расно о изл чения.
Спе трометры FT-IR собирают и переводят в цифров ю форм пол чаем ю информацию. Вначале
на основе пол ченной информации строят интерферо рамм , а затем п тем преобразований Ф рье пол чают треб емый спе тр.
При использовании метода FT-IR и растворителей, прозрачных для инфра расных л чей, появляется возможность пол чить независимые данные по содержанию а ароматичес их, та и алифатичес их леводородов. Эта процед ра выполняется п тем с анирования данных о по лощении
инфра расных л чей в зоне спе тра от 2,74 м м
(3400 см-1) до 3,85 м м (2600 см-1), а описано в
методи е Амери анс о о нефтяно о инстит та
IP 426/98 «Определение содержания нефти в сточных водах с использованием инфра расно о спе трос опичес о о метода». Одна о эт процед р
тр дно реализовать пра тичес и в словиях морсой нефтедобывающей платформы, поэтом отобранные пробы приходится транспортировать на
бере , что связано с большими затратами времени.
Разработана новая онцепция измерений, пред сматривающая использование мало абаритных
инфра расных спе трометров Infra-Spec VFA-IR,
оторая дает те же рез льтаты, что и онцепция
FT-IR, но при ораздо меньших абаритах измерительно о бло а (127х127х39 мм), без применения
движ щихся частей. В новой схеме спе трометрии для пол чения спе тра пред смотрено использование специально о дете тора и линейно о
фильтра переменно о поперечно о сечения. Пол ченная спе тральная информация обеспечивает возможность пол чить данные о раздельном
37
Алифатичес ие
леводороды
Ароматичес ие
леводороды
3
5
4
Бензол, млн-1 (1)
Тол ол, млн-1 (2)
Этилбензол, млн-1 (3)
Ксилен, млн-1 (4)
Ге саде ан, млн-1 (5)
Оптичес ая плотность
Оптичес ая плотность растворителя
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2
1
Длина волны, м м
Рис. 1. Спе тр, хара териз ющий растворы леводородов в
тетрахлорэтилене при онцентрации 10 млн-1
Рис. 2. Рез льтаты испытаний смесей е саде ана
Оптичес ая плотность
BTEX, 20 млн-1 (1)
Ге саде ан, 20 млн-1 (2)
Ге с., 20 млн-1, BTEX, 20 млн-1 (3)
Ге с., BTEX по 20 млн-1 + доб. (4)
2
1
3
Длина волны, м м
Рис. 3. Спе тр BTEX при онцентрации 20 млн-1 и е саде ан
при той же онцентрации, а та же математичес ая с мма
этих спе тров
содержании ароматичес их и алифатичес их
леводородов.
-
АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ
АРОМАТИЧЕСКИХ И АЛИФАТИЧЕСКИХ
УГЛЕВОДОРОДОВ
Для испытания ново о спе трометра, предназначенно о для измерений содержания в воде ароматичес их и алифатичес их леводородов, были
под отовлены растворы бензола, этилбензола, тол ола и силена в тетрахлорэтилене (при онцентрации 100, 200, 300, 400 и 500 млн-1). Если предположить степень извлечения леводородов равной 10:1, то это означает соответственно онцентрации 10, 20, 30, 40 и 50 млн-1. У леводороды BTEX
(Benzene, Toluene, Ethylbenzene и Xylene) были выбраны для проведения испытаний потом , что они
остаются невидимыми для лаза в процессе испарения. Спе тр, хара териз ющий растворы этих леводородов в тетрахлорэтилене при онцентрации 10 млн-1, по азан на рис. 1.
Далее смесь равных частей BTEX была использована для отбора представительных проб ароматичес их омпонентов из добываемой воды, что
соответств ет э вивалентным онцентрациям э стра та 10, 20, 30, 40 и 50 млн-1.
Были та же проведены испытания смесей е саде ана, представляющих алифатичес ие омпоненты в добываемой воде (рис. 2). Спе тр пяти
38
2
1
Длина волны, м м
4
5
3
4
BTEX, 10 млн-1 (1)
BTEX, 20 млн-1 (2)
BTEX, 30 млн-1 (3)
BTEX, 40 млн-1 (4)
BTEX, 50 млн-1 (5)
Ге саде ан, 50 млн-1
растворов BTEX различной онцентрации, наложенный на спе тр е саде ана онцентрацией 50
млн-1, та же по азан на этом рис н е.
На рис. 3 приведены спе тр BTEX при онцентрации 20 млн-1 и спе тр е саде ана при той же
онцентрации, а та же математичес ая с мма
этих спе тров. Кроме то о, по азан фа тичес ий
спе тр этих омпонентов. Та а математичесая и фа тичес ая ривые полностью на ладываются др на др а, то можно сделать вывод, что
спе тр смеси ароматичес их и алифатичес их леводородов равен с мме составляющих спе тров и, следовательно, отношение ароматичес их
и алифатичес их леводородов может быть рассчитано по данным спе трально о анализа с измерением степени по лощения инфра расных
л чей. Установлено, что онцентрации ароматичес их леводородов мо т быть определены до
ровня ниже 10 млн-1.
Далее требовалась разработ а расчетных алоритмов для определения ароматичес их и алифатичес их взаимосвязей. Новый инфра расный
спе трометер не предназначен для замены обычных азовых хромато рафов, но он может давать
детальн ю информацию о содержании и составе
леводородов в воде. Испытания, проведенные
до настояще о времени, по азали, что новые инфра расные спе трометры дают достаточно информации для определения содержания леводородных омпонентов в добываемой воде с разделением их на ароматичес ие и алифатичес ие.
Ранее во мно их сл чаях для определения содержания масел и смазо в воде использовали
фреон в ачестве растворителя-по лотителя. При
исследованиях, направленных на подбор заменителей это о реа ента, были определены та ие растворители, а е сан, пентан, дихлор-пентафторпропан (Asahiklin AK-225) и димер/тример хлортрифторэтилена (Horiba S-316). Недавно был разработан ни альный по хара теристи ам спе трометр, оторый может быть использован для анализа нефтепромысловых вод.
Перевел Б. Пл жни ов
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
МИКРОСЕЙСМИЧЕСКАЯ СЪЕМКА
ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА:
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Р. Уиллис, Universal Well Services, Мидвилл, Пенсильвания; Л. По, Great Lakes Energy Partners, Ятсборо,
Пенсильвания; Л. Гриффин, Pinnacle Technologies, Inc., Хьюстон
В Пенсильвании при проведении идроразрыва зале ающих на небольшой л бине пластов было
выполнено ми росейсмичес ое артирование трещин. Рез льтаты подтвердили не оторые общеизвестные представления о идроразрыве, но в то же время возни ли новые вопросы, ответы
на оторые необходимо пол чить в ходе дальнейших исследований.
Компания Great Lakes Energy Partners провела
ми росейсмичес ое артирование трещин, что ислючительно ред о пра ти ется в Аппалачс ом реионе. Во время трех операций по идроразрыв
пласта (hydraulic fracturing treatments – HFT) в с важинах месторождения Линден Холл в западной Пенсильвании, были вс рыты зале ающие на небольшой
л бине девонс ие отложения. Число ст пеней HFT
от с важины с важине варьировало, пос оль песчаные «пач и» прерывисты и не все да обладают
достаточной толщиной или олле торс ими свойствами для их арантированно о вс рытия.
Обычно в этом ре ионе число ст пеней HFT олеблется от четырех до шести. Были за артированы
мно очисленные пере рывающие трещины. Исследование по азало, что степень верти ально о прони новения трещин а в выше-, та и нижележащие
песчаные отложения о азалась больше, чем это можно было ожидать в рам ах принятых представлений.
Предварительные рез льтаты еофизичес их исследований, ос ществленных в с важинах после проведенных операций, по азывают, что трещины, дв х
соседних ст пеней не сообщаются др с др ом,
хотя ми росейсмичес ие изображения подтверждают частичное пере рытие в соседних оризонтах. Для
точнения то о, а онфи рация созданных трещин
связана с хара тером изменения добычи, необходима дополнительная оцен а. В настоящее время, в
ожидании обс ждения пра тичес ой ценности рез льтатов проведенно о исследования, в схем проведения работ по интенсифи ации прито а не вносится ни а их срочных изменений.
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРИТОКА HFT
В АППАЛАЧСКОМ БАССЕЙНЕ
Каждый од в тысячах с важин Аппалачс о о бассейна проводится идроразрыв пласта, при этом
почти полностью отс тств ет чет ое представление
о том, а в действительности вы лядят образовавшиеся трещины. На размеры и ориентацию трещин
мо т влиять ряд фа торов, в том числе естественные трещины, изменения проницаемости, напряжения в пласте, разломы (сбросы) и т.д.
На протяжении нес оль их лет в Аппалачс ом
бассейне был определен ряд общих фа торов, о-
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
Опти оволо онный
абель,
подсоединенный
аротажным
приборам,
при помощи
оторо о
пол чают данные
Трещина
идроразрыва
Мно о ровневая
трехэлементная
р ппа датчи ов
Ми росейсмичес ие
волны
Рис. 1. Ми росейсмичес ая съем а позволяет пол чить изображение образовавшейся при идроразрыве трещины по данным, пол ченным от р ппы датчи ов, становленных в соседней с важине
торые в большинстве сл чаев влияют на онфи рацию трещин. Первоначально не оторые из них
вы лядели достаточно спорными, но с течением
времени стали общепризнанными. Др ие расчетные фа торы стали рез льтатом частных выводов,
сделанных по ито ам операций, оторые постепенно модернизировались. Желая проверить основанные на опыте предположения, омпания Great Lakes
Energy Partners решила провести ми росейсмичесю съем с целью мониторин а нес оль их операций по HFT в девонс их отложениях месторождения Линден Холл.
МИКРОСЕЙСМИЧЕСКАЯ
СЪЕМКА
Данный метод позволяет пол чать изображение
образовавшейся трещины посредством мониторина сейсмичес их волн или олебаний ми роземлетрясений, вызванных HFT и ре истрир емых р ппой
датчи ов в стволе соседней с важины (рис. 1). Способ ми росейсмичес о о артирования позволяет
обнар жить и нанести на арт 3D-изображение ми 39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
роволн, вызванных изменениями напряжений и давлений при проведении HFT.
Эти изменения происходят в наиболее «слабых»
местах (в месте естественных трещин) создавая ми роволны, оторые можно зафи сировать расположенными неподале сейсмоприемни ами. Собранные данные использ ются для отображения онфирации созданной трещины, в лючая та ие ее параметры, а азим т, высот распространения и симметрию. Особ ю важность представляет возможность метода определить сложн ю природ развития трещины при ее пересечении в пласте с естественными трещинами, имеющими др ие зоны напряжений и т.д.
МИКРОСЕЙСМИЧЕСКОЕ
КАРТИРОВАНИЕ ТРЕЩИН
НА МЕСТОРОЖДЕНИИ ЛИНДЕН ХОЛЛ
К наиболее распространенном способ интенсифи ации прито а из более л бо озале ающих
пластов верхне о девона относится метод «шаров и
пере ородо ». С важина обсаживается, цементир ется и затем перфорир ется с помощью м лятивных перфораторов. Отличительной особенностью
метода является применение нес оль их о раничителей постепенно меньшающихся в размере, называемых пере ород ами, и станавливаемых в обсадной олонне по мере величения л бины. Та ой
метод позволяет изолировать интервалы при проведении идроразрыва п тем сбрасывания шаров
(сначала небольших, затем более р пных), оторые
«садятся» на становленные в н жных местах переород и. Межст пенчатое перфорирование позволяет проводить ажд ю ст пень HFT абсолютно изолированно от др их.
Расстояние межд песчани ами может дости ать
100 ф т (1 ф т = 0,3048 м), поэтом важно опреде-
лить высот трещины. Трещина, образовавшаяся на
одной ст пени, может распространиться верти ально через нес оль о интервалов. В этом сл чае необходимо решить, может ли одно ратный HFT обеспечить величение прито а из нес оль их интервалов, что более рентабельно, чем проводить мно ост пенчатый HFT.
ПРОВЕДЕНИЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ
В ходе исследования было из чено нес оль о част ов месторождения. Наиболее подходящим для
проведения исследования о азался ранее неразб ренный часто с достаточной площадью для б рения нес оль их с важин. Эти с важины были обсажены и оставлены для проведения исследования:
необходимые приборы были размещены в центральной с важине.
Расстояние межд с важинами составило поряда 1000 ф т. Пос оль
подобные исследования
здесь раньше не проводились, хотелось иметь в распоряжении с важины, расположенные а можно
ближе др
др , чтобы ма симально повысить
ачество исследований. Поэтом пол чить необходимые данные о азалось достаточно несловжно.
В с в. 2 на нес оль их ровнях были становлены
сейсмоприемни и для ре истрации HFT, проводимоо в с в. 1, 3 и 4 (рис. 2). В этих с важинах по общепринятой методи е был проведен ст пенчатый HFT
с использованием шаров и пере ородо , при этом
число ст пеней варьировало от трех до пяти.
На рис. 3 представлены рез льтаты артирования в этих трех с важинах по всем ст пеням. Все о
было за артировано 12 ст пеней. Азим т трещин в
среднем составил 50° на северо-восто , а пол длина трещин составила от 200 до 900 ф т. На рис. 4
представлен профиль рез льтатов артирования в
С в. 4
С в. 4
С в. 2
Ю -Север, ф т
Ю -Север, ф т
С в. 1
С в. 1
Наблюдательная с в. 2
С в. 3
С в. 3
Запад-Восто , ф т
Рис. 2. Установленная в с в. 2 р ппа сейсмоприемни ов использовалась для артирования HFT, проведенно о в трех
соседних с важинах
40
Запад-Восто , ф т
Рис. 3. Рез льтаты ми росейсмичес о о артирования по
всем ст пеням HFT, проведенных в с в. 1, 3 и 4
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ст пень 5
С в. 3
Ст пень
4
Гл бина, ф т
Ст пень 3
Ст пень 2
Ст пень 1
СевероКривая амма- аротажа восто
Ю озапад
Расстояние вдоль трещины, ф т
Рис. 4. Профиль рез льтатов артирования для с в. 3
с в. 3. В большинстве сл чаев наблюдалось развитие трещин а вверх, та и вниз от интервала проведения операции. В ст пенях 3, 4 и 5 было отмечено значительное пере рытие трещин. Высота трещин составила 300–480 ф т. В др их с важинах
были заре истрированы анало ичные рез льтаты.
По рез льтатам проведенных исследований были
сделаны след ющие предварительные выводы.
• Конфи рация трещин тр дно поддается проноз .
• Степень верти ально о прони новения трещин
а в выше-, та и нижележащие песчани и о азалась выше, чем предпола алось. После анализа рез льтатов еофизичес их исследований и испытаний
с важин с целью определения то о, с ществ ет ли
связь межд раницами пере рывающих трещин,
необходимо принимать решение об величении или
меньшении числа ст пеней HFT.
• Калиброванные омпьютерные модели в значительной степени похожи на пол ченн ю онфи рацию трещин, что подтверждается данными ми росейсмичес о о артирования. Ре лирование давления при проведении операции позволяет алибровать послед ющие модели, оторые затем можно
б дет сравнивать с рез льтатами дальнейших исследований по др им с важинам месторождения.
• С дя по всем , во мно их сл чаях трещины развиваются ассиметрично, что может зависеть от
свойств породы, оторые необходимо оценить (т.е.
определить, распространяются ли трещины преим щественно в менее проницаемых породах, что связано с их проп с ной способностью или др ими
фа торами, оторые мо ли бы повлиять на дренирование пласта).
• Азим т трещин в соседних с важинах примерно
одина ов.
Чтобы становить взаимосвязь межд онфи рацией трещин и работой аждо о интервала после
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
ввода с важин в э спл атацию и очист и стволов в
них были проведены еофизичес ие исследования.
Предварительные рез льтаты оворят о том, что трещины не сообщаются др с др ом, хотя ми росейсмичес ие изображения по азали частичное перерытие трещин в соседних оризонтах. Это может
происходить из-за то о, что трещины не пересе аются, а распола аются параллельно др др . Для
точнения то о, а им образом онфи рация созданных трещин связана с добычей, потреб ется дополнительный анализ.
Вопрос о взаимосвязи трещин представляется
очень важным, пос оль мно означен.
• Трещины действительно сообщаются др с др ом. Поэтом для дренирования песчани ов, прито
из оторых можно величить одно ратным HFT, нет
необходимости проводить мно ост пенчатый HFT.
• Трещины не сообщаются др с др ом, а распола аются параллельно и не соединяются. В этом
сл чае маловероятно, что та ой метод является эффе тивным и рентабельным для дренирования соседних пластов. Одной ст пени HFT может быть достаточно для эффе тивно о дренирования объе тов.
• В зависимости от целей (и дельной проводимости) объем за ачанно о в трещин пес а может
быть меньше оптимально о.
• Трещины действительно сообщаются др с др ом, но положительно влияют на добыч бла одаря
том , что способств ют л чшем распределению
песчаной смеси и обеспечивают проводимость трещин в аждом интервале в определенном диапазоне.
• Э ранирование напряжений. Термин использ ется для описания влияния же имеющейся трещины на развитие соседней трещины. Это явление может сдерживать развитие трещины идроразрыва.
• Э ранирование напряжений та же может приводить асимметричном развитию трещин.
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ
АСПЕКТЫ
Пос оль ми росейсмичес ая съем а в ре ионе,
по-видимом , была проведена впервые, ее стоимость о азалась намно о выше, чем это было бы,
если бы она проводилась ре лярно. На основе пол ченных данных ос ществляются дополнительные
исследования. Ка толь о стан т известны рез льтаты дополнительных исследований, зависимость
межд онфи рацией трещин и с ммарной добычей б дет определена более точно. В онечном счете, в дальнейшем это поможет разрабатывать более
эффе тивные операции по HFT во мно их др их
добывающих с важинах.
Перевел С. Соро ин
41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ
И ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ БУРОВОЙ ПЛОЩАДКИ
НОВЫЕ УСТАНОВКИ
ШКВАЛ ЗАКАЗОВ НА СТРОИТЕЛЬСТВО
НОВЫХ БУРОВЫХ УСТАНОВОК
Ме си анс ий зал.
В мире
Янв.
Янв.
Янв.
Янв.
Янв.
Янв.
Янв.
Янв.
Янв.
Янв.
Янв.
Источни : ODS-Petrodata
Янв.
Сочетание та их фа торов, а 90-процентный (и
более) оэффициент использования морс их б ровых станово (рис. 1 и 2) и вывод из э спл атации
станово , построенных 30 лет назад, стало причиной возрождения интереса строительств новых
онстр ций, че о не отмечалось с онца 1970-х одов. По оцен ам ODS-Petrodata (см. таблиц ) в настоящее время строится о оло 40 пол по р жных
б ровых платформ или б ровых с дов, оторые, а
планир ется, появятся на рын е после 2010 ., и 60
новых самоподъемных б ровых оснований, оторые
б д т построены в течение след ющих трех лет. Ка
отметил Т. Марш из ODS-Petrodata, это шестой ци л
строительства новых б ровых станово для морсих нефтяных и азовых месторождений с начала их
разработ и в 1949 . (рис. 3).
По про нозам спрос на л бо оводные б ровые
станов и четверто о и пято о по олений превысит
число строящихся систем, оторые б д т поставлены на рыно после 2007 . Спрос на б ровые станов и для б рения на средних л бинах б дет та же
высо им.
Процент
Р. Лорд, реда тор
Рис. 1. Коэффициенты использования плав чих б ровых станово (пол по р жных платформ и б ровых с дов) в Ме сианс ом заливе и мире в целом
Ме си анс ий зал.
В мире
Коэффициент использования пар а плав чих б ровых станово ,
%
Процент
Число за азанных станово
Постав а мобильных морс их б ровых станово
с 1949 по 2010 .
По р жные
С да
Пол по р жные
Самоподъемные
Источни : ODS-Petrodata
Янв.
Янв.
Янв.
Янв.
Янв.
Янв.
Янв.
Янв.
Янв.
Янв.
Янв.
Янв.
Источни : ODS-Petrodata
Рис. 2. Коэффициенты использования самоподъемных б ровых оснований в Ме си анс ом заливе и мире в целом
42
Рис. 3. Шестой ци л ново о строительства с 1949 . (данные
для 2006–2010 . пол чены на основании числа за азов на
строительство станово )
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При за лючении новых онтра тов плав чие б ровые станов и перебрасываются на новые точ и
б рения. Ка отметил Д. Ма нис, президент и лавный исполнительный дире тор Rowan: «В настоящее время численность это о рын а самоподъемных б ровых оснований в Ме си анс ом заливе соратилась со 143 (в 2001 .) до 100 единиц. Из 43
самоподъемных б ровых оснований, оторые больше не читываются этим рын ом, 33 системы имеют независимые онсоли, а на остальных использ ются обычные б ровые выш и, из отавливаемые
промышленностью». Ка сообщает Energy and
Natural Gas: Offshore Drillers, мно ие из них до сих
пор находятся в Ме си анс ом заливе, особенно
б ровые станов и ласса Premium. Вероятно, они
б д т находиться в Ме си анс ом заливе и в ближайшие месяцы, пос оль в этом ре ионе их э ономичес ие по азатели л чше. В ачестве примера
можно привести сообщение GlobalSantaFe, что она
в первой половине 2007 . планир ет перебросить
четыре своих б ровых станов и GSF Main Pass I,
GSF Main Pass IV, GSF High Island I и GSF High Island
II из Ме си анс о о залива на Ближний Восто по
четырехлетнем онтра т с Saudi Aramco. Промышленные аналити и отмечают, что Ближний Восто
является самым быстрораст щим в мире рын ом, с
самым высо им спросом на самоподъемные б ровые основания. Несмотря на переброс б ровых станово из Ме си анс о о залива, цены остаются
высо ими. Ка след ет из недавне о сообщения
омпании Ensco, плата по онтра т за использование б ровой станов и ENSCO 86 с 2007 . составит о оло 150 000 долл/с т, по сравнению с
120 000 долл/с т в 2006 .
«Что асается наземных б ровых станово , то
динами а строительства промышленностью США
та их станово изменилась с появлением нетипичных и ро ов на этом рын е, а та же с продолжающимся спросом на них традиционных потребителей
– азовых омпаний», – считают аналити и омпании Patterson UTI Energy. В соответствии с анализом меньшение добычи из одной с важины приводит необходимости величения числа с важин
и, следовательно,
величению спроса на б ровые
станов и. В то же время, Д. Смит, дире тор орпоративно о развития омпании Nabors Drillng, пронозир ет, что потребность Са довс ой Аравии в
наземных б ровых станов ах б дет продолжать
расти. В настоящее время в Са довс ой Аравии
э спл атир ются 90 б ровых станово , одна о, они
за лючили онтра ты на постав еще 125 систем.
Эт цифр можно сравнить с общим числом работающих в этом ре ионе (с июня 2004 .) б ровых
станово , равным 44 единицам. По словам Смита,
потребность это о ре иона в б ровых станов ах
б дет продолжать величиваться и может дости н ть 160 единиц. Компания Nabors Drillng отмечает,
что пос оль интерес строительств новых наземных б ровых станово растет, их за азчи и
с лоняются за лючению дол осрочных онтра тов
до 2010 . Верфи в Китае, Син ап ре и на Северном побережье Ме си анс о о залива США же за р жены почти на полн ю мощность. Одна о, по а
еще можно за лючить онтра т на строительство с
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
новыми верфями омпаний QMC Group LLC и
Maritime Industrial Services Со. Ltd. Inc. (Шаджы,
ОАЭ).
Прое ты строительства новых морс их б ровых станово . Ниже приводятся последние данные по строительств новых б ровых станово .
Самоподъемные б ровые основания. Venture
Production за лючила онтра т с Noble на аренд ее
новой б ровой станов и повышенно о ласса с л чшенными техничес им хара теристи ами на самоподъемном основании типа JU-2000E омпании
Friede & Goldman (F&G). Б ровая станов а Nobble
Scott Marks б дет построена в Китае омпаниями
Chine Shipbuilding & Offshore International/Dalian
Shipbuilding Industry. Эта самоподъемная б ровая
станов а станет третьей станов ой ласса JU2000E омпании F&G, предназначенной для тяжелой
работы в с ровых по одных словиях.
Ранее Noble объявила о за лючении онтра та с
Shell E&P Offshore Services B.V. на первые две та ие
же самоподъемные б ровые станов и, пол чившие
названия Noble Roger Lewis и Noble Hans Deul. Каждая из них, обладающая большими техничес ими
возможностями, имеет онсольн ю часть с выносом
75 ф т (22,8 м), может работать на расчетных л бинах о оло 400 ф т (122 м) и позволяет б рить с важины с расчетной л биной о оло 30 000 ф т
(9144 м). В соответствии с данными Межд народной ассоциации б ровых подрядчи ов (International
Association Drilling Contractors – IADC) в этих трех,
строящихся Noble, новых самоподъемных б ровых
станов ах б д т решены проблемы неравномерноо ст пенчато о перемещения опорных олонн с помощью шестеренчатых механизмов и встроенных в
онстр ции опор з бчатых рее , что влияет на б ровое обор дование самоподъемно о основания,
особенно при использовании опорных олонн самых
новых онстр ций. В настоящее время онстр ции
опорных олонн самоподъемных оснований совершенствованы та , что внешние силы, в лючая ветер,
волны, течения на поверхности и л бине, воздейств ют на площади меньше о поперечно о сечения.
Асинхронное ст пенчатое перемещение стое опорных олонн или различия в фазах зацепления рее
приводят неодина овым на р з ам на опоры и мот стать причиной разрыва рас репляющих связей
стое опорных олонн.
Mercator Offshore Limited из Син ап ра была выбрана Zentech Incorporated в ачестве свое о онс льтанта по вопросам правления прое том своей первой б ровой станов и на самоподъемном основании ( ласса В), оторая строится в настоящее время
на верфи KEELS в Син ап ре. О ончание строительства запланировано на начало 2009 . Эта станов а
сможет б рить с важины л биной до 30 000 ф т на
л бинах до 350 ф т (107 м).
Первые б ровые станов и на самоподъемных
основаниях, оторые б д т построены в ОАЭ, в лючают две системы для Thule Drilling ASA и две станов и для Mosvold Drilling Ltd. Прое т б ровых станово для омпании Thule (Thule Energy и Thule Force),
оторые б д т построены на верфи QMC Group в
Д бай, разработан на основе прое та б ровой станов и F&G Super M2. Прое ты б ровых станово для
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
омпании Mosvold та же разработаны на базе прое та Super M2, они б д т построены на верфи омпании Maritime Industrial Services. По словам менеджера Амери анс о о бюро с достроительства
(American Bureau of Shipping – ABS), эти прое ты
б ровых станово хорошо подходят для работы на
Ближнем Восто е. Эти онстр ции, оторые б д т
относиться самоподъемным морс им б ровым станов ам типа +А1, подходят для работы на л бинах о оло 300 ф т в не очень с ровых по одных словиях и позволяют б рить с важины л биной до
30 000 ф т.
JackInvest I Pte Ltd за лючила онтра т с верфью
Jurong на строительство самоподъемной б ровой
станов и Baker Marine Pacific ласса 375. Ее онстр ция б дет разработана на базе прое та станови для л бо оводно о б рения Baker Marine Pacific
ласса 375, владельцем оторой является омпания
PPL. Эта самоподъемная б ровая станов а б дет
построена и поставлена за азчи в онце 2008 .
Эта самоподъемная б ровая станов а позволит б рить с важины л биной до 30 000 ф т при высо их
давлениях и высо их температ рах и в то же время
работать на л бинах 375 ф т (115 м). Др ая самоподъемная б ровая станов а Baker Marine Pacific
ласса 375 б дет построена на верфи Jurong для
Awilco Offshore ASA из Норве ии, ее постав а запланирована на второй вартал 2008 .
Компания Great Eastern Shipping объявила, что
разместила на верфи Bharati (Индия) за аз на строительство своей второй б ровой станов и на
самоподъемном основании для работы на л бине
350 ф т (107 м). Планир ется, что это самоподъемное основание ласса MLT 116-E б дет поставлено в
онце 2008 .
Пол по р жные б ровые платформы. Samsung
Heavy Industries (Южная Корея) недавно пол чила
сообщение от Eastern Drilling ASA (Норве ия), что
омпания рассмотрит возможность за аза строительства пол по р жной б ровой платформы типа West
E-Drill II c постав ой в онце 2008 .
Компания Petrobras за лючила онтра ты на
строительство шести новых плав чих б ровых платформ с планир емой постав ой их в 2009 и 2010 .
Б ровая омпания из Бразилии Quieroz Galvao
Perfuracioues за лючила дол осрочные онтра ты на
строительство дв х новых пол по р жных б ровых
платформ. Первая платформа Gusto MSC, относящаяся
ласс Gusto TDS-2000 (для работы на л бине 6560 ф т), б дет построена на верфи в Аб
Даби омпанией IMAC в соответствии с пятилетним
онтра том, оторый, а предпола ается, начнется с третье о вартала 2009 . Эта б ровая платформа с широ ими техничес ими возможностями
б дет обладать системой динамичес о о позиционирования и сможет работать на расчетной л бине 7875 ф т. Др ая пол по р жная б ровая платформа, относящаяся платформам ласса Gusto
DSS-38 (для работы на л бине 7875 ф т), б дет
построена на верфи Keppel FELS в Син ап ре и постав а ее по семилетнем онтра т запланирована на 2010 .
Schahin Group из Бразилии за лючила дол осрочный онтра т на строительство дв х новых пол по 44
Строящиеся мобильные морс ие б ровые станов и и за азы на
их строительство*
Названиеб ровой
станов и(типы)
Владелецб ровой
станов и
Расчетная
л бина
моря,ф т
Б ровыес дна
MPFFPSO/DrillshipTbn1
PetrobrasDrillshipTbn1
WestCapella
WestPolaris
StenaDrillMAXI
StenaDrillMAXII
StenaDrillMAXIII
FerncliffI
FerncliffII
DiscovererClearLeader
TransoceanDrshTbn2
TransoceanDrshTbn3
Самоподъемные
основания
MaerskJUBM1
MaerskJUBM3
MaerskJUTbn1
MaerskJUTbn2
MaerskJUTbn3
MaerskJUTbn4
AbanVIII
Soehanah
AtwoodAurora

MPF
Petrobras
SeaDrilLimited
SeaDrilLimited
Stena
Stena
Stena
TankerPacific
TankerPacific
Transocean
Transocean
Transocean

A.P.M∅ller
A.P.M∅ller
A.P.M∅ller
A.P.M∅ller
A.P.M∅ller
A.P.M∅ller
AbanOffshore
Apehindo
Atwood
375
375
350
350
350
350
375
375
350
WilBoss
WilCraft
WilForce
WilSeeker
WilStrike
WilSuper
WestTriton
COSL942
DeepDriller4
DeepDriller5
DeepDriller6
DeepDriller7
DeepDriller8
OceanScepter
Awilco
Awilco
Awilco
Awilco
Awilco
Awilco
Caleb
COSL
DDIHoldingAS
DDIHoldingAS
DDIHoldingAS
DDIHoldingAS
DDIHoldingAS
DiamondOffshore
400
400
375
375
400
375
375
400
375
375
350
375
350
350
OceanShield
JundalJUTbn1
DiamondOffshore
Discovery
Hydrocarbon
ENSCO
Газпром
350
350
ENSCO108
Ар тичес ая

11483
10000
10000
10000
7501
7501
10000
7500
7500
12000
12000
12000


ДальнийВосто
ДальнийВосто
ДальнийВосто
ДальнийВосто
ДальнийВосто
ДальнийВосто
ДальнийВосто
ДальнийВосто
ДальнийВосто
ДальнийВосто
ДальнийВосто
ДальнийВосто

350
350
300
Ю.-В.Азия
Российс ая
Ар ти а
Ю.-В.Азия
Индийс ийо еан
Ю.-В.Азия
300
Ю.-В.Азия
375
375
350
350
300
300
400
400
400
375
350
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
БлижнийВосто 
БлижнийВосто 
ДальнийВосто 
ДальнийВосто 
ДальнийВосто 
Ю.-В.Азия
Ме си анс ий
залив
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ме си анс ий
залив
GreatEastern
GreatEastern
GulfDrillingInternat
ional
GULF-5
GulfDrilling
International
PetrojackIV
JackInvestPte
HakuryuX
JapanDrilling
JundalJUTbn2
Jundal
MercatorJUTbn1
MercatorLines
MosvoldJUTbn1
MosvoldJackup
MosvoldJUTbn2
MosvoldJackup
NobleHansDeul
Noble
NobleRogerLewis
Noble
NobleScottMarks
Noble
OffshoreGroupJUTbn1 OffshoreGroup
Panuco
PerforadoraCentral
PetrojackII
PVDrillingI
J.P.Bussel
375
300
350
Petrojack
PetroVietnam
Rowan












Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ме си анс ий
залив
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
ДальнийВосто 
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ме си анс ий
залив
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
400
328
GreatEasternJUTbn1
GreatEasternJUTbn2
AlKhor
*
Местонахождение
верфи
Данные на 13 ноября 2006 . Источни : ODS-Petrodata
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
О ончание таблицы
Названиеб ровой
станов и(типы)
Владелецб ровой
станов и
Расчетная
л бина
моря,ф т
400
Местонахождение
верфи
RowanJUTbn1
Rowan
RowanJUTbn2
Rowan
400
OffshoreCourageous
ScorpionOffshore
350
OffshoreDefender
ScorpionOffshore
350
OffshoreIntrepid
ScorpionOffshore
350
OffshoreResolute
ScorpionOffshore
350
OffshoreVigilant
ScorpionOffshore
350
WestProspero
WestArial
StandartJUTbn1
StandartJUTbn2
StandartJUTbn3
StandartJUTbn4
WestAtlas
ThuleEnergy
ThulеForce
Пол по р жные
платформы
MaerskSemiTbn1
MaerskSemiTbn2
MaerskSemiTbn3
AkerSemiTbn1
AkerSemiTbn2
SchahinSemiTbn1
SeaDrillInvestII
SeaDrillLtd
StandartDrilling
StandartDrilling
StandartDrilling
StandartDrilling
Stella
ThuleDrilling
ThuleDrilling

350
400
350
350
350
350
375
300
300

Ме си анс ий
залив
Ме си анс ий
залив
Ме си анс ий
залив
Ме си анс ий
залив
Ме си анс ий
залив
Ме си анс ий
залив
Ме си анс ий
залив
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
БлижнийВосто 
БлижнийВосто 

A.P.M∅ller
A.P.M∅ller
A.P.M∅ller
AkerDrilling
AkerDrilling
BaerfieldDrillingLL
C
WestE-Drill
EasternDrilling
WestEminence
EasternDrilling
ENSCO8501
ENSCO
ENSCO8502
ENSCO
ENSCO8503
ENSCO
FrigstadOslo
FrigstadDiscoverer
InvestLtd
GSFDevelopmentDrillerIII GlobalSantaFe
NobleDannyAtkins
Noble
OdebrechtSemiTbn1
Odebrecht
OdfjellSemiTbn1
OdfjellInvest
OffRig1
OffRig
OffRig2
OffRig
PetroRig1
PetroMENA
PetroRig1
PetroRigIIPteLtd
PetroservSemiTbn1
Petroserv
QueirozGalvaoSemiTbn1 QueirozGalvao
QueirozGalvaoSemiTbn2 QueirozGalvao
Scarabeo8
Saipem
10000
10000
10000
10000
10000
7875
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
БлижнийВосто 
БлижнийВосто 
ДальнийВосто 
10000
10000
8500
8500
8500
10000
ДальнийВосто 
ДальнийВосто 
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
ДальнийВосто 
10000
12000
6560
10000
2460
2460
10000
10000
7874
7874
6562
10000
SeaDragonSemiTbn1
10000
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
БлижнийВосто 
ДальнийВосто 
ДальнийВосто 
ДальнийВосто 
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
ДальнийВосто 
БлижнийВосто 
Ю.-В.Азия
Российс ая
Ар ти а
Российс ая
Ар ти а
ДальнийВосто 
ДальнийВосто 
ДальнийВосто 
Ю.-В.Азия
ДальнийВосто 
Ю.-В.Азия

Ю.-В.Азия
SeaDragon
Offshore
SeaDrillLtd
SevanDrilling
SoraturaLLC
SubseaDrillingII
SubseaDrillingIII
SubseaDrilling

KeppelFELS/Smed
vig
SeaDrillLtd
SeaDrillLtd
WestAquarius
SevanDriller
SchahinSemiTbn2
WestTaurus
WestGercules
WestSirius
Тендерныес да
WestBerani
T-10
T-11
7500
12500
6560
7500
7500
7500

6562
400
400
Ю.-В.Азия
Ю.-В.Азия
р жных б ровых платформ для омпании Petrobras.
Первая платформа (для работы на л бине 6560 ф т)
б дет построена по семилетнем онтра т , оторый
начинается в 2010 ., а вторая (для работы на л бине 7875 ф т) б дет построена по пятилетнем он-
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
тра т , оторый начинается в 2009 . В планах Schahin
размещение за азов на две пол по р жные б ровых
платформы на верфи Yantai Raffles в Китае.
Petrobras та же за лючила семилетний онтра т
с Construtora Norbewrto Odebrecht (Бразилия) на
строительство новой л бо оводной пол по р жной
б ровой платформы, оторая б дет построены на
верфи ИМАС в Аб Даби. Предпола ается, что эта
платформа ласса Gusto TDS-2000 б дет поставлена в 2010 .
Др ая бразильс ая омпания Petroserv за азала
омпании Daewoo Shipbuilding (Корея) строительство
новой л бо оводной пол по р жной б ровой платформы в рам ах семилетне о онтра та с Petrobras.
Постав а этой обладающей широ ими техничес ими возможностями б ровой платформы запланирована на апрель 2009 . и она предназначена для работы на расчетных л бинах 7875 ф т.
A.P. M∅ller-Mærsk та же за лючила нес оль о онтра тов на строительство плав чих б ровых станово . Mærsk за лючила онтра т с Keppel FELS (Синап р) на строительство новой л бо оводной пол по р жной б ровой станов и для работы на очень
больших л бинах стоимостью 262 млн долл. Это
б дет четвертая пол по р жная платформа, оторая
строится Keppel для Mærsk в дополнение четырем
самоподъемным основаниям, оторые та же находятся на стадии строительства. Mærsk поставит б ровое и др ое обор дование, а б ровая выш а б дет построена по прое т DSS-21, разработанном
партнером Keppel омпанией Deepwater Technology
Group.
Пол по р жная платформа б дет обор дована
системой динамичес о о позиционирования, оторая б дет связана с я орной системой, с предварительной рас лад ой я орей и натяжением цепей.
Та ие платформы подходят для использования в районах с меренным изменением словий о р жающей
среды, например, в Восточной Афри е, Бразилии,
Ме си анс ом заливе и Ю о-Восточной Азии на л бинах до 10 000 ф т.
GlobalSantaFe объявила в начале 2006 . о том,
что она подписала до овор с Keppel FELS Ltd о строительстве новой л бо оводной пол по р жной б ровой станов и для б рения на очень больших л бинах, оторая должна быть построена в рам ах семилетне о онтра та стоимостью о оло 1 млрд долл.
Новая б ровая станов а, названная GSF Development
Driller III, б дет поставлена в начале 2009 .
Норвежс ая омпания PetroMena AS, правляемая Larsen Oil and Gas, подписала с верфью Jurong
до овор о строительстве второй пол по р жной б ровой станов и F&G Ex-D. Техничес ие хара теристи и этой станов и б д т пра тичес и та ими же,
а и первой системы, оторая прист пила б рению в о тябре 2005 . Эта сверх л бо оводная
пол по р жная б ровая станов а шесто о по оления может б рить с важины на л бинах 9000 ф т в
с ровых по одных словиях. Постав а намечена на
онец 2009 .
Frigstad Discoverer Invest объявила, что она заазала строительство сверх л бо оводной пол по р жной б ровой станов и шесто о по оления на
верфи Yantai Raffles в Китае. Эта пол по р жная
45
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
б ровая станов а, названная Frigstad Oslo, строится по прое т л бо оводной станов и Frigstad
D90. Постав а запланирована на первый вартал
2009 .
OffRig объявила, что она за лючила онтра т с
верфью Yantai Raffles в Китае на строительство второй новой пол по р жной б ровой станов и OffRig
Innovator. Контра т с верфью имеет фи сированн ю
цен и планир ем ю постав (на четвертый вартал
2008 .). Помимо это о онтра та OffRig за лючила с
верфью Yantai Raffles два дополнительных онтра та на строительство б ровых станово . Ранее OffRig
подписала с ВР еще один до овор о строительстве
новой пол по р жной б ровой станов и OffRig
Pioneer для прое та освоения месторождения SkarvIdun.
Б ровые с да. Transocean объявила о за лючении онтра та с Hydro на строительство поис оворазведочно о б рово о с дна л чшенно о ласса
Enterprise. Контра т за лючен на четыре ода с началом работ в середине 2009 . Предпола ается, что
это б ровое с дно с двойным орп сом и системой
динамичес о о позиционирования б дет строить
омпания Daewoo Shipbuilding and Marine Engineering
Co.на верфи Okpo в Южной Корее. Особенностью
б ровой станов и станет то, что в ней б дет использоваться запатентованная Transocean техноло ия
дв хствольно о б рения, позволяющая выполнять
операции параллельно о б рения.
Эта техноло ия вместе с находящейся на пал бе
новой системой привода, л чшенной системой цирляции с б ровыми насосами высо о о давления и
др ими ни альными техничес ими возможностями
это о б рово о с дна обле чит б рение с важин,
полная л бина оторых составит до 40 000 ф т. Б ровая станов а б дет иметь переменн ю на р з
на пал б более 20 000 т. Установ а б дет предназначена для б рения с важин на л бинах до 12 000
ф т (3658 м).
Б ровое с дно ласса Enterprise, для проведения поис ово-разведочных работ, стало вторым с дном, построенным для Transocean на верфи Daewoo
после построй и Discover Clear Leader для Chevron
по за люченном ранее пятилетнем онтра т . Оба
этих с дна представляют собой л чшенные версии трех предыд щих б ровых с дов поис ово-разведочно о ласса, оторые поставили ре орды в л бо оводном б рении, в лючая б рение на л бине
о оло 10 011 ф т, ос ществленное Discover Deep
Seas.
Stena Offshore (Швеция) объявила, что она за лючила онтра т с Samsung Heavy Industries (Южная Корея) на строительство б рово о с дна, позволяюще о б рить с важины на л бине 33 000 ф т
(10 058 м). Предпола ается, что строительство б дет завершено в середине 2008 . Ferncliff Drilling
из Норве ии приобретет Samsung второе с дно
это о же типа. Предпола аемая постав а намечена
на начало 2009 . Компания Mosvold Shipping из
Норве ии та же за азала Samsung б ровое с дно
это о ласса с постав ой е о в онце второ о вартала 2008 .
Др ие типы морс их б ровых станово .
Sеvan Marine за лючила онтра т с верфью Hantong
46
Рис. 4. Sevan Driller – Первая стабилизированная б ровая платформа стоящаяся для омпании Sevan Marine. Завершение
строительства намечено на начало 2009 .
(Китай) на строительство основания своей первой
стабилизированной б ровой платформы (Sevan
Stabilized Platform – SSP). После о ончания строительства c этой платформы можно б дет б рить с важины в с ровых по одных словиях и на сверхбольших л бинах. Б ровая платформа б дет введена в
э спл атацию в первом вартале 2009 .
Компания Petrobras America Inc. же за лючила с
Sevan Marine онтра т на использование Sevan Driller
для б рения с важин в Ме си анс ом заливе
(рис. 4). С Sevan Driller можно б дет б рить с важины л биной 40 000 ф т (12 192 м) на л бинах до
12 500 ф т (3810 м). Переменная на р з а на пал б
платформы составит свыше 15 000 т. На платформе
б дет размещено большое с ладс ое помещение для
хранения сып чих материалов и вн тренние ем ости для 150 000 брл топлива. Предпола ается, что
шестилетний онтра т на ос ществление б ровых
работ начнется с перво о вартала 2009 .
Вспомо ательные с да для обсл живания
морс их б ровых станово . Тесhnip сообщила о
за лючении онтра та с GeoASA на обсл живание
ее вспомо ательными и разведочными с дами, в
перв ю очередь с дном новой построй и MV
Geoholm. Трех одичный онтра т вст пил в сил в
июне 2006 . Новое 280-ф товое (85 м) с дно б дет
построено специально для разведочных работ и
достав и ле их онстр ций в с ровых по одных
словиях. Оно станет анало ом с дов, э спл атир ющихся в л бо оводных районах и Северном
море. С дно обор довано 90-тонным раном, современным обор дованием для съем и и изыс аний и дв мя новыми дистанционно правляемыми
мобильными подводными аппаратами (ROV) c л биной по р жения 9000 ф т (2743 м).
SeaDrill объявила о том, что планир ет строить
нов ю барж -тендер Т-11 с возможностью использования дополнительной само станавливающейся
б ровой выш и. Постав а баржи запланирована на
онец 2008 . Эта баржа б дет строиться Malaysia
Marine and Heavy Engineering по новом прое т , оторый обеспечит более широ ие возможности б рения и параллельн ю работ дв х б ровых станово .
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Star Deep Water Petroleum Limited, омпания из
р ппы Chevron, объявила, что она при лашает омпании принять частие в он рсе с целью за лючения онтра та на строительство с дна для мно оф нционально о ремонта, обсл живания и инспе ции
подводно о обор дования FPSO Agbami на месторождении Agbami, расположенно о на л бине почти 6000 ф т (1829 м) и расстоянии почти 130 м от
побережья Ни ерии. С дно необходимо построить
первом вартал 2008 ., о да вст пит в сил пятилетний онтра т омпании на разработ это о месторождения.
R&R Marine Fabrication and Drydock сообщила о
онтра те с AFT Limited, дочерней омпанией Pelican
Offshore Services (Галверстон, Техас), на строительство четырех обсл живающих с дов-лихтеров с возможностью дополнительной построй и четырех таих с дов. Постав а перво о с дна запланирована
на июнь 2008 ., оставшиеся три с дна б д т поставляться с интервалом в четыре месяца до июня
2009 .
Новые наземные б ровые станов и. Abbot
Group объявила, что ее дочерняя омпания Bentec,
специализир ющаяся на прое тировании и строительстве наземных б ровых станово , за лючила онтра т
с Eurasia Drilling (ранее дочерней омпанией Л Ойл,
специализир ется на б рении с важин) на строительство четырех 250-ф товых (75,2 м) быстро транспортир ющихся омбинированных б ровых станово ,
разработанных на базе Вentec HR5000 прое та. К работе прист пили незамедлительно. Постав а первой
станов и ос ществлена же в 2006 ., а след ющих
трех
онц 2007 .
Patterson-UTI Energy сообщила о намерении построить в 2007 . 15 новых наземных б ровых станово . Эти б ровые станов и величат пар подрядчи а на 4 %; стоимость строительства аждой станов и составит примерно 7 млн долл.
Для продолжения а тивной про раммы развед и
с поп тной добычей в зоне онцессии Disouq в дельте Нила (Е ипет) омпания RWE Dea объявила, что
за лючила онтра т с Croatian из р ппы CROSCO
Integtated Drilling Well Services на дв х одичн ю арен-
д дв х б ровых станово с мощностью привода
2000 л.с. (1 л.с. = 745,7 Вт), предназначенных для
использования в прибрежных районах. RWE Dea выст пит и а подрядчи , и а оператор. Площадь
территории, занимаемой онцессией составляет
5521 м2. В настоящее время омпания находится
на этапе сбора 3D-сейсмичес их данных на площади 385 миль2 (1 миля = 1,609 х 103 м) для определения перспе тив дальнейше о б рения в этом районе.
Grey Wolf сообщает о за лючении онтра та на
построй пяти новых б ровых станово . Предпола ается, что стоимость аждой новой б ровой станов и, обладающей большими техничес ими возможностями и имеющей мощность привода 1500 л.с.,
б дет равна 15,1 млн долл. Компания та же планир ет модернизировать три б ровые станов и с мощностью привода 3000 л.с.
RCA DEUTAG за азала построй 17 новых б ровых станово . По сообщению IADC дв мя из них
б д т станов и мод льно о типа, собираемые из
свободно заменяемых Bentec мод лей. К специфичес им особенностям этих станово относятся использование отдельных мод лей онтейнерно о типа
со встроенным в них обор дованием, верти альная
мачта рана для монтажа мод лей, лебед и с ред торным приводом, ATEX-сертифицированный верхний привод б рово о стан а, техноло ия привода от
эле тродви ателей переменно о то а, современная
система сбора данных и система пред преждения
даров.
Capstar Drilling, дочерняя омпания, Oil State
International, за лючила дв хлетний онтра т с независимой омпанией E&P на строительство дв х б ровых станово специально для работ в орных районах. Предпола ается, что строительство б ровых
станово начнется в июле-ав сте 2007 .
Рост апиталовложений в строительство морс их
б ровых станово и систем для бере овых районов
вселяет надежд на иб ие цены в б д щем. Та ая
динами а рын а позволяет предположить, что в ближайшие оды вплоть до след юще о ци ла спрос на
б ровые станов и б дет оставаться стойчивым.
НАЧАЛО НОВОГО ЦИКЛА
СТРОИТЕЛЬСТВА БУРОВЫХ УСТАНОВОК
Т. Марш, ODS-Рetrodata, Хьюстон
Большой спрос на новые морс ие б ровые станов и хара терен не толь о для Ме си анс о о залива, но и др их ре ионов
Промышленность переживает очередной ци л строительства морс их б ровых станово , оторый был инициирован высо ими ценами на нефть, спросом на б ровые станов и и сравнительно ле им дост пом инвестиционном апитал . Ка можно видеть на рис. 3,
это приблизительно шестой ци л строительства морсих б ровых станово для нефте азовой промышленности с начала использования первых систем в 1949 .
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
Ци лы строительства морс их б ровых станово вседа начинались с повышения спроса и величения использования пар а плав чих б ровых станово , за оторым все да следовало со ращение использования пар а
и послед ющее плавное меньшение с точной добычи.
В самые первые оды создания отрасли а тивация
строительства морс их б ровых станово сопровождалась от рытием морс их месторождений (первоначаль-
47
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
но в Ме си анс ом заливе) и появлением новых техноло ий добычи. Расширение работ по э спл атации месторождений в Ме си анс ом заливе в 1960-е оды привело созданию более модернизированных онстр ций морс их б ровых станово . Дальнейшее строительство б ровых станово на морс их с дах пол чило самое большое с орение при реализации первых оммерчес и спешных прое тов б рения с важин в Северном море в 1970-е оды, оторое совпало с первым инициированным ОПЕК повышением цен на нефть.
Большой б м строительства б ровых станово в онце 1970-х и начале 1980-х одов был инициирован чрезмерно а тивным потреблением нефти, про нозами цен
и ле им дост пом
апитал . Ка ое-то обор дование
было разработано инвесторами и спе лянтами, оторые ранее не занимались этой отраслью. Послед ющее
падение цен на нефть привел том , что среди владельцев самых мно очисленных пар ов плав чих б ровых станово появились бан и и а ентства-пор чители
предоставляемых правительственных редитов. Действительно при оэффициентах использования пар а
морс их б ровых станово менее 50 % масштабы строительства новых систем постепенно со ратились до тао о ровня, что, например, в 1994, 1996 и 1997 . не
было построено ни одной новой станов и и толь о три
были построены в 1995 .
В онце 1990-х начался ци л строительства морс их
б ровых станово для л бо оводно о б рения, оторый был инициирован величением потребления энерорес рсов, про рессом в разработ е л бо оводных
месторождений и разработ ой инновационных технолоий добычи. Та же он был связан с появлением нефтяных и азовых омпаний, связывающих свои самые большие надежды с от рытиями новых р пных морс их месторождений в районах, сравнительно стабильных с точи зрения еополити и и делово о лимата.
Ци л строительства станово для л бо оводно о б рения, начавшийся в 1990-х одов, за ончился в 2001 . и
а ое-то время этот рыно был перенасыщен. Затем, а
мы же знаем, аждый раз, о да повышается добыча аза,
цены на нефть и спрос на морс ие б ровые станов и начинают стремительно расти при пра тичес и 100-процентном использовании б ровых станово во мно их рыночных се ментах. Опять за счет ле о дост пно о апитала
инвесторы и спе лянты возвращаются в эт отрасль для
строительства новых б ровых станово , пос оль число
«традиционных» владельцев б ровых станово со ратилось (это те, оторые выстояли в б рные 1990-е оды).
Все это привело том , с чем мы стал иваемся в
настоящее время, о да за азано больше б ровых станово , чем за два предыд щих десятилетия. Повторится ли вновь ци л, пос оль он начался после спада
в использовании б ровых станово и со ращения с точной добычи из-за перенасыщения рын а б ровых
станово ? Возможно, та ое может произойти в се торе рын а самоподъемных б ровых оснований, если верить самым последним про нозам рын а б ровых станово , сделанным ODS-Petrodata, хотя мно ое б дет
зависеть от числа старых б ровых станово , выведенных из э спл атации в наст пающие оды.
С др ой стороны, пар морс их б ровых станово
для л бо оводно о б рения, а о азалось, способен
абсорбировать рожающий рост поставо плав чих онстр ций, хотя в отличие от рын а самоподъемных оснований, в отором число за азов с щественно меньшилось в последние месяцы, сообщения о новых за азах на б ровые с дна и пол по р жные б ровые платформы еще ре лярно появляются.
Одна о непредс аз емыми остаются цены на нефть и,
в а ой-то степени, цены на природный аз в США. Любое,
стойчивое снижение цен сделает рис ованными мно ие
инвестиции в строительство новых б ровых станово .
НОВЫЕ СИСТЕМЫ
БУРОВАЯ ВЫШКА
TELEMAST
Недавно разработанная б ровая выш а Telemast
омпании Schramm (рис. 5) была спешно использована в дв х б ровых станов ах модели Rotadrill и
в настоящее время омпания переходит оснащению б ровых станово TXD та ими системами, что
расширяет возможности более л бо о о б рения.
В ав сте 2006 . Была вып щена первая та ая б ровая станов а TXD.
Модели б ровых станово меньших размеров,
Т90XD и Т130XD представляют собой б ровые станов и с верхним приводом, предназначены для
работы в сложных словиях, поэтом оснащены
мощными подъемными лебед ами, оторые становлены прямо на автомобильной платформе для
перевоз и тяжелых р зов. Помимо р зоподъемности в 90 000 и 130 000 ф нт (1 ф нт = 0,453 ),
T90ХD может работать с обсадными тр бами омпле та II, в то время а T130ХD может работать с
обсадными тр бами омпле та III. Все три типа б ровых станово относятся
ласс систем для б рения не л бо их нефтяных и азовых с важин на
с ше, оторые подходят для CBM (coalbed methane)
прое тов.
48
Рис. 5. Дв хсе ционная выш а Telemast б ровой станов и омпании Schramm в лючает отдельный прицеп (на переднем
плане), на оторый можно ложить до 40 тр б
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При номинальной р зоподъемности 180 000 ф нт
б ровая станов а TXD является более мощной и
р зоподъемной по сравнению с T90ХD и T130ХD,
соответственно на 40 % и на 100 %. Не оторые
б ровые подрядчи и сообщают, что использ емые
них станов и T130ХD б рят с важины л биной
7000 ф т.
Telemast представляет собой дв хсе ционн ю
б ров ю выш . Первая се ция репится своим основанием шасси б ровой станов и, а вторая се ция перемещается по направляющим вверх или
вниз, бла одаря чем изменяется высота выш и.
Ко да выш а находится в верти альном положении, се ция два может перемещаться вверх или
вниз относительно первой се ции, подобно перемещению вверх-вниз стой и вилочно о подъемни а.
Верхняя б рильная олов а репится се ции
два, быстрое выдвижение оторой обеспечивается дв хходовыми идравличес ими цилиндрами.
TXD может работать с 48-ф товыми обсадными
тр бами омпле та III. Пос оль се ция монтир ется на пол прицепе и имеет дв хточечн ю подвес , можно использовать более орот ий прицеп, бла одаря чем значительно со ращается площадь, занимаемая б ровой станов ой. Пол прицеп б сир ется обычным дорожным тя ачом, автомобилем или тра тором, оснащенным пятым олесом.
Отдельный, специально разработанный прицеп
для перевоз и б рильных и обсадных тр б входит в
омпле т TXD. С это о прицепа б рильные и обсадные тр бы автоматичес и одна за др ой подаются
б рильной олов е для величения длины олонны
обсадных и б рильных тр б. На прицеп можно ложить до 40 тр б.
Прицеп имеет свои собственные оси, что позволяет транспортировать е о дорожным тя ачом. После отцепления тя ача он может быть становлен на
точ е б рения п тем стабилизации е о с помощью
выносных опор. Отдельная б рильная или обсадная тр ба из штабеля попадает на лот ов ю опор
механизма подачи, распола ающ юся вдоль продольной оси прицепа. Гидравличес ий подъемни
перемещает эт лот ов ю опор с тр бой из оризонтально о в на лонное положение, оторое точно со лас ется с положением зажима б рильной
олов и. Б рильная олов а одновременно на лоняется для захвата б рильной или обсадной тр бы.
После совпадения осей стройства зажима и тр бы, идравличес ий привод зажима автоматичес и
фи сир ет б рильн ю или обсадн ю тр б в б рильной олов е, после че о она навинчивается на приводим ю во вращение соединительн ю м фт . Б рильная олов а с присоединенной б рильной или
обсадной тр бой на лоняется вниз и переводится
в положение б рения, а лот овая опора механизма
подачи возвращается в оризонтальное положение
для за р з и на нее новой б рильной или обсадной
тр бы. Из держиваемо о механизмом подачи штабеля тр б на лот ов ю опор механизма подачи заатывается новая тр ба. Направление пере атывания изменяется на противоположное, о да тр ба
берется из олонны тр б, ладывается на лот о-
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
в ю опор механизма подачи и пере атывается обратно в штабель тр б на прицепе.
Важным свойством автоматичес ой системы подачи тр б является то, что она может автоматичеси работать с тр бами различных размеров. В олонн мо т добавляться тр бы различных длин
(до 48 ф т).
КИТАЙСКИЕ
НАЗЕМНЫЕ
БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ
C ЛЕБЕДКАМИ
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
В последние оды SPA China National Petroleum
Corp (CNPC) ввела в э спл атацию перв ю из дв х
б ровых станово серии НН2600ЕD (рис. 6), построенн ю Honghua Co Ltd. (HH). Б ровая станов а
No. 70-1 c мощностью привода 2600 л.с. (1 л.с. =
745,7 Вт), заб рившая свою перв ю с важин в Паистане, была построена в третьем вартале 2005 .
Эта станов а в настоящее время работает на нефтяном месторождении Хайбе.
Б ровая станов а No. 70-1 с расчетной л биной б рения 23 000 ф т имеет ряд совершенствований, что делает ее одной из самых эффе тивных и современных наземных б ровых станово
из числа действ ющих. В ней использ ется основание новой онстр ции, новая б ровая лебед а,
абина б рильщи а с ондиционированием возд ха, стройства правления системой, соединенные
с правляемым обор дованием с помощью прораммир емых онтроллеров и абельных линий,
и др ие онстр тивные особенности для снижения объема р чно о тр да, оптимизации технолоичес их процессов и рабочих хара теристи , а
та же для повышения безопасности. Современная
система сбора, хранения, обработ и данных и подотов и б ровой станов и работе позволяет автоматизировать процесс б рения и сделать е о
более эффе тивным.
Рис. 6. Недавно построенная в Па истане омпанией Honghua
б ровая станов а No.70Е-1 имеет подвышечное основание с
мачтой новой онстр ции, оторая поднимается вверх п тем
поворота на шарнирах
49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 7. Компания Honghua оснастила б ров ю станов лебед ой с приводом переменно о то а, оторая размещается
выше ровня пола б ровой, за счет че о обле чается станов а выш и и величивается рабочая площадь пола
Привод б ровых лебедо в станов ах HH
JC-2600ED ос ществляется от дв х эле тродви ателей YJ31 с номинальной мощностью 1300 л.с.
(рис. 7). Привод переменно о то а обеспечивает реперативное торможение и более точное правление перемещением б ровой олонны по сравнению
со стандартными системами SCR привода. Ре перативное торможение страняет необходимость использования вспомо ательно о тормоза, за счет че о
меньшается вес всей б ровой станов и и занимаемая ею площадь. Гидравличес ий тормоз использ ется толь о для останов и, позиционирования и для
аварийно о от лючения. Использ ется цифровое правление всеми параметрами, в лючая с орость
сп с оподъемных операций, позиционирование блоа и автоматичес ю подач долота.
Привод переменно о то а позволяет л чше правлять процессом б рения и л чшает эффе тивность
сп с оподъемных операций. Небольшой эле тродвиатель переменно о то а мощностью 40 л.с. использ ется для автоматичес ой подачи долота и привода аварийно о подъемно о механизма при выходе
из строя лавно о эле тродви ателя. Специальная
одновальная онстр ция б ровой лебед и прощает ее привод и обле чает ее обсл живание.
В б ровых станов ах НН использ ется мачта и
подвышечное основание новой онстр ции, за счет
че о обле чается и со ращается время монтажа станов и. Расчетная на р з а на мачт и основание
равна 1 млн ф нт (908 т). Та ая онстр ция объединяет в себе достоинства подвышечных оснований,
поднимаемых п тем поворота на шарнирах или раном, в оторых нижняя часть мачты является частью
онстр ции подвышечно о основания.
Пол б ровой находится на высоте равной 35 ф т
(10,7 м), что довлетворяет требованиям б рения при
пониженном идростатичес ом давлении в стволе
с важины. Независимая система привода поворота
подвышечно о основания встроена в е о онстр цию, за счет че о площадь пола б ровой становится
больше и более свободной. Размеры свободной площади пола равны 33 х 33 ф т (10 х 10 м).
50
Сбор а подвышечно о основания ос ществляется на ровне земли, и затем оно поднимается в рабочее положение вместе с мачтой. Для стойчивости мачта репится подвышечном основанию в
восьми точ ах.
Длина мачты выш и онсольно о типа составляет
147 ф т. В верхней части ее может быть размещен
500-тонный привод для б рово о стан а Varco
TDS-11. Стой и, использ емые для подъема мачты
и подвышечно о основания, после завершения монтажа б ровой станов и становятся нижней частью
это о основания. Это позволяет простить онстр цию основания и меньшить е о вес.
В б ровой станов е HH2600VFD использ ется
цифровая автоматичес ая система б рения «Цифровой б рильщи » (D-Driller) для инте рированно о правления и онтроля данных б ровой станов и. Оператор распола ается в одноместной ондиционир емой абине, из оторой он с помощью джойсти а и
бло ов правления, по азанных на э ране монитора, правляет лебед ой, роторным столом, б ровыми насосами, силовыми станов ами б ровой, противовыбросовым превентором и идравличес ими
безопасными ат ш ами. С помощью лево о джойсти а он правляет с оростью вращения лебед и с
приводом переменно о то а во время сп с а/подъема инстр мента, или держивания полной на р з и
при н левой с орости. Правый джойсти сл жит для
правления идравличес им тормозом. Управляющие
си налы и абели д блир ются. За счет ф н ций самодиа ности и и от азо стойчивости повышается
безопасность э спл атации и надежность. Если потреб ется можно вр чн ю с орре тировать заданные
рабочие параметры. Система обеспечивает постоянн ю на р з на долото во время б рения с четом словий в забое, и позволяет правлять на р зой на долото и механичес ой с оростью проход и.
По сравнению со стандартной системой автоматичес о о б рения, оторая зачаст ю не обеспечивает
постоянн ю на р з на долото ( олебания на р з и
мо т составлять от 2000 до 3000 ф нт), в новой системе олебания на р з и составляют менее 1000
ф нт. Использование этой системы повышает сро
сл жбы долота и величивает с орость проход и.
К др им достоинствам этой системы относятся
след ющие:
• стройство о раничения момента вращения при
подъеме инстр мента, реа ир ющее на момент
вращения б рильной олонны;
• о раничение связанных с эффе том поршневания п льсаций для онтроля/ правления с оростью сп с оподъемных операций;
• подъем б рильной олонны и о раничение торможения с онтролем и правлением б рильной тр бой при подъеме ее из с важины.
На мониторах отображаются виды с операциями
б рения, сп с оподъемные операциями и трендами.
С помощью вида с операциями б рения можно онтролировать на р з на долото, моменты вращения,
механичес ю с орость проход и, на р з на рюе, ход поршней насосов и давление, л бин с важины, л бин прони новения долота, расход жидости, объем жид ости в резерв аре и др ие ее
параметры и т.д. С помощью вида сп с оподъемных
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Подобно традиционным самоподъемным платформам эта станов а имеет четыре опорные олонны, оторые мо т поднимать или оп с ать платформ относительно фи сированных точе на аждой ее стороне. Помимо это о на аждой стороне
платформы имеются еще две перемещающихся опоры. Четыре дополнительных опоры присоединены
подвижной направляющей раме, оторая перемещается в оризонтальной плос ости вдоль бо овых сторон пал бы платформы.
После б сиров и или перемещения платформы
на место работы и приведения ее в отовность, производится сп с четырех лавных опорных олонн,
фи сир ющих платформ в заданном положении на
дне моря, после че о при помощи подъемни ов платформа размещается над поверхностью воды. Две направляющих рамы вместе со своими опорами перемещаются вдоль бо овых сторон пал бы платформы
на возможно большее расстояние, и затем их опоры
оп с ают вниз до дна моря для поддерж и веса пал бы платформы. После че о лавные опорные олонны поднимают днищ , и вся платформа продви ается вперед дв м направляющим бо овым рамам.
Главные опорные олонны опять сп с ают вниз для
то о, чтобы они принимали вес
платформы. После это о азанный
простой ци л перемещения платформы можно повторить. Для перемещения платформы назад последовательность сп с а-подъема
опорных олонн повторяется в обратном поряд е.
Компания Fugro Seacore со
штаб- вартирой в Корн олле (Анлия) разработала и построила
платформ SeaWalker больших
размеров для прое та строительства линии тр бопровода в Северной Ирландии. Прое т платформы
разработан на базе с ществ ющей
Рис. 8. Самоходная самоподъемная платформа может работать на л бинах до
строительной платформы Skate 4.
30 м и обеспечивает дост п переходЭта платформа может быть разменой зоне
щена на л бинах моря до 45 ф т.
операций онтролир ется объем жид ости в доливочной ем ости, расход жид ости, положение бло а
полиспаста и т.д. На странице трендов отображаются выбранные ф н ции с рафи ами и б ровыми ж рналами, оторые мо т быть сохранены для послед ющих справо . С помощью др их видов можно
онтролировать процесс намот и на барабан лебеди, бал он верхово о рабоче о, вибросито и насосы.
В аждой б ровой станов е НН2600VFD имеется
37,5-дюймовый роторный стол с независимым приводом от YC23 эле тродви ателя переменно о то а
мощностью 800 л.с. Этот привод заменил стандартный механичес ий привод роторно о стола с вертиальной цепной передачей. Кроме то о, использ ются два б ровых насоса F-1600 с приводом от эле тродви ателя переменно о то а YC31A мощностью
1600 л.с. и четыре енератора Caterpillar 3512B аждый с становленной мощностью 1200 Вт с эле тронным правлением, оторые вырабатывают переменный то для привода б ровых насосов, роторноо стола и вспомо ательно о обор дования. Один енератор Caterpillar 3412E с эле тронным правлением с становленной мощностью 400 Вт использ ется в ачестве вспомо ательно о.
САМОХОДНАЯ
САМОПОДЪЕМНАЯ
ПЛАТФОРМА ДЛЯ РАБОТЫ
В ПРИБРЕЖНЫХ РАЙОНАХ
Для стандартных самоподъемных платформ нестандартные словия по оды мо т означать доро остоящие простои. Компания
Furgo Secore впервые создала новые автономные самоходные самоподъемные платформы (рис. 8).
Платформа на восьми опорах
SeaWalker может перемещаться и
безопасно работать в море при
сильном волнении, при наличии
сильных течений и в бере овой
приливной зоне.
Эта платформа может работать
на л бинах моря до 90 ф т, что
обеспечивает дост п переходной зоне – тр дной
для с ществ юще о обор дования с точ и зрения
развед и и отбора проб.
Рабочая платформа была разверн та на морсом шельфе о оло Намибии для разработ и аллювиальных алмазоносных пластов в зоне прибоя.
Платформа SeaWalker та же позволяет л чшить
традиционные операции самоподъемных платформ,
в лючая разведочное б рение на месте станов и
платформы для инженерно- еоло ичес их изыс аний, для рытья ш рфов и траншей, для про лад и
линий тр бопроводов и абелей, а та же для б ровых и взрывных работ.
Каждая самоходная самоподъемная платформа
может перемещаться со с оростью приблизительно
25 м/час и имеет систем быстро о подъема пал бы, в лючающ ю восемь опорных олонн самоподъемно о основания, оторые распола аются по периметр , обеспечивают стойчивость и не за ромождают площадь пал бы.
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
СТАЦИОНАРНАЯ КОМПАКТНАЯ
БУРОВАЯ УСТАНОВКА
Новая б ровая станов а Т-208 омпании KCA
Deutag построена с четом Европейс их стандартов
охраны о р жающей среды (рис. 9). Эта б ровая станов а мод льной онстр ции использ ет новый
дви атель с низ им содержанием вредных веществ
в выхлопных азах, типа Caterpillar 3512. Содержание NOx меньше 2000 мГ/м3, СО меньше 350 мГ/м3 и
твердых частиц меньше 50 мГ/м3. Э ономия топлива при 100-процентной э спл атационной с орости
равна 330 л/ч, а при 110-процентной э спл атационной с орости 356 л/ч. Наиболее важным для операторов, возможно, является зв оизоляция б ровой
станов и, позволяющая меньшить ш м, возни ающий при работе енераторов, б ровой лебед и и
др их основных злов обор дования до ровня
80 дБА на расстоянии 1 м.
Компании КСА Deutag строит мод льные б ровые
станов и, начиная с середины 1980-х ., о да пер51
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вая та ая станов а Т-43 была вве•
обор дование со зв оизодена в э спл атацию, а в онце
ляцией.
1990-х . пар та их станово был
Б ровая станов а мод льной
расширен разработ ой и постройонстр ции была из отовлена
ой станов и Т-2000. В то время
и построена совместно Bentec
а становленная мощность двиEngineering и KCA Deutag. После
ателя, оторым была оснащена
за лючения онтра та в начале янстанов а Т43, была довольно
варя 2005 ., сбор е прист пили
с ромной (700 л.с.), мощность двив середине о тября 2005 . Устаателя станов и Е-2000 составлянов а была введена в э спл атала 2000 л.с. Мощность дви ателя
цию через шесть месяцев – в апб ровой станов и Т-208, предназреле 2006 . Весь этот прое т
наченной для б рения с важин л строительства б ровой станов и
биной до 5000 м с использованибыл завершен толь о в начале мая
ем 5-дюймовых б рильных тр б,
2006 . во время запланированнобыла равна 1150 л.с.
о зап с а трех одично о прое та
Новая б ровая станов а имеб рения нес оль их с важин для
ет нес оль о специфичес их осоOMV (Австрия).
бенностей:
Блочная онстр ция основания
• основание мод льной онстб ровой станов и позволяет ле р ции;
о перемещать и станавливать ее
• сбор а мачты выш и из четына новой точ е б рения. Та ая онрех се ций с использованием Рис. 9. Б ровая станов а Т-208 омпа- стр ция та же позволяет персонии KCA Deutag имеет хорош ю зв орепежных на ладо ;
нал станов и собирать основа• верхний приводной механизм изоляцию для снижения ш ма, возни- ние с дв мя рабочими площад аающе о при работе енераторов, б рос бесш мными осоз быми вой лебед и и др их р пных злов ми, на высоте 5,9 м (для ремонтред торами и приводом пе- обор дования
ных работ) или 9 м (для производременно о то а;
ства б рильных работ). Компа тная
• 4-х се торные дис овые тормоза б ровой леонстр ция позволяет та же производить сбор
сбед и;
танов и на опорной плите меньших размеров, по
• онтроль параметров на видеомониторе с сен- сравнению со стандартными станов ами. Обор досорными элементами правления и светодиод- вание может размещаться в мод лях с общей плоными инди аторами;
щадью от 1600 до 2500 м2.
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ БУРОВОЙ ПЛОЩАДКИ
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БУРЕНИЕМ
РЕГУЛИРУЕТ ПРОТИВОДАВЛЕНИЕ
Система онтроля минимальных расходов омпании Secure Drilling представляет собой систем с
зам н тым онт ром, оторая ос ществляет сбор
дост пных данных, обычно ре истрир емых при б рении с важин, и анализир ет их для определения
рез их повышений давления в с важине или х дшения цир ляции и, если потреб ется, для автоматичес о о правления противодавлением, создаваемым для онтроля с ач ов давления в с важине
(рис. 10).
Манифольд и онтрольно-измерительная аппарат ра выполнены в виде одно о омпа тно о блоа; система работает параллельно с с ществ ющей фонтанной армат рой б ровой станов и. Все
обор дование системы смонтировано на одних салаз ах и в лючает шт церы, приводы шт церов,
расходомер и процессор сбора данных и правления. Помимо обор дования на салаз ах имеется
дистанционный интерфейс, позволяющий б рильщи
онтролировать выполняемые операции и
взаимодействовать с системой. Этой системой
может быть оснащена фа тичес и любая наземная
б ровая станов а, самоподъемная платформа или
52
Рис. 10. Система онтроля минимальных расходов обнар живает несоответствие межд ожидаемыми и фа тичес ими
расходами возвращающе ося б рово о раствора и автоматичес и создает или снимает противодавление для смя чения влияния это о эффе та
плав чая б ровая станов а. Система может работать при использовании б ровых растворов на
разных основах: водной, леводородной и синтетичес ой.
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В ачестве исходной информации в системе ис- щее время опытный техничес ий персонал омпании
польз ются данные б рения, ре истрир емые в ре- Secure Drilling может о азать помощь при внедрении и
альном времени. Они в лючают расходы б рово о э спл атации систем во всем мире.
Система онтроля омпании Secure Drilling разраствора подаваемо о и выходяще о из с важины,
плотность б рово о раствора на входе и выходе, про- рабатывалась пять лет. Первая та ая система была
тиводавление на поверхности (измеренное выше по поставлена в ав сте 2006 . омпании Petrobras (Брапото от б рильно о шт цера), и положение шт це- зилия) и же была использована при б рении четыра. Анализир я собранные данные по давлениям и рех с важин различной сложности морс ими и б расходам, система выявляет любое несоответствие ровыми станов ами на с ше. Применение этой симежд ожидаемыми и фа тичес ими расходами на стемы при более сложном л бо оводном б рении
выходе, оторое подтверждается измеренными зна- позволит значительно изменить э ономичес ие поазатели за счет более безопасно о и более эффе чениями давлений и расходов, и определяет очень
малые значения прито а в с важин или потерь б - тивно о метода б рения. Дополнительные работы по
рово о раствора, измеряемые аллонами, а не бар- внедрению системы на б ровых станов ах в Еврорелями. Если обнар живается прито , то в зависи- пе и на Ближнем Восто е были запланированы на
мости от выбранно о оператором режима для ор- первый и во второй варталы 2007 .
ре тиров и или смя чения влияния это о эффе та
система может автоматичес и создать противодав- ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ
ление или меньшить е о с помощью шт церов с МОЩНОСТЬЮ 2000 Л.С.
ДЛЯ ПРИВОДА БУРОВЫХ НАСОСОВ
эле тронным правлением.
В 2008 . б д т введены в э спл атацию две саСистема с зам н тым онт ром обычно может
обнар живать прито в объеме от 0,1 до 0,3 брл. Она мых больших в мире пол по р жных б ровых платавтоматичес и создает противодавление для воздей- формы ласса Aker H6. На них б д т становлены
ствия на пласт и пре ращения прито а из не о и за- самые мощные б ровые насосы из тех, что о датем поддерживает это противодавление, по а не либо станавливались на б ровых станов ах. Это
трехцилиндровые насосы, становленная мощность
пре ратится прито жид ости.
Незначительные прито и или потери обнар жи- привода аждо о 2000 л.с. На аждой б ровой ставаются сраз же, пос оль при за рытии шт цера нов е б дет размещено четыре насоса с с ммарной
становленной мощностью привода 8000 л.с.
величивается давление столба жид ости в с важиОбщий вес насосно о бло а на аждой б ровой
не, если есть прито , или высвечивается инди атор
станов е составит 200 т, е о высота – 4 м. Насосы
с пред предительным си налом, если подтверждаются потери. Централизованная система сбора дан- обор дованы эле тродви ателями с преобразоватеных и правления собирает и обрабатывает инфор- лями частоты (для ре лирования частоты вращения),
мацию и определяет необходимость от рытия или специально разработанными омпанией Schorch из
Германии (рис. 11). В этих охлаждаемых водой дв хза рытия шт цера.
Уни альной особенностью системы является ее вальных эле тродви ателях модели EExe пред смотспособность измерять расход возвращающе ося б - рена специальная изоляция подшипни ов для прерово о раствора с помощью расходомера, станов- дотвращения повреждения то ом из инверторов
ленно о сраз же за шт цером, а та же обнар жи- PWM-типа (с широтно-имп льсной мод ляцией).
Ка сообщил Х. Слеттеволл, дире тор Schorch
вать и реа ировать либо на прито жид ости, либо
на ее потерю на очень ранних стадиях. Немедленная Norge, в настоящее время омпания вып с ает эле реа ция системы позволяет поддерживать а мож- тродви атели мощностью больше 25 МВт и напряно меньшие объемные потери или прито , следова- жением до 15 В, а та же эле тродви атели типа EExd
мощностью до 25 МВт и более.
тельно, реализ ется метод онтроКомпания проводит масштабные
ля минимальных расходов жид оисследования с целью создания
сти.
эле тродви ателей для морс их
Система может в лючаться и
б ровых платформ и партия эле вы лючаться с помощью вирт альтродви ателей EEx же поставлено о пере лючателя на э ране мона для омпании Aker. Эти дви анитора. Если по а ой-то причине
тели были становлены на б ровых
б рильщи решает возвратиться
платформах в Северном море.
стандартной процед ре б рения
Большая их часть эле тродви атеили хорошо правляемым операли типа EExe, разработанные с чециям, то этот пере лючатель больтом требований Norsok и одобренше не б дет отображаться на э ные DNV.
ране монитора.
Завод Schorch в Менхен ладбаБ рильщи и др ие рабочие б хе (Германия), является одним из
ровой мо т ле о на читься рабовед щих и опытных производитетать с этой системой с помощью тех- Рис. 11. Эле тродви атели ЕЕхх омпалей эле тродви ателей в мире. Он
ничес ой р ппы омпании Secure нии Schorch разработаны специально
был построен в 1882 . и имеет
Drilling. Можно предположить, что для б ровых насосов. Мощность дви ани альн ю испытательн ю амепосле та о о об чения для э спл а- теля составляет 2000 л.с. Дви атели
р для тестирования эле тродвитации системы не потреб ется до- б д т становлены на новых б ровых
платформах Aker H6
ателей EEx на взрывобезопасполнительный персонал. В настоя-
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
53
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 12. Система привода обсадных тр б диаметром до 20″″
омпании Tesco снижает рис для персонала и обор дования
ность. Проведение та их испытаний позволяет сертифицировать эти эле тродви атели, а пол чившие
подтверждение их собственной безопасности помимо одобрения их PTB. Это одна из причин постоянной модернизации производства и чет ой и быстрой постав и эле тродви ателей, даже тех, оторые
разрабатываются специально для за азчи ов.
НОВАЯ СИСТЕМА
СПУСКА/ПОДЪЕМА
ОБСАДНЫХ ТРУБ
Система сп с а/подъема обсадных тр б (Casing
Drive System – CDS) омпании Tesco, первоначально разработанная а система б рения обсадными тр бами, имеет ряд преим ществ по сравнению с с ществ ющими анало ами (рис. 12). По
сравнению с др ими подобными системами она
обладает значительными преим ществами при
выполнении любой из сп с оподъемных операций
с обсадными олоннами. Система обеспечивает
механизацию рабочих процессов с обсадными олоннами и является надежным, безопасным, инте рированным решением. Преим щества та ой
системы связаны с верхним расположением привода, повышением безопасности и л чшением
производственных по азателей в процессе строительства с важины.
Система позволяет снизить рис для персонала
и обор дования за счет то о, что при ее работе люди
мо т находиться в стороне от опасной зоны. Ее основные элементы выполнены в виде одно о бло а с
приводным механизмом и стройства для обеспечения безопасной работы с тр бами. Разработанная
та же омпанией Tesco, система подъемных хом тов для на лона тр б позволяет подхватывать тр бы
и затас ивать их через V-образный проем центр
б ровой шахты для под отов и сбор е. При сп с е
тр бы в б ров ю шахт стройств направления и центрирования тр бы не треб ется. Для соединения тр б
б рильщи использ ет элеватор с дистанционным
54
правлением, предназначенный для работы с одной
тр бой. Это позволяет персонал , находящем ся на
пол б ровой, держаться в стороне от зоны, в оторой выполняются опасные операции. Рабочий персонал может сфо сировать свое внимание на решении своих задач. Больше нет необходимости разрабатывать сложные системы манип лирования,
направления и центрирования тр б при сп с е их в
б ров ю шахт .
При использовании этой системы не треб ются:
• приводные механичес ие тр бные лючи, анаты подвес и или держивающие анаты на б ровой выш е или на пол б ровой;
• элеваторы для перемещения тр б;
• высо ие рабочие платформы или подмости на
пол б ровой;
• отдельная линия для долив и/за ачивания;
• персонал, работающий на высоте или находящийся вне поля зрения б рильщи а.
Применение системы CDS может ис лючить возможность прихвата в с важине олонны обсадных
тр б, и, соответственно, значительные незапланированные расходы. Достоинства этой системы становятся более понятными при выполнении сп с оподъемных операций с обсадными тр бами. Система обеспечивает дополнительные арантии то о,
что обсадная тр ба при сп с е в с важин б дет
оп с аться на всю ее л бин до забоя. За счет способности одновременно о вращения, возвратно-пост пательно о перемещения и ци личес о о изменения этих операций расширяются ф н циональные
возможности системы верхне о привода, что дает
больше шансов для решения проблем, возни ающих при сп с оподъемных операциях. В системе использ ется обычный идравличес ий силовой привод, позволяющий работать с различными видами
оправо для инстр ментов/тр бных захватов. Система CDS может работать с обсадными тр бами
диаметром от 4 1/2 до 20″, с любой толщиной стено , и из отовленных из любых маро стали, с различными типами соединений, довлетворяющих
требованиям API. По своим возможностям эта система может сравниться с любой системой с верхним приводом
Компания Tesco та же разработала различные
инстр менты и вспомо ательные приспособления,
оторые повышают возможности системы CDS при
работе б ровых станово в сложных по одных словиях.
УТИЛИЗАЦИЯ НЕФТИ
ИЗ БУРОВОГО ШЛАМА
Проводимые в течение пяти лет в п стыне Сахара (Алжир) работы по тилизации нефти из б рово о
шлама с помощью с шильной станов и M-I-SWACO
омпании Verti-G позволили тилизировать на 4,5 млн
долл. нефти товарных сортов (рис. 13). С начала работ в 2001 . с помощью с шильной станов и были
переработаны образ ющееся при б рении отходы и
шлам более чем со 147 с важин, и в рез льтате было
тилизировано более 84 000 брл нефти. Установ а
в лючает с шил , центриф
SWACO 414, винтовой онвейер и ба и с жид остью для промыв и и
тилизации.
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 13. Установ а Verti-G тилизир ет нефть из б рово о шлама
в п стыне Сахара, в Алжире
«Вероятно эта самая большая работа омпании
Verti-G в мире. Мы очень ордимся своими достижениями, оторые являются лавным образом рез льтатом работы наше о персонала. Они работают в
местах, находящихся очень дале о от населенных
п н тов, и в э стремальных словиях», – с азал
К. Баррос, техничес ий и оммерчес ий дире тор
прое та переработ и образ ющихся при б рении отходов.
ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ
БЛАГОДАРЯ ВНЕДРЕНИЮ ДВОЙНОЙ
ДИСКОВОЙ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ
В течение дв х последних лет омпания Wirth
GmbH, Германия, проводила полевые испытания и
проверяла техничес ие хара теристи и двойной дисовой тормозной системы (Dual Brake System – DBS),
предназначенной для стандартных б ровых станово роторно о б рения (рис. 14). В настоящее время эта тормозная система отова для широ о о промышленно о применения. Система DBS разработана совместно с омпанией Svenborg Brakes. При аварийном торможении эта система обладает след ющими преим ществами:
• о раничивает ма симальн ю на р з на анат,
независимо от ее величины и с орости;
• обеспечивает постепенное замедление;
• адаптир ет тормозной момент треб емой нар з е;
• обеспечивает полное резервирование;
• д блир ет аварийн ю тормозн ю систем с использованием всех своих возможностей даже
при неисправности в сети питания.
Система состоит из дв х независимых дис овых
тормозных стройств. Каждое обеспечивает возможность полно о торможения для останов и б ровой
лебед и в нормальных словиях или останавливает
ее в словиях аварийно о пре ращения работ, немедленно воспринимая на р з от приводных механизмов. Каждое дис овое тормозное стройство
оснащено надежными с ппортами с идроприводом,
оторые при ладывают тормозные силы дис ам с
помощью пр жин. Одно стройство становлено рядом с барабаном, а др ое в стороне от барабана
непосредственно на приводном вал лавных дви ателей.
DBS представляет собой интелле т альн ю, резервированн ю, правляем ю с помощью про рам-
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
Рис. 14. DBS система в лючает две независимых, полностью
д блир ющих др др а, дис овых тормозных подсистемы
для ма симально безопасно о торможения б ровой лебед и
мир емо о онтроллера (PLC) систем , оторая релир ет с орость вращения барабана лебед и, нар з на барабан и на талевые анаты. Система арантир ет, что полная тормозная сила ни о да не
превысит ма симально доп стимой величины, на
отор ю влияют о раничения, об словленные онстр цией б ровой выш и или взаимным расположением талевых анатов. Дис овое тормозное стройство, находящееся рядом с барабаном, действ ет а
лавная тормозная система, обычно оно находится
в рабочем положении. Действ ющее совместно второе тормозное стройство остается в режиме отовности.
В системе использ ются д блированные онтроллеры, по одном в аждом стройстве, оторые обеспечивают треб емые значения тормозных
моментов с помощью зам н то о онт ра цифрово о ре лирования с орости во времени. Из лавно о бло а правления си нал на в лючение тормозов подается в аждый из д блированных онтроллеров в лавном и подчиненном стройстве.
Кодовые датчи и непрерывно отслеживают с орость
барабана в процессе торможения и с использованием метода «дис ретной широтно-имп льсной
мод ляции» (Digital pulse width modulation – DPWM)
определяют треб ем ю сил , при ладываем ю
тормозам. Преим щество метода DPWM состоит в
том, что для выполнения ци ла торможения треб ется ис лючительно малый расход жид ости. О раниченный расход жид ости арантир ет плавн ю и
надежн ю работ идропривода тормозов при сбое
в подаче питания.
Информация о тормозных силах в аждом независимом стройстве выводятся в реальном времени
на э ран дисплея. При меньшении или отс тствии
силы торможения на лавном дис овом тормозе для
омпенсации б дет в лючаться второй тормоз. Таим образом, система DBS обеспечивает ма симальн ю безопасность и непрерывн ю работ б ровой лебед и во всех рабочих режимах, по а не б д т странены причины неисправности лавно о тормоза.
Система сертифицирована DNV и Амери анс им
бюро стандартов (ABS) для использования на различных типах б ровых станово .
55
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
встав и, а вн тренняя ее часть из
ЛУЧШЕЕ УПЛОТНЕНИЕ,
эластомера плотняет б рильн ю
ОБЕСПЕЧИВАЕМОЕ
и вспомо ательн ю олонн . За
НОВЫМ ДИВЕРТОРОМ
счет онта та резиновой манжеты
Гл бо оводное морс ое б ресальни ово о бло а с цилиндриние связано с ни альными прочес ой нар жной поверхностью
блемами по сравнению с б ренивстав и обеспечивается положием на с ше или б рением с самотельное плотнение в любой онподъемных оснований, фи сир ефи рации.
мых на дне моря на сравнительно
небольших л бинах. В то время
ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ
а фи сир емые платформы доБЛАГОДАРЯ НОВОМУ
п с ают незначительное оризонСИЛОВОМУ ВЕРТЛЮГУ
тальное перемещение обор доваНовая онстр ция 85-тонно о
ния, плав чие б ровые станов и
вертлю а омпании Logan с приводля л бо оводно о б рения и додом от идравличес о о дви атебычи мо т перемещаться, но оля обеспечивает плавный (без далонна б рильных тр б при этом
ров) р тящий момент, за счет че о
должна оставаться фи сированной
меньшается опасность повреждеи должно быть обеспечено ее нания олонны б рильных тр б
тяжение. Плав чие б ровые ста(рис. 16). Он рассчитан на на р знов и различаются тем, что в одРис. 15. Се ция б рильной олонны с
о оло 85 т для натяжения б них подводное стьевое обор додв мя параллельными вспомо ательнырильных тр б при отс тствии вравание станавливается на морс ом
ми тр бами распола ается вн три цищения и на 45-тонн ю динамичесдне и репится нем , а не платлиндричес о о орп са дивертора
ю на р з при с орости вращеформе, а в др их заранее пред сния 100 об/мин. Компа тная оловмотрена возможность верти альа вертлю а весит все о 1163 ф нта и может быть
но о перемещения, верти альная ач а и вращение.
становлена на большинстве выше , предназначенПри верти альной ач е и поворотах морс ой б ровой станов и, она смещается относительно б - ных для б ровых или ремонтных работ.
Констр ция вертлю а в лючает надежный, сдерильной тр бы. От лоняющее стройство (дивертор),
за репленное на пал бе б рово о с дна, может пе- ланный по особом за аз приводной ред тор с
ремещаться вверх-вниз во р б рильной олонны з бчатыми олесами из за аленной стали. В больвместе с б ровой станов ой на 30 ф т и более. Рань- шинстве сл чаев силовой вертлю позволяет от аше, если на плав чей станов е происходил выброс заться от использования вращающихся цепей, тр база, дивертор пере рывал пространство во р б - ных цепных лючей и вращателей для навинчивания
рильной и переп с ной олонны и аз отводился в вед щей тр бы, представляющих опасность для рабочих. Этот инстр мент обле чает б рение и позвоатмосфер .
Часто эти вспомо ательные переп с ные олон- ляет использовать олонн б рильных тр б большей
ны про ладывались параллельно б рильной олон- длины, в связи с чем меньшается число зап с ов и
не. Для плотнения пространства межд б рильной останово обор дования повышается эффе тивность
и вспомо ательной олонной требовалась о ромная работы б ровой и меньшается износ насоса, б росила, из-за че о они часто разр шались. В не ото- вой лебед и и др о о обор дования.
В силовом вертлю е применена зам н тая идрых сл чаях дивертор не мо полностью плотнить
это пространство и предотвратить выброс аза. В равличес ая система с реверсивными объемными
рез льтате аз выходил через верхнюю часть дивер- насосами со смещенными осями вращения и ре тора, а не через отводящ ю систем , что создавало лир емой производительностью, а та же пневматичес им или эле тричес им правлением. Та же моопасность.
Обеспечивающая полное плотнение дивертора жет использоваться новая беспроводная система
встав а типа Hydril решает эт проблем (рис. 15).
Особенностью онстр ции встав и является то, что
она из отовлена формов ой из эластомера, заполняюще о все пространство во р б рильной и вспомо ательной олонны, нар жная поверхность встави лад ая, цилиндричес ой формы. Встав и из отавливаются в виде се ций длиной 8 ф т и мо т
с репляться др с др ом для пол чения длины, соответств ющей ожидаемой высоте верти альной ачи, равной 20 ф т.
Если при выбросе аза дивертор а тивир ется,
то пространство во р
лад ой нар жной поверхРис. 16. Силовой 85-тонный вертлю омпании Logan позвоности встав и за рывает сальни овый бло , с помоляет от азаться от использования вращающихся цепей, тр бных цепных лючей и вращателей для навинчивания вед щей
щью оторо о обеспечивается положительное плоттр бы. Все обор дование и злы силово о вертлю а смонтинение. При ач е с дна сальни овый бло б дет перованы на раме трейлера или салазо
ремещаться вверх-вниз по нар жной поверхности
56
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
дистанционно о правления с рабочей дальностью
действия до 150 ф т. С орость вращения постоянно
ре лир ется во всем рабочем диапазоне и ма симальная рабочая с орость вращения равна 155 об/
мин. Управление р тящим моментом для равновешивания давления пересиливает правление с оростью для поддержания ма симально о р тяще о
момента, равно о 3950 ф то-ф нт (1 ф то-ф нт =
1,353 НЧм). Оператор может ввести предельные значения р тяще о момента в силовой бло , что позволяет ис лючить опасность повреждения б рильных тр б в с важине из-за с р чивания или деформации зам овых м фт олонны б рильных тр б. Пос оль вращающаяся опора вертлю а, система подвижной сбор и тр б для подачи б рово о раствора
и соединительный зел с орловиной вертлю а с омпонованы в одном бло е, отдельный вращающийся
вертлю не н жен.
Горловина вертлю а с отверстием 2 1/4″ и подвижная сбор а тр бы для подачи б рово о раствора
в вертлю е обеспечивают цир ляцию б рово о раствора через б рильн ю штан с вн тренними диаметром 2″ (50,8 мм) во время вращения или в статичес ом режиме. Через специальное отверстие через бло вертлю а можно протян ть талевый стальной анат.
Все обор дование и злы силово о вертлю а смонтированы на трейлере или на салаз ах. Транспортные рамы обоих типов оснащены обор дованием для
защиты о р жающей среды. В не о входят та ие приспособления а черпа и элеваторно о типа, нифицированная сбор а сальни ово о бло а тр бы для
подачи б рово о раствора, нере лир емый идравличес ий дви атель, поршнево о типа, с расчетным давлением 5000 ф нт/дюйм2 (1 ф нт/дюйм2 =
6,89 Па), стройство о раничения р тяще о момента, защищенный абель и 1-дюймовые соединения
вертлю а. Мо т использоваться различные дви атели и способы правления, а та же дополнительные
вспомо ательные стройства.
В настоящее время та ие вертлю и использ ются на б ровых с дах омпании ВР, а с оро б д т становлены на б ровых с днах, разрабатываемых омпанией Chevron. В сл чае необходимости вертлю и
мо т быть демонтированы и становлены на б ровых платформах.
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Б ровые дви атели переменно о то а мощностью
1500 л.с. омпании GE Transportation обеспечивают
та ие р тящие моменты и с орости, оторые позволяют б рить с важины в самых твердых породах (рис.
17). Габаритные размеры это о эле тродви ателя
та ие же, а
ори инально о эле тродви ателя постоянно о то а модели 752 омпании GE. Эти эле тродви атели предла аются в оризонтальном и верти альном исполнении.
В серию этих эле тродви ателей входят.
• GEB27A, верти альный эле тродви атель, предназначенный для находяще ося наверх обор дования.
• GEB28A, оризонтальный эле тродви атель с
подшипни ами специальной онстр ции для воспри-
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
Рис. 17. Эле тродви атели переменно о то а для привода б рово о обор дования омпании GE Transportation поставляются в трех вариантах: верти альных для привода верхне о
обор дования, оризонтальных для восприятия осевых на р зо и оризонтальных для восприятия радиальных на р зо
ятия осевых на р зо (например, лебед и с з бчатым приводом).
• GEB29A, оризонтальный эле тродви атель с
большой опорой, роли овым подшипни ом и валом,
воспринимающим радиальные на р з и. Он идеально подходит для насосов б рово о раствора
с ременным приводом. Все эти дви атели имеют постоянн ю номинальн ю мощность 1500 л.с. при
900 об/мин.
Для рабочих ци лов б ровых лебедо эти эле тродви атели мо т обеспечить мощность 1830 л.с. и
р тящий момент 12000 ф то-ф нт. Эти значения
определены для прин дительной вентиляции с расходом возд ха 3900 ф т3/мин и при температ ре о р жающей среды 45 °С.
Эти эле тродви атели имеют одобренн ю АВS
онстр цию; в них использованы те же самые техничес ие решения, что и в тя овых эле тродви ателях омпании GE, предназначенных для р зовых ло омотивов. Эти дви атели монтир ются на
тяжеленных рамах, смя чающих высо ие вращающие моменты, сотрясения и вибрации, возни ающие при б рении. Обмот а ротора с шаблонной
намот ой провода и изоляцией ласса Н, а та же
вибростой ий вы лючатель с двойным размы анием обеспечивают отличн ю защит от пи ов напряжения.
Ротор эле тродви ателя имеет высо ю прочность, в е о онстр ции использованы стержни из
медно-ни елево о сплава, выводы вит ов соединяются пай ой, за счет это о обеспечивается высо ая надежность и больший сро сл жбы. За счет
малоинерционно о ротора это о эле тродви ателя л чшаются хара теристи и б ровой лебед и,
она быстрее реа ир ет на с орения, со ращается время торможения и снижается потребление
энер ии.
57
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПОВЫШЕНИЕ
НОВЫЕ БУРОВЫЕ НАСОСЫ
БЕЗОПАСНОСТИ
Компания Ellis Williams
ЗА СЧЕТ МЕХАНИЗАЦИИ
Engineering Co., Inc. из Ма ноПОДВЕСКИ
лиа (Техас) разработала и изотовила новые б ровые насоИ РАЗВИНЧИВАНИЯ ТРУБ
Механизмы для подвес и и
сы мощностью 2200 л.с. для
развинчивания тр б омпании
морс их и наземных б ровых
US Oil Tools это прочные и настаново . Насосы Е-2200 и
дежные приспособления, исЕН-2200 имеют инновационн ю
польз емые для соединения и
онстр цию и разработаны для
развинчивания тр б на пол б пол чения ма симальной мощровой без использования р чности и в то же время предназных тр бных лючей (рис. 18).
начены для длительной работы
Эти механизмы предназначены
с ма симальной мощностью при
для дистанционной работы и пвыполнении всех операций б равляются дистанционно б рения (рис. 19). Две различных
рильщи ом при помощи п льта
онстр ции насосов предназили специально встроенно о в
начены для сложных словий
них бло а правления при поработы и длительной работы с
мощи шлан о абелей, что пома симальной мощностью.
зволяет персонал б ровой наНасос Е-2200 – полноразходиться вне опасной зоны, в
мерный поршневой насос- аоторой работают с олонной
чал а штан ово о типа стандарб рильных тр б и де мо т возтно о веса с ходом поршня 15″
ни н ть аварии и повреждение
с номинальной на р з ой о оРис. 18. Система М2 для подвес и и свинчиваинстр мента. Одна о они долло 158 374 ф нт. У это о насония-развинчивания тр б обеспечивает р тяжны быть та же достаточно неса средний сро сл жбы подщий момент для свинчивания тр б о оло 1200–
76 000 ф то-ф нт и для развинчивания тр б
больших размеров, чтобы можшипни ов составляет о оло
до 105 000 ф то-ф нт
но было использовать их вр ч125 000 ч; в расчетном режиме
н ю.
с орость хода поршня равна
Система М2 обеспечивает р тящий момент для 110 ход/мин (число ачаний).
свинчивания тр б о оло 1200–76 000 ф то-ф нт и для
Взаимозаменяемый насос ЕН-2200 – более ле развинчивания тр б до 105 000 ф то-ф нт при давий, с меньшими оризонтальными размерами и
лении 3000 ф нт/дюйм2 и расходе жид ости для ид- более омпа тный, по сравнению с полноразмерросистем 25–32 алл/мин. При свинчивании захва- ным насосом Е-2200. У это о насоса ход поршня
ты мо т держивать тр бы диаметром от 3 1/4 до равен 14″; расчетная с орость хода поршня равна
8 3/4″; время соединения тр б составляет менее 20 125 ход/мин. Средний сро сл жбы подшипни ов сосе . В зависимости от наличия места на пол б ро- ставляет 100 000 ч и номинальная на р з а на порвой механизмы системы мо т быть размещены на шень-штан равна 149 324 ф нт.
тележ е, стреле, онсоли и при необходимости их
В отличие от др их, вып с аемых промышленможно перемещать на 30°. Горизонтальные разме- ностью насосов, в насосах Е-2200 и ЕН-2200 испольры системы: ширина 1 м и л бина 0,5 м, вес о оло зованы равновешенные оленчатые валы. Каждый
3000 ф нт. Стандартная система в лючает бло и
оленчатый вал равновешивается с использованиправления и манометры.
ем онстр тивных решений и из отавливается опытЭта полностью идравличес ая система облада- ными специалистами.
ет рядом преим ществ. Это одна из самых небольПос оль с орость хода поршня в насосе Е-2200
ших и самых ле их систем для соединения тр б меньше, чем в ЕН-2200, сро сл жбы всех расход ебольшо о диапазона диаметров, с возможностью мых деталей Е-2200 должен быть больше. Насос
дистанционно о правления, оторая обеспечивает
безопасность персонала и си нализир ет об опасности. При необходимости стандартные плаш и
Type-B тр бных лючей, оторые использ ются в этих
быстро станавливаемых зажимных стройствах,
мо т ле о заменяться. О раниченный износ рабочих поверхностей механизмов позволяет снизить э спл атационные затраты и свести миним м время обсл живания.
Система в лючает два типа стационарных позиционеров с идравличес им приводом, ниверсальный адаптер для др их вращателей и приспособлений для свинчивания и развинчивания тр б и снимаРис. 19. Насосы Е-2200 и ЕН-2200 это эволюция онстр ции
емая панель правления работой системы. Та же
насосов и они разработаны для пол чения ма симальной
мощности и для длительной работы на режимах ма симальмо т использоваться вращатели роли ово о типа
ной мощности
омпании US Oil Tools.
58
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Е-2200 специально предназначен для станов и и
длительной работы на морс их б ровых станов ах.
Пос оль насос ЕН-2200 обладает та ими же
возможностями длительной работы в режимах ма симальной мощности и большим сро ом сл жбы по
сравнению с насосом Е-2200, но вес е о на треть
меньше и он на 9″ ороче полноразмерной модели.
Поэтом для насоса ЕН-2200 использ ется ред тор
с з бчатыми олесами меньше о диаметра и меньших размеров.
Пос оль для насоса ЕН-2200 выбраны подшипни и с меньшим сро ом сл жбы, в ред торе привода насоса использ ются з бчатые олеса, размер
оторых на одн ате орию меньше. Это можно видеть в зле рейц опфа, от оторо о зависит ширина насоса. В насосе ЕН-2200 мо т использоваться
подшипни и с нес щей способностью на 17–18 %
меньше из-за меньшей на 6 % доп с аемой на р зи и меньше о на 6 % сро а сл жбы.
Для достижения минимально о веса насоса омпания предложила использовать схем размещения
лапанов рядом др с др ом, что позволило пол чить номинальное давление подачи 5000 ф нт/дюйм2.
За азчи , отором необходимы насосы с давлением подачи 7500 ф нт/дюйм2, может выбрать насос
типа SW или Mattco Quantum. При использовании
насосов этих топов можно пол чить давление подачи 7500 ф нт/дюйм2 при минимальном величении
веса.
Насос ЕН-2200 может работать при более высоих с оростях по сравнению с насосом Е-2200, но
это приведет 9%-процентном величению нормы
потребления расход емых деталей на идравличесой стороне насоса. Насос ЕН-2200 может использоваться а на морс их, та и наземных б ровых
станов ах.
НОВАЯ РАБОЧАЯ ПЛАТФОРМА
ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ
ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПЕРСОНАЛА
Outreach Ltd вып стила нов ю высо ю рабоч ю
платформ OSB2500 спрое тированн ю специально
Рис. 20. Высо ая рабочая платформа OSB2500 повышает техни безопасности и представляет больше возможностей
персонал , работающем на морс их б ровых станов ах
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
для использования вн три б ровой выш и на морсих б ровых платформах (рис. 20). «Эта новая платформа значительно повышает безопасность и обеспечивает больше возможностей персонал , работающем и обсл живающем б ровое обор дование»,
– отметил У. Пэтон, президент омпании Outreach.
От вед щих омпаний, занимающихся б рением
в Северном море, было пол чено пять новых за азов на платформы OSB2500. Г. Поттс, оммерчесий дире тор омпании Outreach, оформил новые
дистрибьюторс ие со лашениями с омпанией Patriot
Mechanical Handling (филиалом AIM Listed Global
Marine Energy PLC).
СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ РАБОТ
С ТРУБАМИ НА БУРОВОЙ УСТАНОВКЕ
Система автоматичес о о обеспечения безопасности персонала на б ровой станов е с верти альной выш ой,VDD370.2, омпании DrillTec с спехом
сертифицирована омпанией TÜV SÜD Industrie
Service GmbH, а система, разработанная в соответствии с Европейс им стандартом по безопасности EN61508. Этот стандарт основан на Межд народном стандарте IEC 61508. Эта новая техноло ия,
предназначенная для б ровых станово , была внедрена омпанией DrillTec и ее материнс ой омпанией Max Streicher в 2005 . (рис. 21).
Одна из целей разработ и прое та б ровой станов и за лючается в том, чтобы за счет меньшения
выполняемых вр чн ю операций сделать работ персонала, а можно более безопасной.
На VDD370 автоматизированы все выполняемые
обычно вр чн ю работы с тр бами. Эт задач выполняет механичес ий тр бный манип лятор. После то о, а б рильщи дает оманд «принести тр б », манип лятор перемещается
стеллаж для
тр б, захватывает тр б , оторая может быть любо о диаметра, поднимает ее на пол б ровой и поворачивает в верти альное положение. Чтобы манип лятор вставил тр б в тр бный элеватор, б рильщи дает оманд «поверн ть тр б и переместить ее в б ров ю выш ». Тр бный манип лятор
Рис. 21. Тр бный манип лятор на б ровой станов е VDD 370.2
обеспечивает безопасность персонала при работе
59
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
обле чает жизнь персонал б ровой и делает работ безопасной.
Для достижения это о инженеры должны использовать и стро о соблюдать соответств ющие техничес ие стандарты. Есть нес оль о стандартов, относящихся ф н циональной безопасности, оторые
должны соблюдаться: EN 954-1 (техни а безопасности при работе с машинами и механизмами), оторый вс оре б дет заменен на EN 13849 и EN 61508
(безопасность работы с эле тричес ими/эле тронными/про раммир емыми эле тронными системами.
Инженеры омпании Streicher решили использовать
оба стандарта EN 954-1 и EN 61508. Кроме то о, стандарт EN 954-1 в ЕС является обязательным для выполнения в соответствии с Дире тивным до ментом по машинам и механизмам (98/37/EC). Стандарт
EN-61508 может использоваться на добровольной
основе.
В противоположность стандарт EN 954-1, стандарт EN-61508 определяет методоло ию, оторая
особенно полезна для PLC- правляемых систем (с
про раммир емыми онтроллерами). Еще одним
преим ществом это о стандарта является то, что он
признан во всем мире и должен стать основой для
вновь разрабатываемых стандартов по техни е безопасности (та их а EN 13849). Применяемая методоло ия в лючает:
• оцен рис ов;
• определения ф н ций безопасности на основе
оцен и рис а и оцен и SIL- ровней ( ровень инди атора значимости, оличественная оцен а
рис а);
• определение ф н ций безопасности защитных
мер;
• оцен а SIL- ровня защитной меры;
• приемочный онтроль защитной меры;
• онтроль внесения изменений.
Компания Streicher разработала всю эт методоло ию вместе с подрядчи ом DrillTec под онтролем
TÜV SÜD Industrie Service.
Тр бный манип лятор является одни из примеров разработ и прое та с применением этой методоло ии. Еще одной инновационной системой, внедренной на этой б ровой станов е, стала динамичес ая система предотвращения стол новений при
работе приводных механизмов в верхней части выши. В апреле 2006 . эта б ровая станов а прист пила б рению еотермальной с важины в Гросс
Шлнебе е. За прошедшие шесть месяцев принципы
обеспечения безопасности, внедренные на этой б ровой, подтвердили свою эффе тивность и надежность.
РАСПРЕДЕЛЕННАЯ СИСТЕМА
СБОРА ДАННЫХ
Petron Industries Inc. представляет нов ю техноло ию, реализованн ю в Распределенной системе
сбора данных б рения (3D), оторая охватывает весь
техноло ичес ий процесс на б ровой станов е. Подлюченная сети система сбора данных имеет мод льн ю схем , от рыт ю архите т р и различные
онфи рации с ниверсальными дисплеями.
В основе системы лежит онцепция онцентрации данных, собираемых интелле т альными датчи60
ами (рис. 22). Ло альные бло и сбора данных находятся в зонах, де распола аются незда для датчи ов (зона резерв аров для б рово о раствора, пол
б ровой станов и и т.д.). Концентраторы интелле т альных данных имеют встроенные в них челове омашинные интерфейсы (man-machine-interface –
MMI), оторые позволяют отображать данные ло альных датчи ов, выполнять ло альн ю алибров бло а
сбора данных и вводить вр чн ю данные для б рения. Концентраторы данных правляются с помощью
лавно о дисплея, находяще ося на пост б рильщиа. Система поддерживает мно о подчиненных или
пассивных дисплеев.
В находящихся на пол б ровой бло ах правления 3D-системой и в подчиненных дисплейных терминалах на пол б ровой мо т использоваться либо
цветные ЖК-дисплеи с э ранами высо ой яр ости
и с сенсорными элементами правления и/или
ЖК-дисплеи для отображения р пными символами
б венно-цифровой информации. Соединение административно о помещения б ровой с 3D-системой
обеспечивается с помощью рабочей станции на базе
ПК, в оторой использ ется про раммное обеспечение Petron Net Technology (PNT), позволяющее
пользователям отображать и архивировать данные,
под лючаться системам за пределами б ровой и
взаимодействовать с др ими техничес ими приложениями для б рения. Та ая архите т ра позволяет
использовать различные онфи рации системы от
простой эле тронной системы ре истрации данных
до системы сбора информации о б рении п тем подлючения Интернет или системе интранет (вн три орпоративной сети).
Дополнительные
дистанционные
средства
Датчи л бины
Датчи на р з и на рю е
Датчи и поворота/частоты
вращения верхне о привода
Датчи и поворота/момента
Рабочая станция
вращения верхне о привода
для представиДавление на выходе насоса
телей омпании
Давление на нетания
цементно о раствора Интерфейс RS-485
Температ ра пото а для под лючения Рабочая станция
сети
б рово о
мастера
Воло онно-оптичес ий
абель для связи
с Etherrnet
PDC 3D-дисплей/
онтроллер Petron
Доливочные ем ости
Резерв ары б рово о раствора
Водоотделяющая олонна
Насосы
Вес б рово о раствора (вход и
выход)
Температ ра (вход и выход)
Вяз ость (вход и выход)
Главный
омпьютер в
штаб- вартире
омпании
Рис. 22. Распределенная инстр ментальная система сбора
данных б рения (3D) омпании Petron охватывает весь техноло ичес ий процесс б рения
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Эле тронные аппаратные средства в лючают
15-дюймовые, высо ой яр ости ЖК-дисплеи, цветные дисплеи с плос ими э ранами и встроенными
сенсорными элементами правления и встроенным
омпьютером с высо ой производительностью. Связанная с омпьютером дисплейная панель для обмена данными через систем использ ет RS-485 и
Ethernet средства под лючения и связи. Эта панель
помещена в ерметичный, защищенный от внешнео воздействия орп с типа NEMA 4 X (Национальная
ассоциация США производителей эле трообор дования), оторый сертифицирован для использования
в опасной среде без применения систем очист и.
PNT-про раммные средства инте рированы в систем и расширяют ее возможности. Пользователь
может пол чить данные в зна омых, отовых применению форматах (например, в виде рафи ов,
вычерчиваемых в реальном времени барабанным
ре истрир ющим прибором, прото олов данных, заре истрированных в реальном времени, и в виде
изображений числовой, рафичес ой и омбинированной информации). Если треб ется более детализированное представление данных, то PNT позволяет это сделать. Нави ация в системе не является
проблемой – нажмите ноп , чтобы панель правления PNT появилась на э ране, и затем выберите
н жный элемент панели правления PNT. Компания
Petron делила особое внимание аппаратным средствам, в лючая д блированные дис оводы для жест их дис ов, высо ос оростные Intel процессоры и
съемные носители большой ем ости.
Приложение Drill Net обеспечивает прямое подлючение Интернет непосредственно в месте расположения б ровой для пол чения те щей информации о б рении. Вся информация по б рению с важин, собираемая прямо на б ровой, передается без
задерже через портал Интернета любо о др о о
владельца. Дистанционный дост п и просмотр информации не влияет на работ информационной
системы. Ко да треб ются полные файлы данных,
содержащие более подробн ю информацию о б рении, Drill Net позволяет быстро пол чить дост п и
за р зить их с использованием про раммы Petron
Office или э спортировать файлы в др ие приложения.
Drill Net SP, решение для портала, обладает способностью объединять информацию о б рении мноих с важин и надежно хранить ее в одном месте.
Данные б рения в реальном времени передаются по
сп тни овой связи в Petron Drill Net SP. Эти данные
хранятся в базе данных портала, оторый позволяет
просматривать информацию те щем б рении с важин и на опленные данные о за онченных с важинах. Онлайновый дост п на опленным и собираемым в реальном времени данным о б рении с важин позволяет правильно ор анизовать процесс принятия решений во время планирования и б рения.
Концентратор данных б рения (Drill Data Hub –
DDH) системы – под люченная сети система сбора данных, предназначенная для их сбора и передачи. В этом бло е использ ется разработанная Petron
надежная, проверенная в словиях б ровой станови, одноплатная онстр ция. В онцентраторе DDH
есть встроенный челове о-машинный интерфейс,
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
оторый позволяет выполнять ло альн ю алиброви диа ности без использования вспомо ательно о персонально о омпьютера или терминала. Концентратор DDH преобраз ет си налы датчи ов, находящихся в зоне пола б ровой, в пото совместимых с системой данных. Типичные параметры б рения в лючают л бин , местоположение долота, механичес ю с орость проход и, с орость сп с а тр б,
частот вращения и вращающий момент верхне о
привода, давление на выходе насоса, давление в
межтр бном пространстве, расход, аз, выделяющийся при б рении, вес и температ р б рово о раствора на выходе.
Концентратор данных насосов и резерв аров для
б рово о раствора обладает теми же преим ществами, что и DDH, что позволяет использовать эле тронные и механичес ие стройства, и про раммные
интерфейсы с датчи ами в зоне ш рфа и зоне насосов. Типичные передаваемые параметры б рения это
с ммарная подача насосов ( алл/мин), SPM1 (ход
пл нжера в мин), SPM2, SPM3, SPM4, с ммарная
длина хода пл нжера 1, с ммарная длина хода пл нжера 2, с ммарная длина хода пл нжера 3, с ммарная длина хода пл нжера 4, резерв ары для б ровоо раствора 1–100, доливочные ем ости 1–2, температ ра и вес подаваемо о б рово о раствора. Этот
бло та же позволяет вр чн ю вводить данные о весе
и вяз ости б рово о раствора.
Современные тренды этой отрасли позволяют
ос ществлять мониторин и ре истрацию данных для
резерв аров, насосов, енераторов, приводных механизмов и др их важных омпонентов б ровой станов и. Схема и архите т ра 3D-системы Petron
доп с ает расширение, о да эти дополнения потреб ются. В сервере данных системы мо т объединяться данные из PLC систем, пото и WITS данных,
данные по б рению с важин, специализированных
сервисных омпаний и информация из онцентраторов данных Petron.
Инстр ментальная 3D-система омпании Petron
обле чает и с оряет процесс принятия решения, что
способств ет объединению персонала и пра тичеси ис лючает необходимость резервирования п тем
распределения данных, о да и де это треб ется.
За счет распространения информации, быстро о и
своевременно о обмена опытом межд офисами и
площад ами б ровых станово Petron повышает
производительность, величивает сро сл жбы обор дования, л чшает безопасность и со ращает административные на ладные расходы.
Перевел В. Клепинин
61
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПОВЫШЕНИЕ НЕФТЕОТДАЧИ ПУТЕМ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДВОДНОЙ
ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
А. Пр нер, издатель, А. Фишер, реда тор
Бла одаря ос ществлению подводной сепарации, далению пес а и за ач е в пласт, омпания
Statoil надеется повысить нефтеотдач до 55 % и пол чить дополнительно 35 млн брл нефти
Нефтяное месторождение Тордис, расположенное в
норвежс ом се торе Северно о моря на площади Тампен, часто 34/7, вс оре станет известным тем, что на
нем впервые в отрасли б дет введена в промышленн ю
э спл атацию промысловая подводная система обработи прод ции с важин. Месторождение, разрабатываемое омпанией Statoil, находится в водах л биной
650 ф т (1 ф т = 0,3048 м); новая подводная система
продлит сро сл жбы месторождения примерно на пять
лет, до 2020 . В рез льтате достижения своей цели –
величение оэффициента нефтеотдачи до 55 % с с ществ юще о ровня 49 % - омпания Statoil с партнерами
ожидает добыть дополнительно 1,2 млрд брл нефти на
всех своих месторождениях с подводным э спл атационным обор дованием. Дополнительная добыча на месторождении Тордис составит 35 млн брл. Нов ю систем
намечено ввести в действие в течение 2007 .
ПРЕДЫСТОРИЯ
На месторождении Тордис, от рытом в 1984 ., были
вс рыты прод тивные пласты тордис-восто , тордисю о-восто и бор . Добыча нефти началась в 1994 .
из семи с важин-сп тни ов с подводной стьевой армат рой, под люченных подводном манифольд .
Устьевая армат ра шести с важин защищена обычным
стальным ар асом, а одной водона нетательной с важины помещена в л бление на морс ом дне.
Манифольд имел дополнительн ю вместимость, и
позднее нем были подсоединены две четырехс важинные донные опорные плиты: опорная плита J (добывающие с важины) и опорная плита K (на нетательные с важины). Добыча из с важин плиты J началась
в 1998 . (пласт тордис-восто ), а за ач а в с важины
плиты K (пласт бор ) – в 2000 . Добываемые жид ости по дв м тр бопроводам длиной 10 м подаются
на платформ Gullfaks C для обработ и (рис. 1).
В настоящее время, на 12-й од добычи, на месторождении Тордис добыли 270 млн брл нефти. На нем
действ ет девять добывающих и шесть на нетательных с важин. Первоначально добывающие с важины
э спл атировались с дебитом нефти вплоть до 24 тыс.
м3/с т, но со временем добыча снизилась в среднем
до 12–13 тыс. м3/с т; для поддержания пластово о
давления проводится за ач а воды. Компанией-оператором на месторождении является омпания Statoil
(28,22 % а ций), др им частни ам прое та разработ и относятся Petoro (представляет прямой финансовый интерес ос дарства, 30 %), Norsk Hydro
(13,28 %), ExxonMobil E&P Norway AS (10,5 %), Idemitsu
(9,6 %), TOTAL (5,6%) и RWE Dea Norge (2,8 %).
62
Донная опорная
плита K
От центра манифольда
до о р жающих с важин
примерно 80 м
Манифольд на
месторождении
Тордис
Донная опорная
плита J
Две вы идные линии, 10"
Одна водона нетательная
линия, 10"
Шлан о абель
Под лючаемый
тр бопровод манифольд
Подводная сепарационная
и на нетательная станция
Устьевая армат ра
водона нетательной с важины
Расстояние 12 м
Соор жения на площади Тордис:
· Все щелевые отверстия для добычи заняты
· Одна на нетательная с важина
(дост пно щелевидное отверстие K-2)
Рис. 1. Схема об стройства месторождения Тордис
ПЛАН УВЕЛИЧЕНИЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ
В онце 2005 . Statoil заре истрировала с орре тированный план величения добычи нефти (Improves
Oil Recovery – IOR), оторый предпола ал реализацию
дв хэтапно о прое та стоимостью 285 млн долл. План
величения добычи нефти позволит повысить темпы
отбора в рез льтате след юще о: снижения стьево о
давления, величения проп с ной способности посредством подводной сепарации воды и пес а от нефти,
за ач и добываемой воды и пес а в подземный пласт,
станов и насосов для пере ач и мно офазных сред с
целью величения проп с ной способности и поддержания нормальной добычи с использованием извлеаемых мод льных омпонентов. На первом этапе прое та в онце 2006 . платформ Gullfaks C планировалось модернизировать для ос ществления обработ и
прод ции при низ ом давлении; в рез льтате б дет
дополнительно добыто примерно 16 млн брл нефти.
На втором этапе, в онце 2007 ., б дет становлена
дополнительная подводная сепарационная и на нетательная станция, что, возможно, позволит отобрать дополнительно еще 19 млн брл нефти.
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Планир емый переход режим работы при низом давлении приведет та же
величению обводненности прод ции до 70 %. Намечавшийся для станов и в онце 2006 . новый под лючаемый тр бопровод манифольд (Pipeline Inline Manifold – PLIM)
был поставлен омпании Statoil в июле для использования в ачестве межсоединений межд линией от
подводно о манифольда на месторождении Тордис
и платформой Gullfaks C (см. рис. 1).
На втором этапе прое та величения добычи нефти б д т смонтированы подводная сепарационная
и на нетательная станция (Subsea Separation Boosting
and Injection – SSBI) и водона нетательная стьевая
армат ра. Эта система б дет поставлена омпанией
Kongsberg FMC.
ТЕХНОЛОГИЯ
Совершенно новая подводная система обеспечит
сепарацию добываемой воды и пес а из прод ции
с важин и послед ющ ю их за ач в подземный пласт
для сброса, а та же подач аза и нефти платформе
Gullfaks C. Ф ндаментная онстр ция б дет сл жить
основанием для SSBI и ее омпле т ющих частей,
в лючая манифольд, сепарационный мод ль, систем
даления пес а, насосы и т.д. Вес станции SSBI составит примерно 900 т; ф ндаментная онстр ция б дет
оснащена по всем четырем лам самовсасывающимися я орями, обеспечивающими ее выравнивание.
Станция SSBI б дет об строена правляющим мод лем для 51 ф н циональной операции. Ожидается,
что ее обрабатывающая способность составит
200 тыс. брл/с т. Необработанная добываемая вода
б дет повторно за ачиваться в отдельн ю с важин
для снижения противодавления на платформе Gullfaks
C, в рез льтате б д т обрабатываться большие объемы леводородов. Сепаратор и система отделения
пес а из отовлены в рам ах финансир емо о омпанией Statoil прое та DEMO 2000 омпаниями FMC
Technologies и CDS Engineering.
Со ласно схеме (рис. 2) прод ция с важины сначала б дет проходить через сепарационный мод ль
SSBI. Сепаратор содержит входной ци лонный азоотделитель, направляющий больш ю часть аза в тр б , ид щ ю от резерв ара, бла одаря чем меньшается до миним ма треб емый размер резерв арасепаратора. Остальная смесь аза, воды, нефти и
пес а б дет разделяться в резерв аре.
Вн три сепаратора система даления пес а содержит систем промыв и, имеющ ю специально спрое тированные насад и для вымыва пес а через определенные промеж т и времени. Затем песо транспортир ется в пес оотделитель. Периодичес и песо
из пес оотделителя вы р жается в виде водной с спензии, оторая за ачивается насосом при давлении
внешней среды в на нетательн ю с важин , за онченн ю на оризонт тсира. Устьевая армат ра водона нетательной с важины имеет 12-дюймовый шаровой
лапан для изоляции и 13 5/8-дюймов ю обсадн ю
тр б . Прое тная с точная проп с ная способность
сепаратора для отдельных фаз та ова: 1100 ф нт
(500 ) пес а, 150 тыс. брл (24 тыс. м 3) воды и
75 тыс. брл (12 тыс. м3) нефти [1].
Остающиеся в резерв аре-сепараторе нефть и аз
б д т повторно смешиваться и пере ачиваться насосом для мно офазных сред (Multiphase Pump – MPP)
платформе Gullfaks C.
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
Линия переп с а аза
Вход
Извле аемый сепарационный мод ль
Нефть/ аз
С спензия пес а
в воде
За ач а
воды
Пес оотделитель
Вода
Рис. 2. Схема мод ля подводной обработ и
Для питания эле троэнер ией насосов, в лючая
насос для за ач и воды и насос для мно офазных
сред, б дет использован высо овольтный силовой
абель, ид щий от платформы Gullfaks C. Насосы мот быть подняты на поверхность для техничес о о
обсл живания с помощью отдельно о сп с ово о инстр мента. Станция SSBI б дет оснащена та же дв мя расходомерами для мно офазных сред, чтобы оличественно определять состав прод ции с важин,
настраивать автомати
сепарационной системы
(применительно водной, нефтяной и азовой фазам)
и соответств ющим образом ре лировать подач
насосов.
Обеспечение ма симальной иб ости в работе и
э спл атационной надежности имеет первостепенное
значение. Мод льная онстр ция SSBI б дет обле чать своевременное и эффе тивное извлечение обор дования для техничес о о обсл живания. Непредвиденные техноло ичес ие обстоятельства, та ие а
смешение пес а с нефтью для обработ и на платформе, а не для за ач и в пласт, предпола ают не оторые альтернативы в работе системы.
Наряд с величением добычи нефти, внедрение
системы SSBI означает, что на платформе с о раниченной площадью свободно о пал бно о пространства
не потреб ется размещать дополнительных стройств
добываемой воды. Более то о, эта подводная система обеспечивает э оло ичес и бла оприятное решение проблемы обработ и, позволяющее выполнять
правительственные постановления о недоп стимости сброса отходов в море. Констр ция ф ндамента,
ис лючающая возможность зацепления е о траловыми сетями, не создаст помех местном рыболовств .
Систем SSBI намечено разверн ть, прежде все о, на
месторождении Тордис. Тем не менее, в б д щем эта
система может найти применение и в л бо оводных
ре ионах, а та же для величения добычи нефти в
э оло ичес и ч вствительных морс их районах.
Перевел В. Иванов
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Fantoft F. and T. Hendriks, J. Elde, «Technology qualification
for the Tordis subsea separation system, boosting and injection
system», Paper OTC 17981, OTC, Houston, 1–4, May 2006.
63
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
НОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
ПАКЕТ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ
ДЛЯ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ
Компания Paradigm анонсировала вып с инте рированно о па ета при ладных про рамм Rock & Fluid
Canvas 2007, состоящий из десяти приложений, для
обработ и сейсморазведочных данных и сейсморазведочно о построения, интерпретации данных, подземно о моделирования и определения хара теристи пластов. Этот па ет представляет собой разделенное прораммное обеспечение для всех приложений, с целью
объединения ма росферы еоло ии и еофизи и с ми росферой петрофизи и. Среди основных хара теристи этих приложений, подобная специфи а позволяет
пользователям формировать платформ для виз ализации, интерпретации и преобразования данных; из чать, анализировать и интерпретировать перспе тивные площади; пол чать представление о с щественном величении прод тивности с использованием
средств автоматизации. Приложение позволяет одновременно решать задачи для смежных дисциплин, проводить провер информационных пото ов для под отов и сообщений о запасах в рам ах р оводства по
автоматизации до ментооборота, а та же вводить (и
извле ать) данные в базы Open Works и GeoFrame и
передавать их для использования сторонними омпаниями.
Выберете 1 на сайте www.WorldOil.com/RS.html
НАСОСЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
ДЛЯ НЕФТЕХИМИЧЕСКИХ ПРОДУКТОВ
Компания Watson-Marlow Bredel внедрила насос
PetroProof, первый промышленный шлан овый насос
высо о о давления, разработанный для пере ач и нефтехимичес их прод тов, та их а
леводороды и масла. В насосе использован новый запатентованный нефтестой ий р авный материал,
оторый заменяет резин , имеющ ю орот ий сро сл жбы.
Компания Watson-Marlow Bredel
поставляет р ава для разных
типоразмеров насоса, в лючая
SP/10, SP/15, SP/20 и SP/25.
Пере ачиваемый прод т не
онта тир ет с металличес ими
или с подвижными частями этих
насосов, что делает возможной
пере ач абразивных и а рессивных нефтехимичес их проРис. 1
д тов. Для прое тирования насосов с разными размерами р авов использовано моделирование
методом онечных элементов, тем самым обеспечивается ма симальная
подача для не оторо о диапазона рабочих на р зо . Р ава оптимизированы в расчете на сжимающее силие, вн треннее давление и длительДатчи 1
Датчи
ный сро сл жбы.
В словиях отс тствия за пориваемых лапанов или плотнений шлановые насосы PetroProof треб ют минимально о техничес о о обсл живания, что способств ет со ращению Рис. 2
времени простоя, обеспечивая э оно-
64
мичес и эффе тивн ю альтернатив диафра менным,
винтовым и центробежным лопастным насосам. Каждом из этих перистальтичес их насосов прис ща точность дозировочных насосов с воспроизводимостью
99,5 %. Мно ие модели оснащены встроенным цифровым приводом и дисплеем во вла озащищенном орп се. Насосы самовсасывающие, обеспечивают подач от 0,1 м л/мин до 350 алл/мин и выдерживают давления вплоть до 232 ф нт/дюйм2. В насосе нет ни а их
вн тренних ниверсальных шарниров, лапанов, мертвых зон и сальни ов, оторые мешают течению. Эти
насосы реверсивные для обеспечения возможности обратной промыв и. Они способны нео раниченно дол о
работать вхолост ю без повреждения и хара териз ются высотой всасывания вплоть до 30 ф т (рис. 1).
Выберете 2 на сайте www.WorldOil.com/RS.html
СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ
БЕЗОПАСНОСТИ ТРУБОПРОВОДА
Гр ппа PII Pipeline Solutions омпании GE Oil & Gas
внедрила нов ю техноло ию ThreatScan, развертываем ю для онтроля тр бопроводов, оторые мо т быть
повреждены сторонней ор анизацией – это основная
причина выхода тр бопроводов из строя во всем мире.
Хотя не оторые дефе ты сраз вызывают аварии, в др их сл чаях они мо т оставаться незамеченными, по а,
сп стя нес оль о лет не возни нет теч а или повреждение. Система ThreatScan спрое тирована для надежно о р лос точно о онтроля тр бопровода по всей
е о длине, бла одаря чем обеспечивается со ращение
числа ложных си налов и быстрое ведомление о местоположении любо о воздействия. В дополнение безотла ательном ведомлению операторов о он ретном
происшествии на не отором тр бопроводе, система
ежемесячно выдает свод о
дате, времени дня и месте происшествия. ThreatScan имеет
чрезвычайно высо ю ч вствительность и может отфильтровывать сл чайные помехи, продолжая при этом дете тировать
больш ю часть незначительных
дарных на р зо на тр бопровод. При использовании ATEXсертифицированных датчи ов,
промыслово о процессора, обор дования сп тни овой связи и,
в сл чае необходимости, автономно о источни а питания на
основе солнечной батареи систем ле о становить на с ществ ющих наземных тр бопроводных
онстр циях и армат ре, что позволяет модернизировать тр бопроводы
без э с авации р нта (рис. 2).
Центр правления
Выберете 3 на сайте
www.WorldOil.com/RS.html
2
Датчи 3
ПАКЕТ ПРОГРАММ ДЛЯ БУРЕНИЯ
И ЗАКАНЧИВАНИЯ СКВАЖИН
Компания Petris разработала прораммное обеспечение PetrisWINDS
DrillNET для прое тирования б рения
и за анчивания с важин, оторое
объединяет возможности своих про№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
рамм б рения Maurer в одном инте рированном па ете при ладных про рамм, позволяющем собирать, повторно использовать и распределять данные среди
пользователей. На основе использования архите т ры
Microsoft NET про раммное обеспечение DrillNET имеет
инт итивный пользовательс ий интерфейс и инте рированн ю баз данных. В сочетании с онте стно-зависимой помощью и «светофорным» подходом обеспечивается возможность проверить, что собраны все необходимые для расчета данные. Рез льтаты расчета мо т
быть оформлены в виде отчета. Кроме то о, про раммное обеспечение разработано на нес оль их язы ах,
в лючая ан лийс ий, р сс ий, испанс ий и итайс ий, и
может онфи рироваться для аждо о пользователя, что
позволяет использовать один язы для работы с прораммой, а др ой для составления отчета.
Выберете 4 на сайте www.WorldOil.com/RS.html
МИКРОГИДРОМОНИТОРНАЯ НАСАДКА
Новая насад а 156 омпании Lee – это монодиафра менный дроссель диаметром 0,156", оторый из отовлен по той же техноло ии, что и насад а 187 омпании Lee. Номинально
ее масса составляет толь о 0,7 , т.е.
она на 42 % ле че, чем насад а 187;
том же она на 12,5 % ороче. Аналоично меньшены размер и масса прилива под насад . Для обеспечения
точно о поведения насад и проходят
испытания при 100-процентном течении в обоих направлениях (рис. 3).
Выберете 5 на сайте
www.WorldOil.com/RS.html Рис. 3
СЕТИ С БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗЬЮ
Беспроводная мно осервисная сетевая техноло ия
омпании Firetide обеспечивает весьма надежное беспроводное расширение сети на б ровых станов ах,
де обычное абельное под лючение затр днено или
невозможно. Эта техноло ия полностью страняет необходимость внешней провод и абеля и позволяет
расширять сети простой станов ой беспроводных сетевых злов. В отличие от др их систем, оторые треб ют исполнения прото ола Wi-Fi для дост па, решение омпании Firetide обеспечивает возможность подсоединения стандартной сети Ethernet через беспроводн ю сеть, та что любое сетевое стройство может
ф н ционировать без ре онфи рирования. Пос ольмно осервисные сетчатые схемы позволяют приводить в действие любое сетевое стройство или приложение через беспроводн ю инфрастр т р , инте раторы системы мо т параллельно воспроизводить си налы видео, а дио и данные для любо о места. Сетчатая схема самоформир ющаяся и самовосстанавливающаяся, что обле чает монтаж и станов , то да а
средства правления позволяют настраивать, онтролировать и ре лировать сеть.
Выберете 6 на сайте www.WorldOil.com/RS.html
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОДВОДНЫХ ОПЕРАЦИЙ
Компания General Robotics Ltd. вып стила про рамм моделирования DeepSim 1.0 для персонально о омпьютера, чтобы планировать подводные операции и
проводить об чение. DeepSim работает в системе
Windows XP и обеспечивает динамичес ю виз ализацию в реальном времени сложных подводных сценариев. Поэтом пользователи мо т моделировать ис-
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
тинн ю идродинамичес ю реа цию объе тов, та их
а дистанционно правляемые подводные аппараты,
натяжные опоры и швартовные линии, о да на них
действ ют реальные фа торы, например, течения и
перемещения с дов на поверхности. Это про раммное
обеспечение предназначено в основном для морс их
подрядчи ов, действ ющих в нефтяной и азовой отрасли, обычно ос ществляющих операции по еофизичес им исследованиям, обследованию, техничес ом обсл живанию и ремонт подводных соор жений, а
та же б рению и про лад е тр бопроводов. Возможность воспроизведения и повторения любой подводной сит ации делает DeepSim хорошим инстр ментом
для об чения и планирования, а та же для пол чения
проверенных изображений. Компания General Robotics
Ltd. бесплатно поставляет средство просмотра для повторно о воспроизведения (Replay Viewer), оторое может быть за р жено с web-сайта омпании или предоставляется пользователям DeepSim вместе с самой
про раммой. Моделирование ос ществляется в трехмерном пространстве, та что, независимо от исходно о обзора телевизионной амерой,
пользователь может воспроизвести
сценарий при любом ловом положении теле амеры. Для телевизионной амеры мо т быть составлены
маршр ты перемещения, аждый из
оторых на самом деле соответств ет отдельном «фильм ». Та что применительно перемещению с дна
или дистанционно правляемо о подводно о аппарата в целях об чения
или мар етин а мо т быть под отовлены различные маршр ты. Др ой
возможностью является общее идродинамичес ое моделирование динамичес о о поведения абелей в толще воды. Оператор может ввести в про рамм любое
число тросов, абелей и цепей, чтобы выполнить моделирование на основании их физичес их свойств (массы, линейной плотности и идродинамичес о о сопротивления) с четом течений или с орости перемещения с дна; поведение этих объе тов б дет определяться идродинамичес ими словиями. Про раммное
обеспечение поставляется с базой данных для объе тов, с дов, стр т р, донно о р нта и обычных омпонентов, оторые мо т быть введены в модель пользователем. Пользователи мо т расширять баз данных
по своем смотрению.
Выберете 9 на сайте www.WorldOil.com/RS.html
ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ВСКРЫТИЯ
ПРОДУКТИВНОГО ПЛАСТА
Компания M-I-SWACO вып стила нов ю брошюр , в
оторой описывает свою нов ю жид ость FloThru для
вс рытия прод тивно о пласта. Эта жид ость обеспечивает образование проницаемой для нефти фильтрационной ор и, течение через отор ю начинается при
низ ом перепаде давления. В рез льтате нефть свободно проходит через фильтрационн ю ор при одновременном снижении пост пления воды в с важин . В системе применен запатентованный идрофобный арбонатный омпонент в омбинации с идрофобным рахмалом, бла одаря чем в фильтрационной ор е, по с ти,
образ ются аналы, по оторым движется нефть; тем
самым обеспечивается величение добычи нефти при
пониженных затратах на за анчивание с важин.
Выберете 10 на сайте www.WorldOil.com/RS.html
65
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON
PROCESSING
HYDROCARBON PROCESSING, Vol. 85, №12-2006
S. Patel, Petro-Canada, Calgary, Alberta, Canada
SPOT ENERGY-SAVINGS OPPORTUNITIES IN YOUR PLANT
J. Leitch
ELIMINATING THE RISK TO STARTING UP YOUR PLAT RIGHT THE FIRST TIME
M. Saxena, Global Machinery Consultants Pty Ltd., Perth, Australia;
W. Flintoff, Consultant, Perth, Australia
ENGINEERING AND ECONOMICS OF CO2 REMOVAL AND SEQUESTRATION
M. Chowdhary, R. Sharma and P. Darji, Reliance Refinery, Jamnagar, India
REDUCE STRESS IN PIPING LAYOUTS
K. Ikushima, N. Akihisa and S. Matumoto, Taiyo Techno Service Co.., Ltd., Japan
ENHANCE MERCURY REMOVAL FROM NAFTA
S. Rahman
PROTECT ANION RESIN FROM BIOFOULING
T. Sofronas, Consulting Engineer, Houston, Texas
PIPE BOWING STRESSES DUE TO THERMAL DIFFERENCES
R. Madding, FLIR Systems, Inc., IR Training Center, North Billerica, Massachusetts
NEW DEVELOPMENTS IN PORTABLE INFRARED CAMERA TECHNOLOGY
..
A. Duker, Sьd-Сhemie AG, Munich
IMPROVED PROFITABILITY OF ULTRA-LOW-SULPHUR DIESEL PRODUCTION WITH CATALYTIC
DEWAXING
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ПЕРЕРАБОТКА УГЛЕВОДОРОДОВ
HYDROCARBON PROCESSING
КОРОТКО О РАЗНОМ
БИОДИЗЕЛЬ:
НЕРАВНОМЕРНОСТЬ СПРОСА
И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
Биодизель это возобновляемое топливо, пол чаемое из растительных или животных жиров или
масел, использ емое в ачестве заменителя дизельно о топлива ис опаемо о происхождения в стандартных дизельных дви ателях и в ачестве печноо топлива. Глобальные мощности по производств
биодизеля раст т « а рибы после дождя», – оворится в новом до ладе, оп бли ованном SRI
Consulting. Призывая промышленность «динамичес ом развитию рын а», авторы до лада всесторонне анализир ют тенденции и перспе тивы внедрения техноло ии производства биодизеля.
В последние оды производство биодизеля в
Западной Европе пол чило широ ое развитие.
Если в 2005 . было произведено о оло 40 тыс. т/
од, то в 2006 . мощности по производств биодизеля в этом ре ионе дости ли 100 тыс. т/ од.
Причем др ие ре ионы намерены достичь та их
же рез льтатов в ближайшие два ода.
Ожидаемый б рный рост мощностей по производств биодизеля в ближайшие пять лет не балансир ется с ожидаемым спросом на это топливо во мно их ре ионах. Например, если рост мощностей в Западной Европе в настоящее время находится под онтролем, то в США строятся массивные избыточные мощности. Азия и Южная Амери а создают р пные мощности в ожидании обширных э спортных рын ов. По оцен ам Ральфа
Габлера, вице-президента SRI и автора до лада,
мировые мощности б д т в среднем нарастать на
66 % в од до 2010 .
«Основными движ щими силами роста и выживания биодизельно о производства являются
правительственные нормативные до менты, ре ламентир ющие рафи внедрения возобновляемых топлив» – пола ает SRI.
Авторы до лада отмечают, что в б д щем энерию вероятнее все о б д т пол чать из нес ольих источни ов. Спрос и предложение по аждом источни энер ии б д т зависеть от ре иональных политичес их и э ономичес их словий
и ло альных источни ов.
РЕКОРДНОЕ ПРОИЗВОДСТВО БЕНЗИНА
И ДИСТИЛЛЯТНЫХ ТОПЛИВ В США
В сентябре 2006 . был побит ре орд производства дистиллятных топлив и бензина на НПЗ США
за последние 5 лет. По данным API, товарные запасы нефти и нефтепрод тов намно о превышали средние за последние 5 лет по азатели для это о
месяца. API объясняет это «чрезвычайно высо им»
импортом на ровне 10,9 млн брл/с т и ре ордно
высо им производством нефтепрод тов вн три
страны. Производство дистиллятов в сентябре
составляло в среднем 4,4 млн брл/с т, в лючая
2,6 млн брл/с т льтра-малосернисто о дизельно68
о топлива. Производство бензина в среднем составляло 9,1 млн брл/с т. Мощности НПЗ использовались в среднем на 93 % – ре ордном ровне
за последние три ода. «Нефтепереработчи и довели производство э оло ичес и чисто о дизтоплива до объема, составляюще о более одной пятой обще о объема производства моторных топлив в стране», – отмечает Рональд Плантин , менеджер API по статистичес ой информации и анализ .
СОВЕТ ДИРЕКТОРОВ
КОРПОРАЦИИ MARATHON
ОДОБРИЛ ИНВЕСТИЦИИ НА РАСШИРЕНИЕ
НПЗ В РАЗМЕРЕ 3,2 МЛРД ДОЛЛ.
Прое т рассчитан на расширение мощности
принадлежаще о орпорации Marathon НПЗ в
Гэривилле (шт. Л изиана), на 180 тыс. брл/с т, с
974 тыс. брл/с т до 1,15 млн брл/с т. Разрешение на расширение НПЗ пол чено от соответств ющих ре лир ющих ор анов страны. НПЗ в Гэривилле был построен в 1976 . Это последний
новый НПЗ, построенный в США в прошлом столетии. Наряд с соор жением новой станов и АВТ
прое т пред сматривает создание инфрастр т ры и строительство др их техноло ичес их станово : замедленно о о сования мощностью
44 тыс. брл/с т; идро ре ин а тяжело о азойля
мощностью 70 тыс. брл/с т; риформин а мощностью 65 тыс. брл/с т; идроочист и еросина мощностью 47 тыс. брл/с т. Строительство начнется
в середине 2007 ., а ввод в э спл атацию ожидается в четвертом вартале 2009 .
ПРОГНОЗИРУЮТСЯ КРУПНЫЕ
КАПИТАЛОВЛОЖЕНИЯ
В НЕФТЕХИМИЧЕСКУЮ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
СЕВЕРНОЙ АМЕРИКИ
«В 2006 . в нефтехимичес ий се тор Северной
Амери и были вложены более 900 млн долл. на модернизацию производственных мощностей», – сообщает Industrial Info Resources (IIR). В 2007 . апиталовложения в эт отрасль промышленности в
США и Канаде превысят 1 млрд долл. Одним из
самых значительных объе тов б дет строительство
новой атализаторной фабри и на заводе Criterion
Catalyst в шт. Л изиана. «Завершение ода без траичес их ра анов, не оторый сезонный спад цен
на нефть и относительно спо ойная политичес ая
сит ация вселяют веренность и способств ют инвестициям в 2007 .», – за лючает IIR.
ДЛЯ УСТОЙЧИВОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО
БУДУЩЕГО МИРА ТРЕБУЮТСЯ ИНВЕСТИЦИИ
В ЭФФЕКТИВНЫЕ ЭНЕРГОНОСИТЕЛИ И
ЭНЕРГОПОТРЕБЛЯЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Оп бли овано новейшее издание отчета Межд народно о Энер етичес о о А ентства (International energy agency – IEA), вып с аемо о че№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
рез аждые два ода. В этом аналитичес ом обзоре про нозир ется рост мирово о потребления
первичных энер оносителей на 53 % в период с
2006 . по 2030 . Мировое потребление нефти
дости нет 116 млн брл/с т в 2030 ., что на
84 млн брл/с т выше ровня 2005 . Импорт нефти и аза в страны ОЭСР (Ор анизация э ономичес о о сотр дничества и развития) и развивающ юся Азию в соответствии с про нозом б дет быстрее, чем потребление. Большая часть
прироста потребления нефти б дет по рываться
за счет небольшо о числа нефтеперерабатывающих стран-членов ОПЕК. Повышение эффе тивности использования энер ии внесет в лад в сбережение энер ии. Инвестиции в более эффе тивное эле трообор дование это пра тичес ая э ономия энер ии. «В среднем аждый доллар, вложенный в совершенствование эле трообор дования и отопительных приборов, позволяет сэономить два доллара на енерировании эле троэнер ии, ее подаче и распределительной инфрастр т ре», – за лючает Клод Мандил, исполнительный дире тор IEA.
ИССЛЕДОВАНИЯ –
ОДИН ИЗ ВАЖНЕЙШИХ
КЛЮЧЕЙ К УСПЕХУ
В целях поддержания инновационных технолоий и прод тов Bayer Group в 2006 . инвестировала 1,9 млрд евро в на чные исследования и
опытно- онстр торс ие разработ и. «Это самый
р пный бюджет в НИОКР среди всех химичес их
и фармацевтичес их омпаний Германии», – тверждает Вернер Веннин , председатель Совета
Дире торов Bayer AG. В рез льтате на чно-исследовательс ой деятельности омпании аждый рабочий день за анчивается в среднем тремя новыми патентными заяв ами.
ИЗМЕНЯЮЩИЙСЯ
ГЛОБАЛЬНЫЙ РЫНОК СПГ1
Межд народное Энер етичес ое А ентство (IEA)
в своем базовом сценарии про ноза лобально о
потребления природно о аза в 2006 . предвещало рост потребления ПГ на 138 % с 2244 млн т
(в нефтяном э виваленте) в 2003 . до 5349 млн т
в 2050 . Кроме то о, про нозир ется рост мирово о потребления природно о аза с 95 трлн ф т3
2030 . при еже одном приросте в среднем на
2,4 % в период с 2003 по 2030 .
Оцен и IEA позволяют за лян ть в б д щ ю
стр т р мирово о азоснабжения. Не входящие
в ОЭСР страны Европы, Евразии и Ближне о Восто а имеют почти 75 % мировых запасов ПГ, но
они добывают менее 40 % от общей мировой добычи природно о аза. Пола ают, что на долю этих
стран б д т приходиться 47 % всех новых азодобывающих месторождений в период с 2003 по
2030 . Причем самые высо ие темпы прироста
мировой добычи ПГ б д т наблюдаться в Афри е,
1
Статья под отовлена Саид Мохатабом, внештатным реда тором НР
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
а еже одные постав и б д т нарастать на 4,9 % в
тот же период, лавным образом за счет э спорта из Алжира, Ни ерии, Ливии и Е ипта азопроводным транспортом и тан ерами СПГ.
Перспе тивы. На долю стран ОЭСР приходятся
40 % мировой добычи ПГ и 52 % е о мирово о
потребления. К 2030 . на долю ОЭСР б д т приходиться толь о 25 % мировой добычи (при приросте на 0,5 % в од) и 40 % мирово о потребления (при приросте на 1,5 % в од). В б д щем эти
страны б д т опираться на импорт для довлетворения своих вн тренних потребностей в ПГ с
раст щей долей сжиженно о природно о аза и
е о послед ющей ре азифи ацией. В 2030 . страны ОЭСР б д т вын ждены импортировать более
одной трети потребляемо о ПГ (против 22 % в
2003 .).
Не оторые страны, например, США, Ме си а
и Вели обритания, намерены дополнять собственн ю добыч импортир емым по азопроводам природным азом. Но в рыно СПГ эти страны вст пают для восполнения дефицита собственной добычи. Др ие страны – Франция, Испания и Т рция – использ ют а поставляемый по азопроводам ПГ, та и СПГ для своих рын ов и, вероятно, б д т впредь опираться на оба варианта азоснабжения. Та ие потенциально р пные рын и ПГ
а Китай, Индия и Бразилия все еще взвешивают целесообразность импорта ПГ и е о формы.
В онечном ито е, и постав и ПГ по азопроводам, и тан ерные постав и СПГ б д т и рать заметн ю роль в этих странах.
Традиционные импортеры СПГ. Япония и Корея же мно ие оды тотально зависят от импорта СПГ. Продолжая доминировать в лобальной
инд стрии СПГ, обе страны стали потреблять
меньше ПГ. Дол осрочный импорт из России азопроводным транспортом может он рировать
с постав ами СПГ в Японию и Корею в более отдаленном б д щем.
Инд стрия СПГ расширяется и диверсифицир ется. В 2004 . толь о 12 стран импортировали
СПГ. В 2005 . Е ипет начал э спортировать СПГ.
К 2008 . б д т введены в э спл атацию заводы
по сжижению природно о аза в России (Сахалин),
Норве ия (Сновит) и в Э ваториальной Гвинее.
В Пер и Йемене станов и б д т в завершающей
стадии строительства. Кроме то о, новые станови и дополнительные поточные линии построят на
с ществ ющих предприятиях в странах-э спортерах СПГ (в частности, в Ни ерии, Катаре, Индонезии, Алжире и в Австралии).
Новые мощности. Б рно развивается строительство терминалов для прием и и ре азифи ации СПГ в ряде стран. Расширяется тан ерный
флот, величиваются размеры и водоизмещение
тан еров. Вели обритания приняла первый за
последние 30 лет тан ер с СПГ, Китай в 2006 .
пол чил перв ю партию СПГ. Канада и Ме си а
завершают строительство своих первых приемочных терминалов, а в США в стадии строительства
находятся нес оль о новых терминалов.
69
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
ПРОГНОЗ ГЛОБАЛЬНОГО СПРОСА
И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
«В последние месяцы цены не лонно повышались без а их-либо ф ндаментальных сдви ов в
спросе и предложениях», – отмечает аналитичесая омпания Jim Jordan & Associates. Амери анс ий рыно потерял 1,5 млн Мт метанола из-за
запрета на применение МТБЭ в бензине.
70
Мощность
Млн т/ од
В 2005 . в США в э спл атации находились
пять импортных СПГ-терминалов с ммарной пиовой мощностью 1,6 трлн ф т3/ од. Еще три терминала строятся на Побережье Ме си анс о о
залива, оторые дополнительно б д т принимать
и ре азифицировать 2 трлн ф т3/ од, что более
чем двоит импортные возможности США по СПГ
в ближайшие два ода. IEA про нозир ет пи овые
еже одные импортные возможности США на ровне 5,9 трлн ф т3 при фа тичес ом импорте 4,4 трлн
ф т3 СПГ в 2030 . Причем СПГ б дет пост пать
из разных источни ов, в лючая Латинс ю Амери , Северн ю Афри , Западн ю Афри , Ближний Восто , Норве ию и Россию.
Газопроводные или тан ерные СПГ постави природно о аза. Традиционно Европа импортир ет природный аз лавным образом из
России, Алжира и Норве ии. Подсте иваемые
спадом добычи природно о аза в европейс их
странах и нервозностью по повод надежности
России в ачестве поставщи а, Европа б дет
стремиться
силению зависимости от др их
источни ов межре ионально о импорта. Североафри анс ие постав и ПГ в Европ и впредь б д т ос ществляться а азопроводным ТрансСредиземноморс им, та и тан ерным способом.
Сжиженный природный аз из Западной Африи, Ближне о Восто а, Латинс ой Амери и, Норве ии и России б дет поставляться в Европ по
ценам, он рентоспособным по сравнению с
традиционными азопроводными постав ами.
Кроме то о, создается инфрастр т ра для использования бла оприятных возможностей, таящихся в СПГ.
Вне цепи поставо СПГ выжидательн ю позицию занимают обладатели о ромных запасов ПГ
Иран и Венес эла, по райней мере, до 2012 .
Обе эти страны по политичес им мотивам от азываются частвовать в оммерчес их межд народных сдел ах, связанных с постав ами СПГ.
Пола ают, что сит ация в этих странах изменится и де-то 2015 . в аждой из этих стран появятся р пные прое ты по сжижению природно о аза.
Потенциальные партнеры по бизнес в области СПГ пола ают, что Северная Амери а, Велиобритания, Индия и Китай б д т вын ждены в лючиться в ряды та их р пных импортеров СПГ а
Япония, Южная Корея, Испания, Франция, Тайвань
и Италия. К 2030 . три р пнейших рын а природно о аза – Северная Амери а, Европа и Азиатс о-Тихоо еанс ий ре ион – б д т потреблять
приблизительно равные оличества СПГ в од.
Прочие
У с сная
ислота
Формальде ид
МТБЭ
Источни : Jim Jordan & Associates
Рис. 1. Мировое потребление метанола, 2005–2010
.
Одна о высо ие цены держались в последний
период из-за беспрецедентных внеплановых простоев на пяти предприятиях-производителях метанола.
Цены на метанол в Европе и в США росли параллельно с ростом цен на нефть. Напряженность
в постав ах и низ ие товарные запасы позволяют
производителям метанола сбывать свою прод цию по завышенным ценам. Одна о высо ие цены
на метанол мо т привести невосполнимым потерям спроса после снижения цен.
Рыно метанола не все да аде ватно реа ир ет на онъюн т р рын а. Строятся новые станов и, ре онстр ир ются старые. Вып с аются
новые потребительс ие товары на базе метанола. С 2007 по 2009 . ожидается снижение потребления всех производных метанола (рис. 1).
Азиатс о-Тихоо еанс ий ре ион. В рын е метанола это о ре иона происходят след ющие перемены.
• Индия. Новые мощности дости н т 500 тыс.
т/ од.
• Малайзия. Новые мощности дости н т 1,7 млн
т/ од.
• Новая Зеландия. Новая станов а по производств метанола мощностью 530 тыс. т/ од в
2007 . б дет э спл атироваться на 50 % мощности, а в период 2008–2010 . б дет полностью
выведена из э спл атации. Владельцем этой станов и является Metanex.
• Китай. Китайс ий рыно изолирован. Потребление метанола растет дв хзначными цифрами.
Производство метанола та же быстро нарастает.
Китай импортир ет приблизительно 1,2–1,5 млн
т/ од метанола. Нетто-импорт имеет тенденцию
снижению, та а собственные производители стали вып с ать прод цию, отвечающ ю требованиям специфи аций. «Китай сам может стать мелим э спортером метанола», – пола ают авторы
анализа.
Ближний Восто , Афри а. Кр пнейшим производителем метанола в Афри е является Э ва№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
ториальная Гвинея, вырабатывающая 1 млн т/ од,
ориентированно о на э спорт.
Большая часть производимо о на Ближнем Восто е метанола направляется на производство
МТБЭ, э спортир емо о в Азиатс о-Тихоо еансий ре ион и Европ . Повысилось вн треннее потребление МТБЭ, та а в США применение МТБЭ
запрещено, а в Европе вместо МТБЭ широ о применяют ЭТБЭ (этил-триб тиловый эфир). На Ближнем Восто е ожидаются след ющие р пные изменения.
• В Иране в . За рос станов а по производств
метанола мощностью 1,65 млн т/ од б дет введена
в э спл атацию во втором вартале 2007 .
• В Омане станов а по производств метанола мощностью 1 млн т/ од б дет введена в строй
действ ющих в третьем вартале 2007 .
• В Ливии в Арази V в первой половине 2008 .
ожидается ввод в э спл атацию станов и мощностью 1,75 млн т/ од.
Большая часть производимо о в ре ионе метанола потребляется на МТБЭ и э спорт. В США
МТБЭ в бензине б дет полностью запрещен в
2008 ., за ис лючением нетопливно о назначения. В Европе МТБЭ б дет применяться, потом
что он дешевле ЭТБЭ, та а оба о си ената совместимы и взаимозаменяемы. Европейс ие
нефтепереработчи и б д т применять оба о сиената в зависимости от преим ществ в их стоимости.
Европа. Этот ре ион зависит от импорта метанола, одна о в меньшей степени, чем Северная
Амери а и АТР. В б д щем Европа б дет иметь
не ативный прирост производства из-за потери
э спорта МТБЭ в США. В Европе про нозир ются
след ющие изменения.
• В Нидерландах станов а по производств метанола (950 тыс. т/ од) продана, и по патели намерены использовать биомасс в ачестве сырья
вместо природно о аза. Установ а б дет выведена на полн ю мощность в 2009 .
• В России ( . Тольяти) станов а мощностью
500 тыс. т/ од должна быть введена в э спл атацию в начале 2007 .
Основным потребителем метанола в Европе является производство формальде ида. Одна о в
последние оды метанол широ о применяется в
производстве биодизеля, и в рат осрочной перспе тиве потребление метанола на биодизель может дости н ть 1 млн т/ од.
Южная/Латинс ая Амери и. В этом ре ионе про нозир ется не оторый рост потребления
метанола, лавным образом на производство
биодизеля. Здесь произойд т след ющие изменения:
• В Тринидаде станов а М5000 (1,9 млн т/ од)
введена в э спл атацию в середине 2006 .
• В Венес эле станов а Super Octanos МТБЭ
б дет переведена на производство др их прод тов, и середине 2007 . от аж тся от применения
метанола в ачестве сырья; станов а Metor II б дет введена в э спл атацию в 2009 или в 2010 .
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
Из-за доро овизны природно о аза возможно
анн лирование не оторых прое тов соор жения
дополнительных станово по производств метанола. В Чили сложилась неопределенная сит ация с постав ами природно о аза из Ар ентины. В этой стране вед тся еоло оразведочные
работы на природный аз на с ше или в прибрежном шельфе.
Северная Амери а. Этот рыно движется в
сторон от аза от производственных операций от
метанола. В э спл атации находятся толь о три
р пных объе та: станов а Lyondell в Техасе мощностью 600 тыс. т/ од, станов а в В дварде (О лахома) и станов а Eastman мощностью 180 тыс.
т/ од (Теннеси), использ ющая оль в ачестве
сырья. В период до 2010 . ожидаются след ющие изменения.
• За рытие станов и мощностью 850 тыс.
т/ од в Эдмонтоне (Канада).
• Общая потеря спроса на МТБЭ на бензиновом рын е США. Небольшие объемы МТБЭ найдет применение в др их целях, а Ме си а намерена продолжать использовать МТБЭ в ачестве
омпонента смешения бензина.
• Планир ется за рытие метанольных станово Lyondell и Terra в период с 2008 по 2010 .
• Возрастет потребление метанола на производство биодизеля.
Северная Амери а же перестала быть р пнейшим потребителем метанола, но рыно все
еще вели . Кр пное производство метанола в
Латинс ой и Южной Амери е может ле о по рыть
спрос в Северной Амери е. Основные производные метанола – формальде ид, с сная ислота
и метилмета рилат на жест о он рентной основе поставляются из др их производящих реионов.
РОСТ ПОТРЕБЛЕНИЯ
ЭНЕРГИИ В КИТАЕ.
ПРАВИТЕЛЬСТВЕННОЕ
РЕГУЛИРОВАНИЕ
ЭКОНОМИИ
В первой половине 2006 . потребление энер ии
в Китае на единиц ВНП возросло на 0,8 % по сравнению с соответств ющим периодом 2005 . «Громадным вызовом для Китая является достижение
целей э ономии энер ии, поставленных центральным правительством в начале 2006 .», – оворится
в анализе FACTS Global Energy (www.FGEnergy.com).
Цель за лючается в снижении расхода энерии на единиц ВНП на 4 % в 2006 . и на 20 %
онц 2010 .
Расход энер ии. В первой половине 2006 .
рост потребления энер ии в масштабах страны
опережал рост национальной э ономи и. Возрос
расход энер ии в орнодобывающем, нефтяном и
нефтехимичес ом се торах, цветной металл р ии
и в производстве эле троэнер ии. В то же время
снизился расход энер ии в сталелитейном, химичес ом и те стильном се торах, а та же в производстве строительных материалов (табл. 1).
71
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
Таблица 1. Рост потребления энер ии на единиц ВНП Китая в
первой половине 2006 .
Отрасльпромышленности
Ростпотребленияэнер ии,%
Добыча ля
Нефтянаяинефтехимичес аяпромышленность
Цветнаяметалл р ия
Производствоэле троэнер ии
Сталелитейнаяпромышленность
Строительныематериалы
Химичес аяпромышленность
Те стильныйсе тор
5,5
8,7
0,4
0,8
–1,2
–4,5
–5,0
–5,50
Источни FACTS Inc.
Быстро нарастало производство энер ии и энероносителей в первом пол одии 2006 . Выработа эле троэнер ии возросла на 12 %, добыча ля
на 12,8 % по сравнению с тем же периодом прошло о ода. Эле троэнер ия и оль составили
80 % от обще о оличества энер ии, произведенной в стране. Импорт нефти и нефтепрод тов в
Китае за тот же период величился на 16 %.
«Др ой причиной роста потребления энер ии
на единиц ВНП является величение инвестиций
в р пные отрасли промышленности бла одаря
л чшению энер оснабжения страны с начала
2006 .», – пола ает FACTS.
Инвестиции в основные фонды тяжелой промышленности величились на 18,5 %, в лючая
ольный се тор, нефте азовый еоло оразведочный се тор, железнодорожный транспорт, неметаллы и цветные металлы. Эти энер оем ие отрасли промышленности являются основными потребителями энер ии в Китае (табл. 2).
Таблица 2. Рост инвестиций в основные фонды Китая в первой
половине 2006 .
Ростинвестиций,%
Отрасльпромышленности
Добыча ля
Нефте азоваяразвед а
Железнодорожныйтранспорт
Неметаллы
Цветныеметаллы
Всреднемпотяжелойпромышленности
45,7
30,3
87,6
48,4
42,1
18,5
Межд тем, для сталелитейной промышленности Китая в общем ВНП составляет толь о 31,4 %,
а энер опотребление – 15 % от обще о потребления энер ии в стране. Общая мощность сталелитейной промышленности превышает 600 млн
т/ од, в лючая прое ты, находящиеся в стадии реализации. Вып с стали в первом пол одии
2006 . величился на 25 %.
Кроме то о, плохие энер осбере ающие техноло ии и пренебрежение энер осбере ающими методами – все это фа торы величения расхода
энер ии, – отмечают авторы исследования.
Новая полити а. Правительство Китая же
осознало, что раст щий расход энер ии в стране
станет проблемой для дальнейше о э ономичесо о развития. В Китае жесточаются штрафные
сан ции за перерасход энер ии. Под отовлены поправ и за он об энер ети е. Эти поправ и фосир ются на стим лировании э ономии энер ии
и на азаниях за растрат .
72
Действ ющий за он ре ламентир ет э ономию
энер ии лавным образом в инд стриальном се торе. Поправ и за он охватывают э ономию
энер ии в жилых домах, на транспорте, правительственных чреждениях и энер осредствах.
Правительственные меры, направленные на
э ономию энер ии, за лючаются в том, что:
• в соответствии с новым нормативным а том
ни один энер оем ий прое т не б дет одобрен, если он не отвечает требованиям энеретичес их стандартов;
• б д т за лючены со лашения межд Комиссией по Национальном развитию и реформам и провинциальными правительствами об
ответственности за достижение целей э ономии энер ии в стране;
• б д т пред смотрены поощрения энер осбере ающих прое тов в энер оем их отраслях
промышленности.
ЗРЕЛЫЙ РЫНОК
ДЛЯ ЭКСПОРТЕРОВ
НЕФТИ И ГАЗА В США
Нефтепереработчи и в Европе и Латинс ой
Амери е о аж тся в тр дном положении, если они
лишатся возможности сбыта избыточно о бензина в США, а пола ают авторы исследования,
недавно оп бли ованно о омпанией Wood
Mackenzie.
Северная Амери а в настоящее время испытывает дефицит нефтепрод тов в 116 млн т/ од.
Одна о 2020 . про нозир ется снижение дефицита до 60 млн т в рез льтате опережающе о строительства станово первичной переработ и нефти ( лавным образом в США), темпы оторо о
превосходят темпы роста потребления нефтепрод тов.
Потребление нефтепрод тов. На долю Северной Амери и приходится 30 % лобально о потребления нефти. Доминир ют в потреблении
США (83 %). Остальные 17 % делятся примерно
поровн межд Канадой и Ме си ой. Про нозир ется общий рост потребления нефтепрод тов
в этом ре ионе на 0,9 % в од при ожидаемом
росте ВНП на 2,9 % в од. Одна о межд ростом
потребления в трех североамери анс их странах
имеются с щественные различия. В США рост
замедлен из-за раст щей эффе тивности и зрелости рын а, а в Канаде с более низ ими темпами э ономичес о о роста (по сравнению с США)
ожидается та ой же, а в США, прирост потребления нефтепрод тов, что объясняется похожими стр т рами потребления энер ии в этих странах. Самые высо ие темпы роста э ономи и ожидаются в менее развитой Ме си е.
Транспортный се тор б дет основным дви ателем роста потребления в б д щем, лавным образом бла одаря про нозир емом сильном рынбензина, реа тивно о и дизельно о топлив в
США в ближайшие 10 лет. Бензин, на долю оторо о приходится 40 % потребления в ре ионе среди всех нефтепрод тов, б дет пользоваться не№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
Баланс, млн т
Избыто
Дефицит
Нафта
Бензин
Источни : Wood Mackenzie
Реа тивное
топливо/
еросин
Дизтопливо/
азойль
Котельное
топливо
Рис. 2. Балансы нефтепрод тов в Северной Амери е до
2020 .
с оль о меньшим спросом, но объемы прироста
все еще значительны.
Потребление реа тивно о топлива ожидается
после пятилетне о спада, связанно о с событиями 11 сентября 2001 . Потребление еросина
б дет величиваться на фоне раст щих э ономии, личных доходов и продолжающейся он ренции межд авиа омпаниями в сочетании с поощрением авиационных п тешествий.
Быстрее всех б д т расти потребление дизельно о топлива в Северной Амери е, что отражает
раст щий объем р зовых и оммерчес их пассажирс их перевозо . Источни ом роста потребления дизельно о топлива б дет дизелизация ле овых автомобилей и перевод внедорожной техни и с азойля на дизельное топливо в США в ближайшие 10 лет. Следовательно, потребление азойля б дет снижаться в связи с переходом на
дизельное топливо, а та же из-за он ренции со
стороны природно о аза на рын е печных топлив. Потребление отельных топлив б дет падать
перед лицом он ренции со стороны альтернативных топлив и в рез льтате жесточения э олоичес их требований.
Снабжение нефтепрод тами. Североамерианс ая система нефтепереработ и состоит из 157
НПЗ с с ммарной мощностью первичной переработ и 21,3 млн брл/с т. Озабоченность по повод
лобальной нехват и мощностей и недавние высо ие прибыли в нефтеперерабатывающей промышленности привели
силению инвестиций в
эт отрасль э ономи и. Толь о в Северной Амери е 2015 . б д т введены в э спл атацию дополнительное мощности первичной переработ и
на 1,6 млн брл/с т в соответствии с объявленными прое тами.
Большинство этих дополнительных мощностей
б дет связано с расширением с ществ ющих НПЗ
(1,5 млн брл/с т) и строительства новых НПЗ в
Ме си е (150 тыс. брл/с т). Дополнительные инвестиции б д т сделаны в обла ораживание отельных топлив с целью величения выхода свет-
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
лых прод тов и в процессы идроочист и для
выработ и малосернистых автомобильных топлив.
Строительство новых объе тов. В США предпола ается соор жение ново о НПЗ мощностью
150 тыс. брл/с т в . Юма (шт. Аризона) омпанией Arizona Clean Fuels. Одна о Wood Mackenzie сомневается в возможности реализации это о прое та в ближайшие 10 лет.
Компания Pemex в Ме си е объявила о планах
строительства ново о НПЗ на Тихоо еанс ом побережье Ме си анс о о залива. Этот завод может
быть введен в э спл атацию в 2015 . Предполааемая мощность это о НПЗ – 150 тыс. брл/с т.
По оцен ам Mackenzie, с ммарные мощности
Северной Амери и величатся с 21,3 до 24,7 млн
брл/с т 2020 . на основании прое тов, объявленных в настоящее время.
Снижение дефицита. В рез льтате реализации прое тов соор жения новых мощностей первичной переработ и нефти, наращивания с ществ ющих мощностей и величения оэффициента использования мощностей снабжение нефтепрод тами б дет опережать раст щий спрос. На
рис. 2 по азаны прод товые балансы Северной
Амери и до 2020 . В этих балансах та же читываются изменения требований специфи аций
ачеств нефтепрод тов.
В про нозах Mackenzie нет данных о строительстве новых объе тов с 2015 по 2020 . Про нозы
строятся толь о на основе модернизации с ществ ющих мощностей.
Про нозир емые балансы нефтепрод тов поазывают, что с ществ ющий дефицит в снабжении бензином, равный 42 млн т, 2020 . б дет
снижен до 16 млн т бла одаря опережающем рост производства бензина. Дополнительные мощности АВТ б д т способствовать снижению это о
дефицита.
Воздействие на европейс их нефтепереработчи ов б дет значительным, та а они мо т лишиться рын а избыточно о бензина. Европа в настоящее время имеет 40 млн т избыточно о бензина, а 2020 . эта цифра дости нет 60 млн т.
Без дост пно о рын а в Северной Амери е европейс ие нефтепереработчи и б д т вын ждены в
б д щем от р жать избыточный бензин в Син ап р.
РОСТ ПОТРЕБЛЕНИЯ ФОРМАЛЬДЕГИДА
НА РЫНКЕ ДОМОСТРОЕНИЯ
Формальде ид – нефтехимичес ий прод т,
способный создавать материалы с потенциалом
добавленной стоимости, применяемыми в промышленности, и л чшать ачество жизни бла одаря химичес ом взаимодействию с множеством
др их соединений. Мно ие из этих материалов
применяются в строительной инд стрии и в жилищном строительстве.
Одна о, несмотря на преим щества формальде ида, этот нефтехимичес ий прод т имеет серьезный недостато – он то сичен, что о раничивает области е о применения и вызывает проти73
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
воречивые настроения потребителей, а отмечает Дейв Коллинс, президент омпании Hexion в
до ладе на недавно состоявшемся фор ме.
В Северной Амери е потребительс ий рыно
формальде ида оценивается в 4,8 млн т/ од. Главным дви ателем спроса на формальде ид в этом
ре ионе является домостроение, на долю оторо о приходится 50 % от обще о потребления.
Этом бла оприятств ет рост э ономи и и занятости в Северной Амери е на 2,8–3,8 % в 2006 .
и про нозир емый рост на 3,5 % в 2007 . Преобладающим онечным прод том на базе формальде ида являются аминосмолы, оторые применяются лавным образом в производстве та их нестр т рированных панелей, а фанера и фибровый артон, польз ющиеся большим спросом
импортеров из Азиатс о-Тихоо еанс о о ре иона.
Производство нестр т рированных панелей полощает 40 % рын а формальде идов в Северной
Амери е.
РОЛЬ ЖЕНЩИН
В ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ СЕКТОРЕ
В связи с напряженностью на рын е валифицированной рабочей силы мно ие омпании разрабатывают про раммы набора специалистов, но
в этих про раммах отс тств ет анализ причин хода мно их женщин с занимаемых должностей и
не принимаются меры по их возвращению на а тивн ю работ в соответствии со специальностью.
Возвращение воленных специалистов, особенно женщин, на прежние рабочие достаточно
проблематично, но это может о азаться способом
восполнения дефицита в валифицированной рабочей силе и сезонно о замещения р оводящих
должностей. Следовательно, возвращение женщин а тивной тр довой деятельности является
«вес им ар ментом». В этой плос ости рассматривалась проблема женс ой занятости в энер ети е на симпози ме женщин-менеджеров и исполнительных дире торов в рам ах женс ой лобальной онференции по обеспечению лидир юще о
положения женщин в энер ети е и техноло ии,
недавно состоявшейся в Хьюстоне.
Беспоряд и в энер ети е в последние два десятилетия поб дили мно их женщин (и м жчин)
ход с работы. Выст пая на этой онференции,
дире тор правления по диверсифи ации омпании PricewaterhouseCoopers (PwC) Джоанна Ма доно подробно остановилась на причинах ранне о хода женщин из орпорации. К ним, в частности, относятся:
• отс тствие примеров, достойных подражания;
• недальновидность;
• отс тствие делово о онта та с р оводством
омпании;
• отс тствие перспе тивы арьерно о роста в
рам ах омпании.
Пра тичес ие инициативы. Кр пные омпании мо т промотировать создание сети родственных р пп (« р пп по интересам») вн три ор анизации, в оторых частни и мо ли бы обс ждать
74
общие проблемы, выс азывать свою озабоченность и ис ать п ти преодоления препятствий и
причин р шения надежд. Та ие р ппы мо т быть
созданы для женщин, а та же для представителей обоих полов для рассмотрения родительс их
семейных проблем и обмена опытом работы на
прежних местах.
«Н жно с че о-то и де-то начинать. Число таих р пп может изменяться в зависимости от
стр т ры омпании и ре иональных потребностей в валифицированной рабочей силе. М жчины и женщины придают большое значение иб ости временных рамо рабоче о времени, поэтом
в официально сан ционированных про раммах
или неофициальных мероприятиях важным омпонентом возвращения и держания валифицированных специалистов является чет интересов
и возможностей соответств ющих андидатов на
возвращение», – а центировала внимание частни ов онференции Ла ра Басс, енеральный менеджер по орпоративном развитию и страте ии
омпании Duke Energy Co.
Новая инициатива PwC за лючается в разрешении рабочим по идать рабочие места на пять
лет по семейным обстоятельствам с правом верн ться на прежнее место. Но проблема за лючается в возможности поддержания их валифи ации и онта тов с работни ами, занятыми полн ю
рабоч ю неделю. Предла ается привлечение этих
работни ов
частию в ре лярных собраниях,
развле ательных и чебных мероприятиях, проводимых омпаниями.
«Важно та же понимание ценностей и приоритетов трех-четырех по олений людей, в данное
время работающих в омпании, та а то, что является стим лом для одной возрастной р ппы
необязательно вдохновит др ю возрастн ю р пп », – настойчиво ре омендовала д-р Злати а Кральевич, дире тор по межд народным делам Инстит та правления мировой энер ети ой при Хьюстонс ом ниверситете.
Молодое по оление стремится более сбалансированной жизни. Хотя нереально ожидать полно о баланса межд семьей, работой, п тешествиями и др ими интересами. Менеджеры должны
читывать, что на разных этапах жизни челове а,
е о или ее способности и желания брать на себя
определенные обязательства б д т изменяться.
Участни и симпози ма считают, что омм ниабельность – один из лючей спех . Женщины
не должны д мать, что менеджеры адывают их
желания. Им самим необходимо а тивно развивать арьер и сообщать об этом своим боссам.
Честная обратная связь со стороны р оводящих деятелей омпаний очень важна. Компания,
поощряющая чет ие диало и, имеет больше шансов на держание и возвращение валифицированных работни ов.
Перевел Г. Лип ин
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
ЭКОНОМИЯ ЭНЕРГИИ
НА КАЖДОМ ПРОИЗВОДСТВЕННОМ
УЧАСТКЕ ПРЕДПРИЯТИЯ
С. Патель, Petro-Canada, Кал ари, Альберта, Канада
Выбор соответств ющей онстр ции обор дования и др их элементов системы позволяет повысить надежность системы и прибыльность производства
Энер ия стоит доро о и не ативно влияет на о р жающ ю сред , поэтом ее необходимо раз мно использовать для повышения прибыльности и он рентоспособности бизнеса. Для разработ и эффе тивной
про раммы правления энер озатратами треб ются
время, силия и ч вство ответственности не толь о со
стороны инженеров и менеджеров средне о звена, но
и со стороны высше о р оводства омпании. Одна о
большинство инженеров и менеджеров действ ющих
предприятий не имеют возможности делять достаточное время проблемам энер осбережения, хотя эффе тивность их вмешательства в решение проблем э ономии энер ии не ис лючается.
Опыт по азывает, что владельцы предприятий, менеджеры или инженеры, занятые в промышленности,
перерабатывающей леводородное сырье (hydrocarbon
processing industry – HPI), обладают ценными базовыми знаниями процессов, позволяющими им обнар живать и реализовывать возможности э ономии энер ии
и снижения э спл атационных затрат.
Управление энер осбережением может ос ществляться в различных формах: от станов и ново о апиталоемо о обор дования и внедрения более эффе тивных техноло ий до просто о техничес о о обсл живания обор дования и применения приемов, повышающих эффе тивность использования энер ии. Потенциал для значительно о повышения эффе тивности с ществ ет а в техноло ичес ом аспе те, та и в аспе те аппарат рно о оформления техноло ичес их процессов. Часто в поис ах э ономии энер ии чрезмерное внимание деляется ре онстр ции и совершенствованию обор дования и п с аются недоро остоящие э спл атационные приемы.
Для внедрения эффе тивных про рамм правления
энер осбережением необходимо рассмотреть нес ольо способов э ономии энер ии, предла аемых автором
данной статьи на он ретных примерах.
Ко да мы оворим об энер осбере ающих прое тах,
основная цель за лючается в снижении затрат омпании за счет снижения расхода эле троэнер ии, топлива, пара и др их энер орес рсов. Первый ша на п ти
внедрения энер осбере ающей про раммы за лючается
в проведении а диторс ой провер и энер озатрат. Этот
а дит состоит из обследования, из чения до ментов и
анализа данных по энер озатратам на аждой технолоичес ой станов е с целью выявления возможных потерь энер ии.
Производится предварительный анализ данных для
оцен и обще о состояния предприятия и определения
объема работ. Основная задача предварительно о анализа за лючается в приведении данных по энер озатратам в соответствие с фа тичес ой рабочей инфор-
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
мацией и выявлении основных областей энер опотребления. В HPI большая часть энер озатрат связана с потреблением эле троэнер ии или топлива. Где же самое подходящее место на станов е для возможной
э ономии энер ии?
Это простой вопрос с простым ответом – начинайте
с поис а возможностей э ономии энер ии там, де энерия самая доро ая, т.е. в точ е онечно о потребления!
Мно о возможностей э ономии можно найти там, де
энер ия меняет свою форм . Например, отельные станов и и печи с о невым на ревом толь о на 70–90 %
превращают энер ию, содержащ юся в топливе, в теплов ю энер ию. Насосы и вентиляторы передают тольо 50–60 % потребляемой ими энер ии. Совершенствование этих стройств часто о азывается очень доро остоящим делом.
Эта мысль б дет проиллюстрирована ниже на дв х
он ретных примерах. Очень важно, чтобы сначала были
испытаны все относительно дешевые способы энер осбережения (ремонт, техничес ое обсл живание, словия э спл атации) прежде, чем рассматривать высо озатратные способы снижения расхода энер ии на НПЗ.
В табл. 1 приведены примеры возможной э ономии
энер ии на одном он ретном НПЗ.
СИСТЕМА ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ
На рис. 1 по азана прощенная схема насоса для
орошения олонны с азанием аждо о элемента, вовлеченно о в превращение энер ии. Энер ия передается через аждый элемент системы, начиная с измерительно о прибора в точ е ее приобретения или енерирования до насоса и, на онец, до верха олонны в целях охлаждения. Энер ия постоянно превращается из
одной формы в др ю и передается по системе.
Прибор для
измерения
расхода
энер осредств
Надземная
ем ость
Фра ционир ющая
олонна
Распределительная
система
Клапан,
ре лир ющий
расход
Приводное Подшипни
стройство
Тр бопроводная обвяз а
Насос
Рис. 1. Энер ия передается через аждый элемент насосной
системы для орошения олонны
75
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
Таблица 1. Э ономия энер ии на предприятии
Засчеттехничес о ообсл живанияипоряд а
От лючениеосвещения омпьютеров,
серо сов, о даонинеиспольз ются
Совершенствованиеосвещения
Ремонтповрежденнойизоляции
Ре лярнаяпровер аэффе тивности
ДВСиизбыточностиО2
Ре лирование орело 
Ценоймалыхзатрат
Засчетдооснащенияобор дования
Изолированиенеизолированных
тр бопроводов/ем остей
Совершенствование орело 
Ул чшениеотбора онденсата
Установ адополнительныхизмерительных,
дозир ющихиследящихприборов
Оптимизацияилиснижениечастотывращения
моторов/вентиляторов
Оптимизацияразмераимпеллеранасоса
Совершенствованиес ществ ющейизоляции
Выявлениеэ ономичнойтолщиныизоляции
Установ аэ ономайзера
Установ аподо ревателя
Оптимизацияразмеровтр бопроводнойобвяз и
Настрой асистем,ре лир ющих
с орание
Разработ асистемы лавливания
Замена плотняющихсальни овнасосов
водяно опара
намеханичес ие плотнения
Провер аипрофила ти аротационно о Рассмотрениевозможностипрое товсприменением
автоматичес о о правленияпроцессом
обор дования
Очист аисмаз а зловвентиляторов Ул чшениеизоляции
Отбормято опара
Установ асистемывозвращения онденсата
поддавлениемвзам н том онт ре
Установ адополнительно оприводно оэле тродви ателя
сре лир емойчастотойвращения
Замена р пно абаритныхдви ателей
навысо оэффе тивныеэле тродви атели
Ре лярнаяпровер аире лирование Ре перациятепла азовыхт рбин
Заменапневматичес ихре ляторовнацифровые
ременныхпередач
системы правления
Устранениечрезмерно ош ма
Рассмотрениевозможностиавтоматичес о оре лирования Рассмотрениевозможности станов ире лятора
ивибрации
температ рыребристыхвозд шныххолодильни ов
расхода для омпрессора
Ре лярнаяочист аизамена
Установ арасходомеровнатеплообменни ахсистемы
Использованиеизбыточно отопочно о азаНПЗ
фильтров
охлаждения
впроцессепослеочист и(например,в ачествесырья
для енерированияводорода)
От лючениеротационно ообор дова- Установ аводомеровназаводеима симизация
Отборводородаизпрод вочных/отходящих азов
ния,ненаходяще осявэ спл атации оборотно оводоснабжения
Рассмотрениевозможностивнедрения омпьютеризироРе лированиеинатяжениесцеплений Управлениеводоснабжением а составнаячасть
омпьютеризированнойсистемы
жалюзиидемпферов
ваннойсистемы правленияэнер оснабженияНПЗ
Очист аповерхностей
Разработ апро раммыснабженияводородом
Э ономияводызасчетзаменысистемводяно оохлаждения
теплообменни ов
навозд шныеребристыесистемыохлажденияит.д.
От лючениепаровыхи азовыхт рбин,
–
–
если словиянижеоптимальных
Провер аире лированиезазора
–
–
вт рбинах
Пере рытиенапрасно оистеченияводы
–
–
Таблица 2. Элементы насосных систем для орошения олонны и
оцен а их эффе тивности
Элемент
Энер оизмерительныеприборы
Распределительнаясистема
Потери
Ничтожномалые
Эле тричес ое
сопротивление
Привод
Эле тричес ое
сопротивление,трение,
ма нитныепотери
Подшипни и
Трение
Насос
Жид остное
имеханичес оетрение
Клапан,ре лир ющий
Минимальное
расход
дросселирование
Тр бопроводнаяобвяз а
Жид остноетрение
Общаяэффе тивностьсистемы
Эффе тивность,
%
100
96
85
98
60
70
60
20
Далее след ет рассмотреть, составляет ли эффе тивность аждо о элемента 100 % или меньше. Если
эффе тивность измерительно о прибора близ а
100 %, то эффе тивность др их элементов значительно
ниже. Эффе тивность по определению является отношением энер ии на выходе из системы или элемента
соответств ющей энер ии на входе. Каждый элемент,
эффе тивность оторо о менее 100 %, теряет энер ию,
оличество оторой равно разности энер ии на входе и
выходе. В табл. 2 перечислены все элементы насосной
системы рецир ляции орошения вместе с описанием
76
Таблица 3. Энер озатраты на насосн ю систем для орошения
олонны
Элементысистемы
Эффе тивность,
%
Измерительныйприборрасхода
энер ии
Распределительнаясистема
Привод
Подшипни и
Насос
Клапан,ре лир ющийрасход
Тр бопроводнаяобвяз а
Отношение общейстоимости
Стоимостьединицы
энер ии,цент/ Вт·ч
Навходе
Навыходе
100
6,00
6,00
96
85
98
60
70
60
6,00
6,25
7,35
7,50
12,50
17,86
6,25
7,35
7,50
12,50
17,86
29,77
5:1
потерь и ориентировочной оцен ой типичной энер етичес ой эффе тивности омпонентов для системы меренно о размера от 50 до 200 л.с. (1 л.с. = 7,35 х 10 2 Вт).
Из общей артины эффе тивности видно, что толь о
20 % энер ии фа тичес и дости ает точ и, де она треб ется. Иначе оворя, система потребляет в пять раз
больше энер ии, чем треб ется для ее онечно о потребителя. В табл. 3 по азана стоимость единицы энер ии
для этой системы. Вполне понятно, что самая доро ая
энер ия в системе – онечная точ а ее применения.
Именно в этой точ е с ществ ет самая большая возможность влияния на общ ю эффе тивность системы и, следовательно, на снижение э спл атационных затрат.
Перспе тива. Одна из причин та ой низ ой эффе тивности системы, описанной в выше приведенном при№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
мере, за лючается в довольно низ ом .п.д. насоса. В
рез льтате обследования становлено, что большинство
центробежных насосов, применяемых в HPI, неправильно подобраны по размерам и зачаст ю превышают номинальный размер для соответствия ф н циональным требованиям. Одна из основных причин превышения номинальных размеров за лючается в стремлении специалистов, причастных выбор насоса, заложить не ий запас
прочности. Например, инженер-прое тировщи , рассчитывавший расход орошения 500 алл/мин, обязательно
добавит 10 % (550 алл/мин) этой мощности для ис лючения возможных по решностей в расчетах. Владелец
станов и добавляет еще 10 % (605 алл/мин) а оэффициент безопасности. Поставщи насоса пришлет вам
насос с бла одарностью, пола ая, что чем р пнее насос,
тем л чше, и, что та ой насос избавит вас от затрат на
по п ново о насоса в б д щем. И в рез льтате вы имеете насос с 30%-ным запасом мощности. При э спл атации насоса значительных размеров е о производительность должна подвер аться дроссельном ре лированию
для обеспечения заданно о расхода. В рез льтате дросселирования повышается идростатичес ий напор насоса и величивается расход энер ии, а, следовательно,
снижается эффе тивность системы.
Контрольный лист возможностей. Контрольный
лист позволяет идентифицировать возможности э ономии энер ии в системе цир ляционно о орошения с
помощью центробежных насосов. В дополнение
онтрольном лист автор статьи предла ает перечень вопросов, ответы на оторые мо т помочь в выявлении
не оторых ни альных и потенциально привле ательных возможностей э ономии энер ии.
• Дросселирован ли насос на стороне на нетания?
• Выполняет ли насос а тивн ю ф н цию?
• Правильно ли подобраны абаритные размеры насоса?
• Построена ли ривая эффе тивности э спл атации
насоса?
• Изменяется ли треб емый объем пере ачиваемой
жид ости?
• Возможно ли ре лирование частоты вращения
приводно о механизма?
• Превышены ли ровни ш ма, температ ры или вибрации при э спл атации насоса?
• Соответств ет ли тр бопроводная обвяз а/распределительная система всем словиям э спл атации?
Для он ретно о процесса насосы след ет тщательно подбирать по размерам для обеспечения расчетно о
расхода про ачиваемой жид ости. Если по рез льтатам
ответов на вышеперечисленные вопросы о ажется, что
напор насоса выше, чем треб ется для процесса, то след ет рассмотреть предла аемые автором варианты.
Вариант 1. Обеспечение ре лирования частоты вращения. Ко да частота вращения центробежноо насоса снижается на 30 %, пото подаваемой жидости снижается на 33 %, а энер ия, необходимая для
привода насоса, может быть снижена вплоть до 70 %.
В системах с на р з ами, изменяющимися в широ их
пределах, насосы, рассчитанные на самые высо ие нар з и, мо т о азаться чрезмерно мощными для нормальных рабочих на р зо . В этих сл чаях применение
приводов с ре лир емой частотой вращения позволяет значительно л чшить э ономичес ю эффе тивность
в широ ом диапазоне словий э спл атации.
С ществ ют два типа ре лирования частоты вращения: мно ос оростные дви атели и приводы с переменной частотой вращения. Мно ос оростные приво-
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
ды имеют дис ретные частоты вращения (т.е. низ ая,
средняя и высо ая). Приводы с переменной частотой
вращения обеспечивают непрерывное ре лирование.
Наиболее широ ое применение пол чили приводы с
переменной частотой то а (variable frequence drive –
VFD), ре лир ющие частот эле тричес о о то а, подаваемо о на эле тродви атель.
Вариант 2. Настрой а для замены импеллера.
Насосы значительных размеров, енерир ющие слиш ом
высо ое давление, мо т быть хорошими « андидатами»
для замены или балансирования импеллера. Если от насоса все да треб ется меньше, чем фа тичес ая номинальная мощность на стороне на нетания, а снижение частоты вращения невозможно, то диаметр импеллера может быть сточен до диаметра, рассчитанно о по след ющим форм лам в области оптимальной эффе тивности.
Q1/Q2 = D1/D2
H1/H2 = (D1/D2)2
P1/P2 = (D1/D2)3,
де Q – расход; Р – энер ия; Н – напор; D – диаметр
импеллера.
Если D1 – исходный диаметр, а D2 – расчетный диаметр, то фа тичес ий диаметр, ре оменд емый после
обработ и, равен 0,75D2 + 0,25D1 для надежной подачи
орошения в олонн .
Пример. На одном из НПЗ владелец ис ал способ
повышения э спл атационных хара теристи насоса для
орошения дистилляционной олонны. Система состояла из дв х идентичных центробежных насосов мощностью 1200 алл/мин нафты. В системе один насос обеспечивал весь пото орошения в нормальных словиях
э спл атации, а второй насос – резервный. Насосы были
очень больших размеров. Для обеспечения нормальных на р зо на нетание было дросселировано для пол чения желаемо о расхода. В рез льтате дросселирования повысился напор и, следовательно, расход энерии. При расходе 1200 алл/мин насос развил напор на
252 ф т, а эффе тивность составила 50 % (рис. 2). Диаметр импеллера насоса составлял 13,5″.
252 ф т
13,5″
12,5″
11,5″
11″
165 ф т
1200 алл/мин
Производительность
Рис. 2. Кривая эффе тивности насоса
77
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
В этих словиях потребления расчетн ю энер ию
определяют след ющим образом.
Производимая энер ия = [напор (ф т) х расход
( алл/мин)]/5308 = (252 х 1200)/5308 = 56,97 Вт.
Эффе тивность насоса составляет 50 %.
Следовательно, треб ется энер ии = 56,97/0,5 =
113,94 Вт.
После тщательно о анализа инженер решил меньшить размер импеллера с 13,5 до 11″. После модифиации насос справлялся с исходным объемом жид ости (расход 1200 алл/мин) и в нормальных словиях
развивал напор на 165 ф т, но значительно снизил потребление энер ии.
В новых словиях потребляемая расчетная энер ия
составляет след ющее.
Производимая энер ия = [напор (ф т) х расход
( алл/мин)]/5308 = (165 х 1200)/5308 = 37,3 Вт.
Теперь эффе тивность насоса составляет 60 %.
Следовательно, треб ется энер ии = 37,30/0,6 =
62,2 Вт.
Та им образом, чистая э ономия энер ии = 113,94 –
62,17 = 51,8 Вт.
Это значит, что владелец НПЗ платил за перерасход
эле троэнер ии 51,8 Вт по сравнению с расходом при
дросселировании вып с аемо о лапана. Если насос
работает 24 ч/с т, то это составляет 8760 ч/ од. При
стоимости эле троэнер ии 0,073 долл/ Вт·ч дополнительные э спл атационные затраты составляют:
51,8 х 0,073 х 8760 = 33 125 долл/ од.
Бла одаря модифи ации далось сэ ономить на техничес ом обсл живании, величить сро сл жбы обор дования бла одаря со ращению п с ов и останово
насосов, повысить надежность системы и снизить ровень ш ма.
СИСТЕМА
РЕКУПЕРАЦИИ ТЕПЛА
ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ
Дымовые азы, отходящие с большинства печей в
HPI, в лючая отельные станов и и процессы, связанные со с оранием топлива, содержат значительное оличество тепла. Поэтом важно пытаться ре перировать тепло, выбрасываемое в атмосфер , т.е. снижать
температ р , при оторой азы или прод ты с орания вып с аются в атмосфер . Ре перация тепла отходящих азов это процесс перевода тепла из одной
системы в др ю с применением своеобразно о теплообменни а. Для определения возможностей теплообменни а необходимо иметь в наличии а источни
тепла, та и по лотитель тепла с точ и зрения их потоов, дельной теплоем ости и температ ры на входе.
Если тепло ре перировано, температ ра дымовых
азов снижается и повышается эффе тивность печи
или др о о обор дования, связанно о со с оранием
топлива.
Чистый тепловой .п.д. равен общем оличеств
по лощенно о тепла, деленном на общее оличество
подводимо о тепла. По лощенное тепло равно общем
оличеств подводимо о тепла мин с общее оличество
потерь тепла в системе. Чистый тепловой .п.д. можно
определить по след ющем равнению.
78
Общее оличество подводимо о тепла –
потери тепла в дымовой тр бе –
потери тепла на радиацию
Тепловой .п.д. = —————————————— х 100
Общее оличество
подводимо о тепла
Потери тепла в дымовой тр бе мо т с щественно влиять на .п.д. печи, если температ ра дымовых азов на
выходе из дымовой тр бы лиш ом высо а. В табл. 4 приведены данные по .п.д. печи в зависимости от температ ры дымовых азов или температ ры в дымовой тр бе.
Например, .п.д. печи может повыситься почти на 20 %,
если температ ра дымовых азов снижается с 538 до
149 °С. Отсюда можно с веренностью тверждать, что
температ ра дымовых азов является важнейшим фа тором в системе. Следовательно, это именно тот часто ,
де с ществ ет бла оприятная возможность влияния на
систем и, раз меется, на э спл атационные затраты.
Контрольный лист возможностей. В поис ах потенциальных возможностей э ономии энер ии за счет
ре перации тепла дымовых азов след ет ответить на
ряд ритичес и важных вопросов.
• Идеально ли отношение топливо/возд х? Если
избыточно топливо (выше идеально о стехиометричесо о значения), то отношение «обильное» топливо и
эффе тивность б д т ниже, чем идеальное, потом что
не все топливо с орает. И наоборот, избыто ислорода (возд ха) означает «бедное» отношение, снижающее
общ ю эффе тивность.
• Находится ли давление топливно о аза в нормальных рабочих пределах? Повышенное давление
топливно о аза азывает на засорение или забив
на онечни ов орело , что снижает .п.д. печи.
• Правильно ли становлена печь? Неправильная
станов а печи может вызвать потери тепла из системы и снизить .п.д. печи.
• Есть ли а ие-либо теч и в печи? Попадание
возд ха в печь изменяет заданное отношение топливо/
возд х и приведет напрасном перерасход топлива.
• Пре ращена ли подача возд ха на орел и,
не находящиеся в э спл атации? Нере лир емая
подача возд ха в печь не толь о снижает эффе тивность, но может вызвать и др ие проблемы в э спл атации печи: неравномерное распределение тепла, плохая онфи рация пламени и т.д.
• Не засорены ли п ч и онве ционных тр б?
Если онве ционные тр бы о ислены или засорены, то
снижается ре перация тепла в онве ционной се ции,
что повышает температ р дымовых азов и снижает
эффе тивность.
• Калиброваны ли анализаторы О2 и СО и нормально ли они работают? Эти приборы являются первичными инди аторами состояния орения в топ е и
часто бывают связаны с автоматичес ой системой онтроля с орания. Если по азания анализаторов выше
нормальных пределов, то это азывает на плох ю эффе тивность и небезопасные словия э спл атации.
Если в рез льтате ответов на эти вопросы выявлена
возможность снижения температ ры дымовых азов, то
ре оменд ется рассмотрение след ющих вариантов.
Вариант 1. Подо рев сырья. Установ а онве ционной се ции позволяет силить ре перацию тепла и
снизить температ р дымовых азов до 38–93 °С и повысить .п.д. печи вплоть до 80 % (и выше).
Вариант 2. Котлы- тилизаторы/производство
водяно о пара. Котлы- тилизаторы и подо рев воды
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
Таблица 4. Зависимость .п.д. печи от температ ры дымовых азов на выходе из дымовой тр бы
Избыто возд хаиО2вдымовых азах,%
Возд х
О 2
15
3
20
3,8
25
4,6
30
5,2
40
6,6
50
7,5
Температ ра,°С
Коэффициентполезно одействияпечи,%
91,8
91,5
91,3
91,1
90,6
90,1
149
90,4
90,2
89,9
89,6
89
88,4
177
89,1
88,8
88,4
88,1
87,4
86,8
204
87,8
87,4
87
86,6
85,8
85,1
232
86,4
86
85,6
85,1
84,2
83,4
260
85,1
84,6
84,1
83,6
82,6
81,6
288
83,6
83,2
82,6
82,1
81
80
316
80,6
80,3
79,6
79
77,7
76,4
371
78,1
77,4
76,6
75,6
74,4
72,3
427
75,3
74,4
73,6
72,7
71
69,2
482
72,4
71,4
70,4
69,5
67,6
65,6
538
Таблица 5. Анализ вариантов ре перации тепла дымовых азов
Оцен авбаллахот1до100
(1–наих дший,100–наил чший)
Подо ревсырья
Производствопара
Подо рев отельнойводы
Установ аподо ревателявозд ха
35
65
68
70
60
75
35
408
30
75
66
45
70
75
35
396
30
70
65
42
70
75
35
387
90
50
66
55
55
25
95
436
Эффе тивностьилиэ ономиятоплива
Капитальныезатраты
Компа тность
Удобствои онстр тивность
Техничес оеобсл живание
УвеличениевыбросовNox
СнижениевGHG
С ммарно
для питания отлов являются э ономичным способом
ре перации тепла, отходяще о из печей с дымовыми
азами. Дымовые азы охлаждаются до 38–93 °С (температ ры воды, подаваемой в отел), енерир я пар
средне о или низ о о давления. Это эффе тивный способ ре перации тепла, если НПЗ н ждается в дополнительном источни е пара.
Вариант 3. Подо реватель возд ха, подаваемо о
в зон орения. Это самый поп лярный способ ре перации тепла в печи, но он обостряет проблем выбросов Nox. Температ ра дымовых азов может быть
снижена до 149 °С при сжи ании чисто о топлива. Снижение температ ры дымовых азов на выходе из печи
на аждые 2 °С повышает .п.д. печи на 1 %. Этот способ э ономичес и привле ателен, если температ ра
дымовых азов выше 344 °С.
О раничения в ре перации тепла. Содержание
серы в топливе серьезно о раничивает возможности реперации тепла из дымовых азов. Обор дование для
ре перации тепла (змееви и, подо реватели возд ха и
т.д.) должны быть спрое тированы та им образом, чтобы
онстр ционный металл выдерживал температ р выше
точ и росы дымовых азов не менее чем на 15–27 °С.
Пример. На одном НПЗ владелец ис ал способ повышения эффе тивности одной из печей для подо рева азойля за счет снижения температ ры дымовых азов. Печь была спрое тирована для э спл атации в режиме естественной тя и и состояла из радиационной
се ции с однорядным змееви ом для подо рева сырья
и се ции онве ции. Температ ра дымовых азов на
выходе из се ции онве ции составляла 382 °С. Абсорбционная способность печи составляла 274 тыс БТЕ/ч.
К.п.д. печи при температ ре дымовых азов 382 °С составлял 80 %.
Расчетная теплопроизводительность печи была равна 274 тыс. БТЕ/ч/0,80 = 342,5 тыс. БТЕ/ч. Анализ величин позволял владельц НПЗ принять решение об станов е подо ревателя возд ха на основании данных, приведенных в табл. 5. После станов и подо ревателя возд ха температ ра дымовых азов снизилась до 204 °С.
При этой температ ре новый .п.д. печи составил 89 %.
Расчетная теплопроизводительность печи в новых
словиях равнялась 274 тыс. БТЕ/ч/0,89 = 307,86 тыс
БТЕ/ч.
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
ЭКОНОМИЯ
Дополнительная э ономия топлива: 342,5 – 307,86 =
34,64 тыс БТЕ/ч.
Дополнительная одовая э ономия топлива: 34,64 х
24 х 365 = 303 446 тыс БТЕ/ од.
Э ономия топлива (при цене 8 долл/1000 БТЕ):
303 446 х 8,0 = 2 427 568 долл.
ЗАТРАТЫ
Стоимость дополнительно о обор дования – 1850
долл.
Дополнительные апитальные затраты – 5 920 000
долл.
Энер озатраты на ID и FD вентиляторы – 438,4 эффе тивной тормозной мощности дви ателя (bhp).
Дополнительные энер озатраты на ID и FD вентиляторы в од (при 0,073 долл/ Вт·ч) – 209 140 долл.
Отсюда, чистая одовая э ономия равна 2 427 568 –
– 209 140 = 2 218 428 долл.
Э ономичес ий анализ. Для обоснования целесообразности мер, направленных на дооснащение обор дования для ре перации тепла, достаточно простоо анализа о паемости затрат.
Расчетная о паемость ( оды) = Капитальные затраты/Годовая э ономия = 5 920 000/2 218 428 =
2,67 лет.
Одна о для более р пных инвестиций может потребоваться сложный расчет о паемости с четом все о
сро а сл жбы обор дования. В омпле сном исчислении о паемости читываются фа торы эс алации степеней э ономии и займов и возможности изменений в
затратах и э ономии на протяжении все о сро а э спл атации.
Ино да о паемость может быть самым л чшим поазателем реальной ценности прое та и треб ется исчисление нормы самоо паемости апиталовложений
(internal rate of return – IRR). IRR для данно о прое та
составляет 33 % на вложенный апитал, исходя из предположения, что прое т б дет давать э ономию на протяжении 15 лет.
Перевел Г.Лип ин
79
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
ИСКЛЮЧЕНИЕ РИСКОВ
ПРИ ПЕРВОНАЧАЛЬНОМ ПУСКЕ НОВОЙ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
Дж. Лейтч, Fluor, Гринвилл, Южная Каролина
Способность введения в э спл атацию новых станово в с оренном режиме с минимальными
опытными пробе ами и неполад ами, снижающими объем вырабатываемой прод ции, дает значительные финансовые вы оды
В настоящее время от подрядчи ов, выполняющих
прое ты, связанные с соор жением новых техноло ичесих станово , треб ется сдача объе тов в э спл атацию, налаживание производства с выводом на прое тн ю мощность. Подрядчи и обязаны передавать за азчи действ ющ ю станов , продемонстрировав соответствие первоначальном прое т а по мощности, та
и по ачеств товарно о прод та, и до азав надежность
в э спл атации. Приемочные испытания производительности мо т продолжаться 7 дней, а испытания надежности – 90 с т прежде, чем б дет подписан а т о приеме, плюс одичный арантийный период.
Почем владельцы строящихся станово стали больше требовать от подрядчи ов, выполняющих прое тирование, размещения за азов на постав обор дования и строительство (engineering procurement construction
– EPC)? Чем больше достоинств строящейся станови, тем выше предпола аемая прибыль от ее предполааемой э спл атации. Чем дольше период ввода станов и в бесперебойн ю э спл атацию, тем ниже норма
прибыли на средства обычных а ционеров (return on
capital employed – ROCE). Время – день и.
Один из лючевых фа торов спехов при первоначальном п с е станов и является выявление источниов рис а. Рис это ате ория, оторая может не ативно отразиться на спешности инвестиций, сделанных
владельцем для достижения запланированных бизнесцелей. Прое тировщи и и владельцы должны идентифицировать источни и рис ов и ис ать способы их ослабления. Источни и рис ов мно ообразны (рис. 1).
Не оторые из них мо т быть отнесены на счет ЕРС, но,
в онечном счете, владелец сам несет ответственность
за своевременное выявление рис ов и принятие мер
по их преодолению. Ис лючение рис ов при первоначальном п с е новой техноло ичес ой станов и позволяет владельцам со ратить сро и реализации прое та,
с орить о паемость инвестиций и повысить норм
прибыли на вложенный апитал. К этим основным ритериям оцен и эффе тивности апитальных вложений
инвесторы относятся очень серьезно. Автор статьи делится собственным опытом о азания помощи прое тировщи ам в достижении ожидаемых рез льтатов при
вводе новых станово в э спл атацию.
Ввод станов и в э спл атацию. Бо атый опыт
п с а новых станово позволяет л бо о вни н ть в проблемы и рис и, с оторыми владельцы и прое тировщии стал иваются при выводе новой станов и на режим
э спл атации, обеспечивающий желаем ю прибыль. Таой опыт выливается в стройн ю, повторяющ юся методоло ию отовности п с . Этот метод снижает апи-
80
Нормативные
до менты
Ожидание
а ционеров
Гарантии
по э спл.хара теристи ам
Охр. здор.,
безоп., охрана
о р ж. ср.
Рыно
Сдача объе та
в э спл. и п с оналад. работы
Со стороны
ЕРС
подрядчи а
Готовность
владельца
Об ч. обсл.
персонала
Форсмажорные
обстоятельства
Цепоч а
снабжения
Со стороны
владельца
Сопряжение
с др ими
прое тами
Медл. выход на прое тн ю мощность
Низ ая прибыль на влож. апитал
Утраченные ниши на рын е
Плохо под отовленная рабочая сила
Превышение производственных затрат
Задерж и в пост. прод тов за азчи ам
Плохое ачество прод тов
Чрезмерно высо ие ап. затраты
Неаде ватное об чение
Неоптимизированная онстр ция
Высо ий травматизм
За рязнение о р жающей среды
Рис. 1. Мно очисленные источни и ошибо и рис ов
тальные затраты, решает тысячи задач, оторые должен
честно решать владелец, выявляет потенциальные риси, оторые необходимо преодолеть владельц для спешно о ввода станов и в э спл атацию. Процесс э спл атационной отовности внедрен в прое ты, оцениваемые в пределах от 60 млн долл. до 1,3 млрд долл. и в
нес оль их отраслях промышленности, в лючая переработ нефти и аза, нефтехимию, СПГ, производство
эле троэнер ии и орнодобывающ ю промышленность.
На рис. 2 по азаны рабочие пото и и их связь с различными этапами прое та, начиная с первоначально о
прое тирования и за анчивая строительством, вводом в
э спл атацию и проведением п с о-наладочных работ.
Метод э спл атационной отовности состоит из дв х
р пп сл , оторые, а правило, выполняются ЕРС
прое тировщи ами и р ппой специалистов по под отов е ввод в э спл атацию, назначенной владельцем станов и. Каждый из нижеописанных рабочих по№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
Готовность
по оризонтали
мер и их приоритетности по странению рис ов, составлении планов дейСоставление мастер-плана
ствий. Во-вторых, разрабатывается
Поддержание прое та в течение все о сро а сл жбы
мастер-план отовности п с , и затем лючевые моменты прое та подГотовн.
по
верти
али
Готовн. ремонта и техн. обсл живания
Вывод на
Рам и
вер аются провер е с тем, чтобы бепрое тн ю
правления
• Сдача в
производиЭ спл атационная отовность
диться в эффе тивности планов дейрис ами и
э спл атацию
тельность и
первичный
• П с опланир. ачествий, направленных на ослабление
Готовность системы
обзор
ство, мощн.
наладочные
рис ов. Крат ое рассмотрение методоотовности
и
работы
Ор анизационная отовность
э спл атац.
со стороны
• Вывод на
ло ии п с а станов и по всем трем
затраты
владельца
прое тн ю
Готовность вспомо . средств
аспе там дорожной арты дано ниже.
мощность
Дорожная арта спешно о ввода
Готовность системы снабжения
объе
та в э спл атацию должна в люПровер а
чать в себя эффе тивн ю методоло ию
отовности
ис лючения рис ов, причем самое л чБазовое (исходное)
Рабочее
За п а обор дова- Э спл атация и технич.
прое тирование
прое тирование
ния и строительство
обсл живание
шее время для этих силий – ранняя
стадия ос ществления прое та.
Этап 1. Рам и правления рисРис. 2. Метод определения отовности ввод в э спл атацию новой станов и
ами со стороны владельца (ORMF).
основан на рабочих пото ах, привязанных различным этапам прое та
На этом этапе оценивается степень
то ов имеет набор «инстр ментов», специально подо- полноты те ще о планирования с четом рис ов, обранных для ос ществления этой ф н ции.
торые мо т не ативно влиять на истинн ю отовность
введению объе та в э спл атацию. Для о азания поУсл и по поддерж е ЕРС прое та. Предпола амощи владельц создается специальная рабочая р пются след ющие рабочие пото и.
• Рам и правления рис ами со стороны владельца па, рассматривающая бизнес-цели владельца и возмож(owner’s risk management framework – ORMF).
ность их достижения, оценивающая степень рис а и
• Обзор рис ов и отовности.
приоритетность мер по е о преодолению. Рабочая р п• Мастер-планирование с четом рис ов для опти- па методом «моз овой ата и» анализир ет рис и и распределяет их по отдельным дисциплинам или подразмизации ROCE за азчи а.
• Поддержание прое тирования на весь расчетный делениям, подбирает специалистов для ос ществления
сро сл жбы объе та для оптимизации ROCE за азчи а.
он ретных мер в соответствии с намеченным планом.
• Верти альная подчиненность при п с е становКритичес ие фа торы спеха. Опыт работы с влаи, о азание помощи ЕРС и р ппе, назначенной вла- дельцами вновь строящихся техноло ичес их станово
дельцем, в ос ществлении предварительной сдачи в позволяет выделить ритичес ие фа торы спеха в заэ спл атацию, сдачи в э спл атацию, проведении п с- висимости от рис ов, оторые чаще все о прис тств о-наладочных работ. Это предпола ает применение ют при п с е станово :
• несчастные сл чаи и ибель людей из-за нар шенеинвазивных методов приемочных испытаний с пронозир емыми методами техничес о о обсл живания и
ния техни и безопасности;
оординации операций, ос ществляемых поставщи ом,
• инциденты, связанные с за рязнением о р жаюс об чением персонала техничес ом обсл живанию сщей среды;
• ход строительства и задерж и – новые технолотанов и еще до ее сдачи в э спл атацию и проведения
ии, интерфейсы и т.п.;
п с о-наладочных работ.
• прототипы;
Усл и владельца по обеспечению отовности
объе та
п с . Предпола аются след ющие рабо• задерж и в размещении за азов на обор дование
чие пото и.
и постав ах – с б онтра ты, продавцы и ло исти а;
• Готовность ремонт и техничес ом обсл жива• задерж и в строительстве – напряженность, чистоплотность и целостность;
нию.
• задерж и в сдаче объе та в э спл атацию – энер• Готовность ос ществлению производственных
осредства, оординация, сложность методи и,
процессов.
• Ор анизационная отовность.
испытания и обеспеченность обсл живающим пер• Готовность цепоч и снабжения.
соналом;
• Готовность информационных систем.
• процессы и техничес ое обсл живание – надежность в э спл атации, об чение и обеспеченность
обсл живающим персоналом;
ДОРОЖНАЯ КАРТА
• начало производства, наращивание мощности и
УСПЕШНОГО ВВОДА В ЭКСПЛУАТАЦИЮ
Рассмотрим более подробно методоло ию п с а
испытание – сл чайные простои;
станов и «в самый первый раз» и три основные ст пе• затяжные приемочные испытания;
ни спешно о ввода в э спл атацию.
• сопряженность поставо сырья, обор дования и
техноло ии и недовыполненные постав и потре• Сеть правления рис ом со стороны владельца.
бителям;
• Составление мастер-плана с четом рис ов.
• передача объе та – до ментация и отовность
• Рассмотрение рис ов и отовности.
Каждый из этих трех элементов фо сир ется на
владельца;
не отором ровне идентифи ации и смя чения рис а.
• прочие рис и.
Во-первых, методоло ия ввода в э спл атацию явРис и или ошиб и, доп щенные при п с е сляется р оводящим до ментом для прое тировщи ов танов и. Ниже перечислены примеры независимых
ЕРС и владельца в идентифицировании рис ов, связан- ошибо /рис ов:
• изменение прое тных требований из-за нес оорных с введением станов и в э спл атацию, последствий и вероятности этих рис ов, определении жест их
динированности отношений с др ими подрядчи-
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
81
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
• менеджерах по размещению заазов на обор дование;
• начальни е по строительств ;
Идентифицирование рис а
• оординаторах по сдаче объе та
в э спл атации.;
• менеджере по ремонт и техничес ом обсл живанию;
Влияние
До ментироНет
Да
Определение
• оординаторах по охране здорорис а/
ванное
вероятности
задерж а
обс ждение
вья, безопасности производства
пса
и охране о р жающей среды.
Процесс. Участни и ORMF рабочей
Определение
р ппы р оводств ются ре омендациостроты проблем
ями по последовательности правления
рис ом и мониторин процесса, приведенными на рис. 3.
Определение
По мере величения размера пропоследоват. мер/
приоритетность
е та величивается число сопряжений,
сложностей и потенциальное число
доп с аемых по решностей. Поэтом
важно правильное распределение рисУровень
До ментирование
Нет
Да
Разработ а
приориили ре истрация
ов/ошибо для определения поряд а
страте ии преодол.
тетности
рис а низ ой
рис ов
очередности и фо сирования на самых
рис ов
приоритетности
≥3?
серьезных проблемах.
Теперь, о да проведена первичная
Идентифицирооцен а рис ов, ре оменд ется повторвание источни ов
ный сбор рабочей р ппы для рассмотрения рез льтатов анализа ошибо и
принятых мер п тем отслеживания и
Разработ а
составления отчетов. Если эти рез льпланов действия
таты признаны положительными, рабочая р ппа прист пает составлению
мастер-плана с четом выявленных
Рис. 3. Процесс правления рис ами и мониторин а э ономичес ой эффе тиврис ов.
ностью позволяет на ранней стадии идентифицировать и станавливать приЭтап 2. Составление мастероритетность решения более серьезных проблем
плана с четом рис ов. После завершения ORMF след ющий этап за люами после то о, а прое ты же были одобре- чается в составлении или обновлении мастер-плана
ны;
отовности ввод станов и в э спл атацию. План
• неспособность обеспечения запчастями в расче- в лючает в себя задачи, подлежащие решению владельте на два ода э спл атации станов и из-за от- цем, и взаимодействие межд др ими сторонами, час тствия со ласованно о перечня запчастей;
ств ющими в прое те (таблица). Мастер-план содер• неспособность вяз и снабжения энер орес рса- жит план реализации прое та, оторый связывает вмеми с изменениями в онстр ции станов и перед сте все элементы прое та, в лючая ЕРС подрядчи а,
сдачей в э спл атацию;
поставщи ов обор дования, омпании, занимающиеся
• рис неспособности тилизации отходов, образо- об чением, и др. Предстоит в б вальном смысле повавшихся в период опытно о пробе а обор дова- станов а тысяч взаимосвязанных задач и поис рес рния из-за отс тствия со ласованно о плана;
сов для их выполнения.
• неспособность становления связи с с ществ ю- По азатели, в люченные в мастер-план п с а станов и с чещими системами правления процессами из-за том рис ов
новой версии систем правления, пред смотренДействиярис / отовность
Анализмерпоослаблениюрис ов
ной поставщи ом обор дования;
Планвыполненияпрое та
Анализ ритичес о оп ти
• неспособность своевременно о испытания на продлявладельцаипрое тировщи а
изводительность станов и из-за отс тствия досКалендарный рафи выполнения Гисто рамма
таточно о оличества сырья;
иS- риваярес рсов
задач
• неспособность проведения ремонта и техничес о о
Матрицаролей,ответственности, Про нознайма
обсл живания обор дования после передачи спараметры
обсл живающе оперсонала
танов и из-за нехват и об ченных техничес их спеКо да прое т начинает обретать временные ( аленциалистов.
Привлечение н жных людей. Идентифи ация со- дарные) рам и, то да планы действий, направленные на
ответств юще о персонала для частия в детальной ослабление рис ов из этапа 1, в лючаются в мастер-план,
оцен е рис ов, разработ е страте ий их продолжения после че о определяют ритичес ий п ть прое та. Теи планов он ретных действий является ритичес им перь рабочей р ппе ре оменд ется проведение анализа ч вствительности рис ам по методи е Монте Карло
фа тором. При этом речь идет о:
для из чения потенциально о воздействия на прое т.
• исполнительном р оводстве;
• бизнес-менеджере и менеджерах по производств ; Особое внимание должно быть делено всем задачам
ритичес о о п ти, оторым был присвоен ровень от
• менеджерах-прое тировщи ах по отдельным лосредне о до очень серьезно о. Следование этим ре оальным позициям;
мендациям позволяет владельц выстроить инте риро• менеджерах по ачеств ;
82
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
• Исчисление инде сов серьезности рис а.
Одноразовый
• Установление поро овых значений
Рассмотрение рис ов и отовности
пс
рис а.
3. Ослабление рис а
• Создание рабочих р пп по ослаблению и правлению рис ами.
•Усиление мер по ослаблению рисЭ спл атация/ремонт
ов,
пред смотренных в мастер-плане. .
Ввод в
Прое
тироКонцепция
Строительство
и технич.
э спл атацию
вание
•Проведение
совещаний по оцен е
обсл живание
объема необходимых рес рсов по
сравнению с ис люченными рис ами.
• Рассмотрение/одобрение мер, наРис. 4. Дополнительное рассмотрение на аждой переходной точ е из одно о
этапа в др ой
правленных на ослабление рис а.
• Выбор онечных мер, направленванный всесторонний мастер-план отовности ввод
ных на ослабление рис а.
станов и в э спл атацию. Эта дорожная арта азыва4. Управление рис ом
ет п ть следования по всем этапам прое та от предва• Рассмотрение те ще о состояния с ре лярной
рительно о прое тирования до сдачи в э спл атацию, периодичностью до завершения процесса.
проведения п с о-наладочных работ, вывода на прое т• Оцен а эффе тивности плана.
н ю мощность, ремонта и техничес о о обсл живания.
• Рассмотрение с интервалами для выявления ноМастер-план обеспечивает р пп прое тировщи ов вых рис ов.
дорожной артой, азывающей все аспе ты ответствен• Оцен а масштаба и рес рсов в зависимости от стености владельца от разработ и инстр ций по э спл а- пени ослабления или ис лючения рис а.
тации, арантии надежности, найма и об чения все о
• Подтверждение или орре тиров а аждой страобсл живающе о персонала до отовности сдаче в те ии ослабления рис а.
э спл атацию, за р з и сырья для опытно о пробе а,
Параметры, подлежащие рассмотрению при обзовып с а ачественной прод ции и первоначальной ре рис ов и отовности:
постав и прод тов потребителям.
• идентифи ация рис ов;
Этап 3. Обзоры рис ов и отовности. Своевре• оцен а те ще о состояния работ, связанных с
менное достижение финансовых целей важно для запод отов ой п с
станов и;
воевания стойчивых позиций на рын е. Это особенно
• перечень рис ов снижения прибылей на инвестисправедливо для р пных инвестиций в новые становрованный апитал;
и и в расширение с ществ ющих мощностей. Описан• план действий, направленный на предотвращение
ный ниже процесс рассмотрения рис ов и отовности
или ослабление рис ов;
помо ает сравнивать апитальные затраты с э спл а• роли и ответственности, подлежащие в лючению
тационными затратами. Цель это о рассмотрения за в план действий;
лючается в оцен ах планирования п с а и соответствия
• процесс становления поряд а очередности дейхода работ планам обеспечения плавно о, беспрепятствий и орре тиров а рис ов до достижения заственно о п с а станов и. После первоначально о расданных ровней э ономичес ой эффе тивности.
смотрения рис ов и отовности дополнительные обзоПроцесс оцен и отовности создает баз для с оры проводятся на аждой переходной точ е от одно о рения о паемости апитальных затрат и способств ет
этапа прое та др ом (рис. 4). В ходе послед ющих достижению бизнес-целей.
обзоров мо т быть выявлены потенциально новые рисВладельц необходимо провести а диторс ю прои. После это о рабочая р ппа определяет оптималь- вер обзорных данных по оцен ам рис а и отовности
ные меры по снижению рис а и вносит поправ и в ра- для оцен и всех элементов и их распределения по стенее принятые планы смя чения рис ов, связанных с ос - пени отовности. Это след ет делать при переходе от
ществлением прое та.
одно о этапа прое та очередном этап . Не оторые
Испытанный на пра ти е инновационный процесс
омпании имеют анало ичный процесс и называют е о
правления рис ами позволяет спешно решать про- «стробир ющим процессом». Этот а дит предпола ает
блемы и ослаблять рис и. Инте рированная методоло- тщательн ю оцен основных передаточных точе проия оцен и отовности станов и п с , основанная е та для подтверждения правильности необходимых мер
на этом подходе, след ющая.
и их соответствие мастер-план , алендарном план и
1. Идентифи ация рис а
бизнес-целям перед переходом очередном этап .
• Анализ прое тной информации, процесс правлеВ это же время владелец может рассмотреть или
ния достижением целей и рис ами.
с орре тировать модель приведенных чистых денеж• Составление перечня рис ов по прое т , расписа- ных пост плений прое та для подтверждения финанние заседаний ORMF/RR.
сово о бла опол чия, жизнеспособности прое та и ре• Идентифи ация рис ов, арантир ющая правиль- зервных фондов для по рытия рис ов. Обзор отовноность оцен и.
сти подтверждает области прое та и задачи, оторые
• «Моз овая ата а» рис ов при обеспечении пони- хорошо спланированы и исполняются в соответствии с
мания требований.
намеченным алендарным планом. Он та же позволяет
2. Оцен а рис а
выявить потенциальные рис и для беспроблемно о п с• Идентифи ация потенциальных причин значительа новой станов и, ее послед ющей э спл атации,
ных рис ов и последствий.
ремонта и техничес о о обсл живания.
• Оцен а затрат и влияния последствий в сравнении
с затратами/влиянием ослабленно о рис а.
•Идентифи ация последствий неослабленно о рис а.
Перевел Г.Лип ин
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
83
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
ЗАХОРОНЕНИЯ CO2
М. Са сена, Global Machinery Consultants Pty Ltd. и У. Флинтофф, онс льтант, Перт, Австралия
Описывается техноло ия, с помощью оторой предприятия смо т выдержать нормы по охране
природы
Дио сид лерода считают основным из парниовых азов, на опление оторых в атмосфере вызывает лобальное потепление. Приблизительно
7 Гт/ од (7 трлн т/ од) CO2 выбрасывается в атмосфер во всем мире 1 , и по про нозам, за период
2030–2050 . этот выброс двоится. Вероятно, б д т приняты за онодательные нормы, оторые о раничат выбросы CO 2, становят соответств ющие
штрафные сан ции и/или б д т поощрять е о захоронение.
Основные источни и техно енных выбросов CO 2
след ющие.
• Автомобили (их число в мире превышает 500
млн).
• CO2, прис тств ющий в природном азе (от 2 до
30 %) и ле (от 8 до 20 %).
• Дымовые азы ольных и азовых паровых отлов и т рбин на р пных промышленных и энер етичес их станов ах.
• Кр пные эле тро енераторы в отдаленных местах с приводом от дизельно о или азотопливно о
дви ателя.
• Машинные а ре аты с азот рбинным приводом,
в числе оторых омпрессоры и енераторы на НПЗ,
на нефтехимичес их и химичес их предприятиях,
машины на нефтяных и азовых месторождениях,
морс их платформах, плав чих соор жениях, морсих с дах.
В настоящее время « леродные редиты» (carbon
credits) в виде нереализованных разрешенных выбросов лерода в рам ах Киотс о о прото ола торются по цене о оло 30 долл/т. Расходы на лавливание и захоронение 1 т CO2 оценивают величиной
от 25 до 80 долл. Власти Норве ии ввели для энеретичес их предприятий своей страны нало на выброс CO2 в размере 65 долл/т. В др их странах таие нало и обс ждаются и можно пола ать, что по
мере их введения цена редитов на выброс CO 2 б дет расти. Любая разница межд нало ами и затра1
Эти данные противоречивы и ошибочны. Пристав а « и а-» означает миллиард,
а не триллион. Масса атмосферы Земли составляет 5,15·10 15 т, и в атмосфере
содержится о оло 2,7 трлн т CO2. По расчетам российс их ченых, одовой пото
CO2 в атмосфер Земли составляет 750-860 Гт. Природные источни и (эмиссия
с поверхности о еана, дыхание почвы, дыхание наземной растительности и животных) дают 95 % все о объема, менее 1 % приходится на в л аны, о оло 1 % на изменение землепользования, например распаш лесов, и 3 % - на сжи ание
ис опаемо о топлива. О еан еже одно изымает из атмосферы на 7 Гт CO2 больше, чем выдает в нее. – Прим. пер.
84
тами на выбросы и захоронение CO2 с применением
эффе тивной техноло ии заставит действовать предприятия, на оторых имеются р пные выбросы CO 2.
Все техноло ии, позволяющие лавливать и пред сматривающие захоронение CO2, находятся в зрелом состоянии и использ ются более 30 лет. В их
числе след ющее.
• Улавливание CO2 из техноло ичес их и дымовых азов аминными растворами.
• Компримирование CO2 для выработ и арбамида.
• Повторная за ач а леводородно о (та в ориинале. – Прим. пер.) аза в пласты нефтяных месторождений и е о подземное хранение.
Одновременно с лавливанием и захоронением
CO2 происходит даление SO2. Процесс, ор анизованный надлежащим образом, позволяет далять на
техноло ичес ой или энер етичес ой станов е
85–90 % CO2 и 98 % SO2.
УЛАВЛИВАНИЕ CO2
ИЗ КРУПНЫХ ВЫБРОСОВ
Капиталовложения в бло и очист и азов от CO2
наиболее э ономичны на р пных станов ах. Эле тростанция мощностью 100 МВт с омбинированным
ци лом ( азовая т рбина + паровая т рбина), работающая на чистом леводородном азе, еже одно
выбрасывает о оло 350 тыс. т/ од CO2. Ли видация
это о выброса э вивалентна пре ращению э спл атации 20 000 автомобилей с дви ателем вместимостью 1000 см3, оторые работают 300 с т в од по
2 ч ежес точно. Оценочные величины выброса CO 2
от различных источни ов рассматриваются след ющим образом.
• ТЭЦ мощностью 100 МВт на азовом топливе
( азот рбинные и парот рбинные енераторы и отел- тилизатор) – .п.д. 50–57 %, выброс CO 2 о оло
350 тыс. т/ од.
• Компрессор с азот рбинным приводом мощностью 100 МВт – .п.д. 33–34 %, выброс CO 2 о оло
585 тыс. т/ од.
• У ольная ТЭЦ мощностью 100 МВт (паровой отел и парот рбинные енераторы) – .п.д. 45–49 % ,
выброс CO2 о оло 400 тыс. т/ од (при 20%-ном содержании CO2 в ле).
• Компрессор с азот рбинным приводом мощностью 10 МВт – .п.д. 31–34 %, выброс CO2 о оло
57 тыс. т/ од.
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
• Генератор или омпрессор с приводом от азотопливно о дви ателя мощностью 1 МВт – .п.д.
33–34 %, выброс CO2 о оло 5100 т/ од.
• Стандартный автомобиль с дви ателем вместимостью 1000 см3 (мощность 50–52 Вт), работает 300
с т в од по 2 ч/с т (600 ч/ од) – .п.д. 30 %, выброс
CO2 20–21 т/ од.
Любая схема захоронения CO 2 использ ет три
лючевых процесса: 1) извлечение CO 2 из аза;
2) сжатие онцентрированно о CO2 до давления 80–
180 бар (1 бар = 1 х 105 Па) и е о транспортиров а;
3) захоронение CO2 в выбранных для это о местах.
Может идти речь о захоронении CO2 толь о от р пных источни ов выбросов. При этом н жно читывать, что, хотя затраты энер ии на извлечение и захоронение CO2 вели и, они мо т быть меньшены
за счет тилизации дополнительно о оличества тепла при под отов е азов извлечению CO2.
В зависимости от схемы энер етичес ой станов и
от 30 до 60 % энер ии топлива выбрасывается в дымов ю тр б . На азовых или ольных ТЭЦ с тилизацией тепла дымовые азы обычно ходят с температ рой 175–220 °С (> 400 °С для азовых т рбин без тилизации тепла), оторая зависит от точ и росы ислот,
образ ющихся из о сидов серы, от требований рассеиванию примесей в возд хе для данной высоты дымовой тр бы, от наличия бло а тилизации тепла.
Прежде чем подать дымовые азы на извлечение
CO2, необходимо очистить их от SO 2 и сажи, и эта
очист а позволяет меньшить доп стим ю точ росы
и ре перировать дополнительное оличество тепла. После извлечения CO2 и др их тяжелых азов
плотность дымовых азов меньшается, что позволяет обеспечить необходимое рассеивание при
меньшей высоте дымовой тр бы.
Для извлечения CO2 из дымовых азов применимы мно ие техноло ии, освоенные промышленностью (например, очист а аминами известна более 65
лет). Одна о очист а дымовых азов, в сравнении с
очист ой синтез- аза, вызывает след ющие дополнительные тр дности.
• Концентрация CO2 в дымовых азах сравнительно мала, та что приходится перерабатывать большие пото и аза.
• Низ ое давление дымовых азов о раничивает
выбор процессов очист и и треб ет больших объемов обор дования. Необходимо минимизировать сопротивление зла извлечения CO2 для то о, чтобы
снизить противодавление азовой т рбины и меньшить затраты энер ии на сжатие CO2 для захоронения; например, в азот рбинных а ре атах с отломтилизатором сопротивление тра та выхлопных азов поддерживают в пределах 1,5–2,5 Па (150–
250 мм вод. ст).
• Прис тствие ислорода в дымовых азах вызывает оррозию обор дования и разложение жид о о
сорбента.
• О сиды азота и серы, содержащиеся в дымовых азах, реа ир ют с аминным по лотителем, образ я термостой ие соли амина, что приводит оррозии обор дования и рост потерь амина.
• Прис тствие в дымовых азах лет чей золы и
сажи вызывает оррозию, эрозию, потери сорбента
и образование шлама.
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
CO2 в
омпрессор
Отходящий аз,
CO2 < 2 %
Конденсатор
фле мы
Теплообменни
Холодильни
ре енери- ре енерир. и
насыщенно
о
рованно о
амина
амина
Холодильни
промывной
воды
Сборни
фле мы
Насос
фле мы
Насос
промывной
воды
Абсорбер
Дымовые
азы,
3–15 % CO2
Газодва
Цир ляционный насос
насыщенно о амина, 20 м3
раствора на 1 т CO2
Десорбер
Пар, 4 МДж
на 1 CO2
Кипятильни
Цир ляционный
насос ре енерированно о амина
Рис. 1. Техноло ичес ая схема аминной очист и аза от CO2
Установ и извлечения CO2 из дымовых азов мощностью до 1200 т/с т были впервые построены в начале 1980-х . для интенсифи ации нефтеотдачи
пластов и для др их промышленных н жд. С середины 1990-х . работают станов и извлечения CO 2
из техноло ичес их азов высо о о давления мощностью 3000 т/с т. На ТЭЦ мощностью 500 МВт, работающей на ольной пыли, вырабатывается о оло
10 тыс. т/с т CO2, и масштабный переход от же действ ющих станово не вы лядит очень большим.
Известны след ющие техноло ии извлечения CO2
из азов: хемосорбция (более 3 % CO2 в азе, давление более 1 бар), физичес ая абсорбция (более
20 % CO2, более 20 бар), адсорбция (более 30 %
CO2, давление меренное), мембранное разделение
(более 15 % CO2, более 7 бар). Для дымовых и выхлопных азов в настоящее время предпочтительна
хемосорбция, хотя вед тся исследования альтернативных техноло ий с целью сделать их более ниверсальными и совершенными.
Хемосорбция. CO2 из азов лавливают растворителем, оторый связывает CO2 по э зотермичесой обратимой реа ции. При на ревании равновесие реа ции сдви ается в сторон исходных веществ.
Известно мно о омпозиций растворителей, наибольшее распространение пол чили ал аноламины.
На рис. 1 по азана схема станов и лавливания CO 2
из дымовых азов ал аноламином.
Первичные ал аноламины более энер ично реаир ют с CO2, но их ре енерация треб ет повышенных затрат тепла; роме то о, они а рессивнее, чем
вторичные и третичные амины, из-за повышенной
онцентрации CO2 в растворе. Вторичные и третичные амины слабее связывают CO2, но их применение треб ет большей цир ляции аминно о раствора для извлечения та о о же оличества CO2.
Моноэтаноламин (monoethanolamine – МЕА) – самый дешевый и распространенный из ал аноламинов. Е о теоретичес ий потенциал по лощения CO2
обычно не дости ается из-за о раничений по орро85
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
Конденсационная
паровая т рбина
Дымовая
тр ба
Газо енератор
или большой
омпрессор
Газовая
т рбина
Центробежный
6–10-ст пенчатый
омпрессор CO2
с эле троприводом
Котелтилизатор
Установ а
извлечения CO2 с
помощью
МЕА
Конденсационная
паровая т рбина
Центробежный
6–10-ст пенчатый
омпрессор CO2
с эле троприводом
Пото с
содержанием
CO2 > 85 %
У оль и
возд х
Паровой
отел
Установ а
сероочист и
дымовых
азов
Установ а
извлечения CO2 с
помощью
МЕА
Возд х с
содержанием
CO2 < 0,1 %
Дымовая
тр ба
Возд х с
содержанием
CO2 < 0,1 %
Пото с
содержанием
CO2 > 85 %
Диспер ирование CO2
в пласте для
захоронения
Диспер ирование
CO2 в пласте для
захоронения
Рис. 2. Схема лавливания и захоронения CO2 из дымовых
азов ТЭЦ, работающей на азе
Рис. 3. Схема лавливания и захоронения CO2 из дымовых
азов ТЭЦ, работающей на ле
зионной а тивности. Он та же сильнее, чем др ие
ал аноламины, носится при ре енерации из-за более высо о о давления паров. На большинстве станово применяют водный раствор МЕА с онцентрацией 15–30 %. При онцентрации ниже 30 % и нар з е менее 0,45 моля CO2 на 1 моль МЕА можно
использовать обор дование из леродистой стали,
защищая е о ин ибиторами оррозии. Бло -схемы
станово лавливания CO2 раствором МЕА из выхлопных или дымовых азов с послед ющим захоронением в пласте по азаны на рис. 2 и 3.
Перед подачей в бло извлечения CO2 аз сжимают, если необходимо, до давления примерно 1,3 бар.
Для величения с орости связывания CO2, что особенно важно на р пных станов ах, исходный аз
может быть сжат до больше о давления (о оло 5 бар),
обычно с помощью осевых омпрессоров. Газ охлаждают до температ ры о оло 50 °С и, нас оль о
возможно, очищают от лет чей золы, сажи и др их
примесей. Далее исходный аз вводят в нижнюю
часть насадочно о абсорбера, в отором он в противото е онта тир ет с раствором ал аноламина.
В азе на выходе из абсорбера онцентрация CO 2
обычно ниже 2 %. Для минимизации носа абсорбента с азом из абсорбера в верхней е о части аз
промывают водой.
Отработанный абсорбент из ба абсорбера подают насосом через теплообменни в насадочный
десорбер. В этом аппарате из раствора отпаривают
CO2. Пары воды, CO2, ислород и пары абсорбента
выходят из верхней части десорбера. Вода и абсорбент онденсир ются и возвращаются из сборни а
фле мы на орошение десорбера. Пра тичес и чистый CO2, вышедший из сборни а фле мы, очищают,
сжимают и передают на захоронение. Пар, необходимый для отпар и CO2, вырабатывают в ипятильни е десорбера. Ре енерированный аминный ра-
створ из ипятильни а возвращают насосом в абсорбер через теплообменни ре енерированно о и
отработанно о абсорбента и холодильни . Для вывода из абсорбента на апливающихся прод тов
разложения (термостой их солей) пере оняют часть
абсорбента – обычно от 1 до 5 % цир лир юще о
раствора. Э спл атационные по азатели типовой
станов и извлечения CO2 раствором МЕА след ющие.
1. Расход теплоты на ре енерацию – о оло 4 МДж
на 1
выделенно о CO2.
2. За 25-летний сро сл жбы станов и затраты
делятся примерно поровн межд апиталовложениями и э спл атационными расходами. Для пото ов
выхлопных азов с низ ой онцентрацией CO 2, например, из азовых т рбин (3 %), э спл атационные
расходы мо т превзойти апиталовложения.
• Основная часть э спл атационных расходов (70–
80 %) приходится на стадию ре енерации и определяется парциальным давлением CO2 в прод те.
• Основная часть апиталовложений (50–80 %)
определяется величиной цир лир юще о пото а
абсорбента, от че о зависят размеры абсорбера и
десорбера, тр бопроводов и цир ляционных насосов. Величина это о пото а зависит прежде все о от
парциально о давления CO2 в исходном азе.
3. Э ономичная предельная степень извлечения
CO2 составляет приблизительно 85 % при 35%-ной
онцентрации CO2 в исходном азе и 90–92 % при
8%-ной онцентрации.
Предложены хемосорбенты, для оторых можно
меньшить расход энер ии на десорбцию CO2 и величить на р з по CO2. Модифицированные амины,
например, пространственно затр дненные амины,
замедляют реа цию CO2 с ал аноламином, дают раствор, содержащий нестабильный промеж точный
арбамат, позволяют величить на р з на раствор
86
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
Таблица 1. Сравнительные по азатели процесса извлечения CO2 для МЕА и пространственно затр дненных аминов
• 150–160 бар изб. – при
добыче нефти для повышения нефтеотдачи;
По азатель
МЕА
Пространственнозатр дненныйамин
• 150–180 бар изб. – для
Расходпаранарастворитель,т/тCO2
1,95–3,0
1,2
Расходпара(3баризб.)наре енерацию,ГДж/тCO2
4,2–6,5
2,6
повторной за ач и в
С оростьцир ляцииабсорбента,м3/тCO2
17–25
11
солевые пещеры под
Расходэле троэнер иинаприводнасосовивентиляторов, Вт·ч/тCO2 150–300
19,8
морс им дном, в исРасходохлаждающейводы(ДT=10°С),м3/тCO2
75–165
150
черпанные нефтяные
Расходрастворителя, /тCO2
0,45–2
0,35
или азовые с важины
Доп стимоесодержаниеSO2висходном азе,х10-4%
10–100
<10
на бере или на морс их платформах;
по CO2 и меньшить расход энер ии на ре енера• 310 бар изб. – для за ач и в толщ о еанс ой
цию. На одной промышленной станов е извле ают
или морс ой воды на л бин 3 м.
У леводородные азы сжимают до 350 бар изб.,
210 т/с т CO2 чистотой 99,95 %. Э спл атационные
параметры для МЕА и пространственно затр днен- но для CO 2 имеется проверенный опыт сжатия
ных аминов сопоставлены в табл. 1. Коррозионные до 200 бар изб. В разных странах на станов ах
испытания по азали, что пространственно затр днен- пол чения арбамида работает большое число
омпрессоров CO2 с давлением на выдаче от 80 до
ные амины без использования ин ибиторов оррозии значительно замедляют оррозию в сравнении 200 бар изб.
Выбор типа омпрессора CO2 сильно влияет на
с МЕА при типичных температ рах в десорбере и в
э спл атационные затраты по станов е захоронеприс тствии ислорода.
ния. В настоящее время на станов ах арбамида
использ ются мно ост пенчатые центробежные омКОМПРИМИРОВАНИЕ CO2
И ТРАНСПОРТИРОВКА НА ЗАХОРОНЕНИЕ
прессоры со встроенным ред тором. Та ой омпCO2 – «тр дный» аз для сжатия, потом что он рессор с 4–10 ст пенями сжатия и промеж точными
ведет себя а жид ость при за ритичес их слови- холодильни ами позволит минимизировать затраты
ях (72,95 бар изб. и 24,47 °С), обычно реализ емых в энер ии на сжатие. В табл. 2 приведены приблизипроцессе сжатия. На станов ах пол чения арба- тельные расчеты типовых рабочих параметров 9-ст мида сжимают большие объемы CO2, и из отовите- пенчато о омпрессора с эле троприводом и встроли омпрессоров на опили значительный опыт. В енным ред тором, в отором сжимается о оло
сравнении с арбамидными станов ами, де CO 2 500 тыс. т/ од СО2 при давлении с 0,15 до 180 бар
пост пает на омпримирование с давлением от 1 до изб. Один та ой а ре ат вместе с эле троприводом
6 бар изб., для сл чая извлечения CO2 из дымовых и промеж точными холодильни ами б дет стоить
азов с давлением о оло 0,25 бар изб. е о омпри- о оло 6 млн долл. Основные вы оды, оторые дает
выбор омпрессора со встроенным ред тором, свомирование вызывает заметные тр дности.
Давление, с оторым CO2 должен выдаваться на дятся след ющем .
захоронение, зависит от словий в пласте, предназ• В одной машине обеспечивается высо ая стеначенном для захоронения. Для различных еоло и- пень сжатия.
• Бла одаря промеж точном охлаждению миничес их формаций или пластов ожидаются след юмизир ются затраты энер ии.
щие величины давлений:
• В подвесных промеж точных холодильни ах пе• 80–100 бар изб. – для л бо их неразрабатываемых ольных пластов/слоев;
репад давления минимален.
Таблица 2. Рабочие параметры 9-ст пенчато о омпрессора
По азатель
Фа тичес ийрасход азанавходе,м3/ч
Давлениенавсасывании, Паабс.
Давлениенана нетании, Паабс.
Степеньсжатия
Рабочаяс оростьвращения,об/мин
Температ ранана нетании,°С
Дифференциальныйнапор, Н·м/ 
К.п.д. омпрессора,%
Необходимаямощность, Вт
Необходимаямощностьэле тродви ателя, Вт
1
2
30411
115
216
1,881
4975
97
42,1
85
786
16755
208
392
1,881
4950
97
42
85
783
3
4
Номерст пени омпрессора
5
6
7
9029
4780
2544
1390
763
384
714
1321
2323
3984
722
1329
2331
3996
6713
1,881
1,861
1,765
1,720
1,685
4950
9880
11850
11800
14560
97
96
92
89
89
41,7
40,5
36
32,9
29,7
85
85
83
83
80
777
755
688
628
588
6610(с четомпотерьи10-процентно озапасамощности)
8
9
406
6700
11123
1,66
14625
87
25,7
78
523
198
11111
18000
1,62
14000
87
19,5
78
395
Примечания.
1. Свойства CO2: моле лярная масса 44,01; плотность аза 1,98 /м3; плотность жид ости 960 /м3 при температ ре -6 °С; плотность в за ритичес ом состоянии
467,74 /м3; ритичес ая температ ра 31,1 °С; ритичес ое давление 73,85 бар абс.
2. С хой CO2 в за ритичес ом состоянии инертен, но он очень а рессивен в прис тствии воды или рассолов NaCl и ведет себя подобно жид ости.
3. Пото аза 57 077 /ч; температ ра всасывания для аждой ст пени омпрессора 40 °С; состав аза (% моль): CO2 – 89,95; CO – 3,0; O2 – 2 ; N2 – 3;
пары воды – 2; SO2 – 0,05. Моле лярная масса аза 42,3; CP при 15 °С – 36 Дж/ -моль·К, при 100 °С – 38,81 Дж/ -моль·К.
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
87
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
Рис. 4. Бло правления мно ост пенчатым центробежным
омпрессором
PT – датчи давления; PC – ре лятор давления; FT – ре лятор
расхода; SC – правление подачей пара в т рбин ; A/S – противопомпажное правление
• Для всех ст пеней с помощью трехмерной рафи и прое тир ются высо оэффе тивные рабочие
олеса.
• Создается жест ая онстр ция. Каждое олесо
имеет подшипни ов ю опор , та что проблемы с
динами ой роторов минимальны.
• Компрессоры занимают минимальн ю площадь.
• Эле тропривод обеспечивает высо ю надежность и отовность. Может быть та же выбран т рбинный привод.
Уплотнение межд омпрессором и орп сом ред тора – лабиринтное, механичес ое (торцевое) или
с хое азовое. Управляют омпрессором, меняя положение лопастей входно о направляюще о аппарата, а та же с орость вращения, давление на выдаче
или сочетая эти приемы. Пос оль
омпрессор должен работать в широ ом диапазоне на р зо , сочетание оряче о и холодно о реци ла (рис. 4) отдельно от онт ров ре лирования производительности
и с орости создаст аде ватн ю защит от помпажа
и образования идратов.
Известно нес оль о примеров спешно о применения центробежных омпрессоров со встроенным
ред тором для захоронения CO2.
• В прое те Dakota Gasification Corp. по интенсифи ации нефтеотдачи п тем воздействия на пласт
вблизи . Уэйнб рн (Канада, пров. Сас ачеван) сжимают 1,35 млн т/ од CO2 с 0,15 до 187 бар изб.
• На морс их платформах Норве ии, на месторождении Sleipner омпании Statoil, по прое т захоронения CO2 в соляном пласте даляют 1 млн т/ од CO2
из азово о пото а, содержаще о 9 % CO2. С 1996 .
CO2 за ачивают в з ий солевой водоносный оризонт, расположенный в 800 м под морс им дном и в
2500 м над леводородным пластом Sleipner West.
Транспортиров а CO2 в пласт ос ществляется по
тр бопровод . Затраты на транспортиров , в лючая монтаж, э спл атацию и те щий ремонт (на
25-летний сро жизни прое та) для тр бопровода
длиной 50 м и диаметром 152 мм, а пола ают,
составят менее 0,50 долл на 1 т CO2. При давлении
100 бар 1 т CO2 занимает объем о оло 4 м3. При
та ом давлении пласт площадью 1 м2 и с толщиной
88
слоя аза 10 м вместит 2,5 млн т CO2 , что соответств ет величине выброса CO 2 с ТЭЦ мощностью
100 МВт в течение 10 лет.
Захоронение. За последние 10 лет ченые оценили различные еоло ичес ие формации а возможные олле торы для захоронения CO2. Для этой
цели мо т быть использованы:
• л бинные солевые водоносные оризонты (их
оценочная с ммарная вместимость по CO 2 в
масштабе Земли – от 1000 до 10 000 Гт и более);
• выработанные месторождения природно о аза
и нефти (их оценочная с ммарная вместимость
по CO2 в масштабе Земли – 1000 Гт);
• с ществ ющие месторождения нефти – для повышения нефтеотдачи;
• неразрабатываемые л бинные ольные пласты.
Серьезные исследования были проведены в разных странах для определения еоло ичес их свойств
олле тора, необходимых для длительно о держивания CO2 (более 500 лет). Типичный олле тор можно охара теризовать а подземный пласт с достаточно толстым по рывающим слоем, создающим
олпа над пористой орной породой или водоносным слоем. Зная напряжения в пласте и давление
пластовой жид ости (эти данные пол чены в рез льтате разведочно о б рения), еоло и разработали
еомеханичес ю модель для то о, чтобы:
• оценить ма симальное доп стимое давление в
олле торе, оторое не вызовет разломов и
сдви ов породы и послед юще о выхода CO 2 на
поверхность;
• определить статичес ое и динамичес ое поведение олле тора;
• определить оптимальн ю схем за ач и, например, решить за ачивать ли CO2 в верхнюю часть
азовой «шап и» или под ровень р нтовых вод.
Геомеханичес ая модель должна быть дополнена еохимичес ой и идроло ичес ой моделями –
толь о та ое сочетание даст полн ю хара теристи
динами и еоло ичес ой системы. Этот процесс должен рассматривать химичес ие реа ции, пото и флюидов, механичес ие напряжения/деформации и их
взаимозависимости. Моделирование олле тора
позволит определить след ющие параметры процесса захоронения.
• Приблизительное оличество CO2, оторое можно захоронить.
• С орость дифф зии CO2 в олле торе.
• С орости реа ций с солями и минералами, в
рез льтате оторых образ ются стабильные неор аничес ие соединения.
Удерживающие свойства олле тора для захоронения CO2 зависят от еоло ичес их хара теристи
предпола аемо о места захоронения. Необходимо
ис лючить обратный выход CO2 в о р жающ ю сред и для это о особенно важны соленость и лито енезис олле тора.
Из чены ми рация и превращения CO2 в подпочве. Сейсмичес ие исследования в с важине (поперечное и верти альное профилирование) помо ли
оценить еометрию ми рир юще о «с лтана» CO2.
Коэффициенты дифф зии тр дно измерить при высо их давлениях и температ рах, имеющих место в
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
пласте, но их можно оценить в лаборатории. Знание
этих параметров позволит оценить ожидаемое время держивания CO2, оторо о достаточно для превращения CO2 в стабильные соли.
Для оцен и движения, диспер ирования и превращения за ачанно о CO2 с ществ ет большое число
б ровых техноло ий, в числе оторых абельный аротаж для анализа насыщения, отбор еохимичес их
образцов в с важинах, трехмерное моделирование
пласта и вы ачивание жид ости из л бины на поверхность для отслеживания еохимичес их изменений.
Наблюдение за пере рывающим песчани ом, р нтовыми водами и возд хом для выявления следов элементов, за ачиваемых вместе с CO2, позволит оценить эффе тивность держивания CO2 системой.
В водоносных оризонтах без сланцево о слоя «с лтан» CO2 быстро поднимается по рывающей орной
породе это о оризонта и ми рир ет в сторон с возможным частичным выходом. Незатвердевшие породы, например, молодые (в еоло ичес ом масштабе)
сланцы, обводненные (наб хающие линистые отложения) и пластичные, считают наиболее подходящими
для хранения CO2. Та ие осадочные отложения проявляют тенденцию заболачиванию и наб ханию. По сообщению б рови ов, необсаженные с важины в та их
породах, а правило, зажимаются в течение нес ольих часов и за пориваются естественным п тем.
Эта за пор а является важным механизмом, предотвращающим восходящее движение в незатвердевших породах. Проницаемость та их рязевых
«пробо » обычно меньше, чем о р жающих формаций, и это о, в сочетании с идростатичес им напором «задавливающе о» столба б рово о раствора достаточно для то о, чтобы равновесить давление, возросшее в формации в рез льтате за ач и
CO2, и тем самым создать эффе тивное препятствие
верти альном движению флюида.
Растворимость CO2 в воде растет с ростом давления и снижением температ ры. Одна о растворимость
CO2 в воде, содержащей растворенные соли может
снизиться вдвое. Пола ают, что пласты для захоронения CO2 или воздействия с целью повышения нефтеотдачи находятся на л бине более 800 м, та что
давление CO2 для за ач и в них должно находиться в
диапазоне 80–180 бар. Первоначально за ач CO2
рассматривали а способ повышения нефтеотдачи,
но позже выросло внимание захоронению больших
объемов CO2, для че о стали подбирать солевые водоносные оризонты или истощенные нефтяные с важины. По мере дифф зии CO2 в пластов ю нефть происходит наб хание нефти, что ведет рост нефтеотдачи. Лабораторные и полевые испытания по азали,
что для дополнительно о извлечения 1 м3 нефти необходимо за ачать от 900 до 3600 нм3 CO2.
Привле ательным местом захоронения CO2 мот быть неразрабатываемые л бо ие ольные пласты, та а
оль имеет большое «сродство» CO 2.
В естественных словиях добываемый оль содержит до 18 % CO2. Из ольных пластов спешно добывают метан в Алабаме (США) и Квинсленде (Австралия). Объем этой добычи можно величить, за ачивая в ольный пласт CO2, оторый б дет вытеснять метан.
Перспе тивы. В мире с ществ ет большое число еоло ичес их стр т р, при одных для стабильно о и очень длительно о захоронения CO2. Во мноих пластах можно разместить и атонны CO 2 и нетр дно б дет найти подходящее место захоронения
CO2, достаточно близ о от места е о выработ и. Альтернативным и э ономичным вариантом может стать
диспер ирование CO2 в толще морс ой воды на л бине более 3 м, де образ ются стабильные арбонатные соединения. Вед тся детальные исследования влияния растворенно о CO2 на морс ие ор анизмы и ми роор анизмы, хотя считают, что это влияние б дет минимальным. Затраты на захоронение
500 тыс. т/ од CO2 с использованием МЕА-абсорбции оцениваются след ющими величинами.
Э спл атационные затраты (в расчете на 1 т CO2)
Подпит а МЕА (1 /т CO2), долл.
Затраты на омпримирование CO 2 (цена 1 Вт·ч – 0,1 долл.), долл.
Энер етичес ие и прочие затраты (подпит а охлаждающей воды 10 м 3
на 1 т CO2 по цене 0,15 долл/м3; эле троэнер ия – 225 Вт·ч на 1 т CO 2
по цене 0,1 долл/ Вт·ч; пар низ о о давления – 2,5 т на 1 т CO2
по цене 1,5 долл/т; прочие затраты – 2 долл. на 1 т CO 2), долл.
Капиталовложения (в лючая монтаж и начальн ю за р з химреа ентов)
Установ а МЕА (21 млн долл.) и вспомо ательные соор жения (4 млн долл.), долл.
А ре ат омпримирования CO2 (эле тродви атель 6 МВт), долл.
Тр бопровод (50 м, диаметр 152 мм, давление 150 бар), долл.
Б рение с важин для за ач и CO 2, долл.
Амортизация начальной стоимости в течение 25 лет и проценты
на апитал – 6 % одовых в расчете на 1 т захороненно о CO 2, долл.
Стоимость ре перированной энер ии (ре перация тепла дымовых азов
в расчете на 1 т выброшенно о CO2 (принимая полнот
ре перации 15 %) оценивается в долл/т CO2, долл
Ито о, фа тичес ие затраты на лавливание и захоронение 1 т CO 2, долл.
Это означает дорожание вырабатываемой эле троэнер ии на 0,0135 долл/ Вт·ч.
Высо ие цены на энер орес рсы б д т стим лировать работы по повышению термичес их .п.д. энероа ре атов, а э оло ичес ие фа торы силят внимание лавливанию и захоронению CO2. Необходимые
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
1
10
30
25 млн
8 млн
15 млн
3 млн
8
25
24
техноло ии для это о имеются. Компании, оторые
раньше др их начн т действия по захоронению CO2,
мо т пол чить от это о наибольш ю прибыль.
Перевел М. Фаль ович
89
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
УМЕНЬШЕНИЕ
НАПРЯЖЕНИЙ
В ТРУБОПРОВОДНЫХ
СИСТЕМАХ
М. Чо дхари, Р. Шарма и П. Дарджи,
Reliance Refinery, Джамна ар, Индия
На нес оль их примерах по азаны оптимальные онфи рации тр бопроводов
Констр ции тр бопроводов,
работающих при высо их температ рах и давлениях, должны
обладать достаточной иб остью, чтобы механичес ие напряжения в системе не превышали
доп стимые пределы. Тр бы
под лючаются обор дованию,
ч вствительном напряжениям
(насосы, омпрессоры, олонны, т рбины и пр.). Если высоотемперат рный тр бопровод
не обладает достаточной иб остью и не снабжен необходимыми опорами, то он может вызвать недоп стимые напряжения
на шт церах это о обор дования и роз е о полом и. За
иб ость и опоры тр бопроводов отвечает инженер-механи ,
но техноло , прое тир ющий
тр бопроводы, должен знать и
выполнять основные правила,
обеспечивающие снижение напряжений.
Если возможные напряжения
читываются на стадии технолоичес о о прое тирования тр бопровода, то можно со ратить
весь ци л прое тирования – от
техноло ичес о о до механичесо о прое та. Уже на этой стадии можно выбрать оптимальный онстр ционный материал.
В ито е б дет ис лючена ревизия прое та, связанная с потерями времени на е о реализацию. Ниже приводятся примеры
оптимальной онстр ции соединительных тр бопроводов
для станово переработ и леводородов.
90
Эста ада
Печь
Реа тор
Рис. 1. Расположение печи и реа тора
по одн сторон эста ады
Печь
Реа тор
Рис. 2. Расположение печи и реа тора
по разные стороны эста ады
Колонна
Эста ада
Возд шный
холодильни
Рис. 3. Возд шный холодильни смещен относительно олонны
СОЕДИНЕНИЕ
ПЕЧИ
С РЕАКТОРОМ
На НПЗ обычно печь и реа тор станавливают по одн сторон эста ады, по оторой проходит соединительный тр бопровод (рис. 1). В этом сл чае
тепловое расширение тр бопровода приведет е о смещению в одн сторон от печи и
реа тора, и на р з а на их шт церы не б дет большой. Если же
из-за о раниченности площади
печь и реа тор становлены
по разные стороны эста ады
(рис. 2), то тр ба, проходящая
по эста аде, при тепловом расширении испытывает поворотные на р з и, из-за это о напряжения на шт церах значительно выраст т.
ШЛЕМОВАЯ ТРУБА
ОТ КОЛОННЫ
К АППАРАТУ
ВОЗДУШНОГО
ОХЛАЖДЕНИЯ
На рис. 3 по азано, что возд шный холодильни , становленный на тр бопроводной эста аде, смещен относительно
олонны. В этом сл чае тепловое расширение верти альных
част ов шлемовой тр бы воспринимается ее оризонтальными част ами, а расширение
последних – верти альными част ами. На рис. 4 по азано др ое расположение этих аппаратов – поперечная ось возд шно-
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
Колонна
Колонна
Колонна
Эста ада
Насос
A
Возд шный
холодильни
Насос
B
Рис. 5. Симметричное расположение
насосов относительно оси олонны
Рис. 4. Соосное расположение возд шно о холодильни а и олонны
Насос
A
Насос
B
Рис. 6. Несимметричное расположение
насосов относительно оси олонны
Колонна
Т рбина
Колонна
Теплообменни
Стопор
тр бы
Теплообменни
Стопор
тр бы
Рис. 7. Соединение олонны с теплообменни ом, не создающее достаточной иб ости
Рис. 8. Соединение олонны с теплообменни ом, имеющее омпенсационн ю петлю
Рис. 9. Тр бная обвяз а т рбины, омпенсир ющая эффе т теплово о расширения
о холодильни а и ось олонны
находятся в одной плос ости.
При та ом расположении для
придания шлемовой тр бе достаточной иб ости н жно строить дополнительн ю оризонтальн ю петлю. Для этой петли
потреб ются дополнительные
опоры и фитин и, например олена. Сопоставление дв х вариантов по азывает, что смещенное расположение возд шно о
холодильни а обеспечивает л чш ю иб ость.
сосы становлены несимметрично относительно олонны, а
шт цер олонны обращен насосам. Здесь тепловое расширение част а линии, соединяющей насосы с олонной, вызовет ораздо более сильные напряжения на шт церах насосов.
СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ
ТРУБОПРОВОДЫ
ТУРБИНЫ
Т рбины работают при высоих температ рах, а доп стимые
на р з и на их шт церы малы.
Среди возможных онфи раций
тр бной обвяз и т рбин оптимальна та, в оторой стопорные
стройства тр б расположены на
одной лини с осями т рбины
(рис. 9). В этом сл чае влияние
теплово о расширения сводится н лю. Тр бные опоры, находящиеся рядом со шт церами
т рбины, должны хара теризоваться низ им трением и доп сать свободное перемещение
тр бы в них. Ре оменд ются пр жинные опоры, оторые мо т
быть снабжены стержневыми
подвес ами и жест ими распорами.
СОЕДИНЕНИЕ
КОЛОННЫ
С НАСОСАМИ
На рис. 5 по азано симметричное размещение насосов относительно олонны, причем соответств ющий шт цер олонны
и линия, соединяющая насосы,
параллельны. Здесь на р з и,
вызываемые тепловым расширением, одина овы для обоих
насосов, тр бопровод имеет достаточн ю иб ость, и на р з и
на шт церах насосов невели и.
В др ом варианте (рис. 6) наНЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
СОЕДИНЕНИЕ
КОЛОННЫ
С ТЕПЛООБМЕННИКОМ
На рис. 7 по азано соединение олонны с теплообменниом, выполненное та им образом, что шт цер олонны и линия от не о расположены перпенди лярно оси теплообменни а. Эта онфи рация плохо
омпенсир ет тепловое расширение тр бы и создает значительные на р з и на шт церы. В
онфи рации, по азанной на
рис. 8, шт цер олонны расположен параллельно оси теплообменни а. В этом сл чае соединительная линия делает петлю,
оторая рез о повышает ибость тр бопровода и снижает
на р з и на шт церы.
№ 4 • апрель 2007
Перевел М. Фаль ович
91
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
ОЧИСТКА
НАФТЫ
ОТ РТУТИ
К. И
шима, Н. А ихиса и С. Мат мото, Taiyo Techno Service Co., Ltd., Япония
Для адсорбции различных соединений рт ти предложен л чшенный а тивированный
В сырой нефти и природном азе прис тств ет рт ть, хотя и в малых оличествах. Соединения рт ти являются чрезвычайно сильными атализаторными ядами и мо т разр шать алюминиевое обор дование, поэтом
разработаны адсорбционные способы очисти нефтяно о и азово о сырья от рт ти. Работает нес оль о промышленных бло ов очист и от рт ти.
Коррозию под действием рт ти и разр шение омпонентов обор дования переработ и
природно о аза отмечали на станов ах в Алжире и Индонезии. Сообщалось та же, что прод ты рт тной оррозии вызвали забив испарителя сжиженно о пропан-б тана на О инаве
(Япония) в 2002 . Во Франции по этой же причине произошло повреждение алюминиево о
низ отемперат рно о теплообменни а на этиленовой станов е.
До последне о времени для даления рт ти
из природно о аза, сжиженно о нефтяно о аза
и нафты использовались адсорбенты в виде
с льфидов металлов, нанесенных на сили аты,
о сид алюминия, а тивированный оль и др ие носители. Одна о они даляют рт ть толь о
на 30–70 %. Адсорбционная ем ость быстро
снижается при содержании рт ти в сырье менее 10 000 μ / (10 м / ), а сера, прилипшая
адсорбент , начинает плавиться.
Недавно предложен новый адсорбент, с помощью оторо о можно снизить содержание
рт ти в нафте до менее чем 1 μ / . Компонентами носителя ново о адсорбента являются шел ха о осовых орехов, а тивированный
оль с с льфидами щелочно о и щелочно-земельно о металла и хлориды. С 1995 . на за р з е ново о адсорбента работает промышленная станов а на НПЗ фирмы Taiyo Oil на о-ве
Си о (Япония). С момента п с а станов а
проработала без неполадо 8 лет и переработала более 3 млн м 3 нафты. Очист а проводится при нормальной температ ре и нормальном
давлении.
92
оль
А тивированный оль для носителя имеет
след ющие хара теристи и.
Плотность /см3
0,478
Содержание,
% (по массе):
серы
0,05
хлора
0,40
золы
0,64
Содержание воды,
% (по объем )
7,64
Адсорбционная ем ость
по йод , м /
1650
Твердость, %
99,6
Основное оличество ля представлено частицами размером от 0,71 до 1,18 мм. Желательные по азатели носителя, при отовленно о
из это о ля: диаметр пор 1–10 нм, дельная
поверхность 500–1500 м2/ , остато после проаливания менее 10 % (по массе).
На очист от рт ти брали идроочищенн ю
нафт со след ющими по азателями.
0,653
Плотность, /см3
Содержание серы,
м /
>1
Вяз ость (при 30 °С),
0,39
мм2/с
Содержание,
% (по объем ):
парафинов
92
нафтенов
6
аромати и
2
Раз он а, °С:
н. .
38
10 %
46
30 %
9
50 %
53
70 %
8
90 %
65
. .
71
Содержание рт ти в этой нафте 11 μ / , в
том числе 10 μ / – элементарная рт ть и
1 μ / – соединения рт ти.
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
ПРИГОТОВЛЕНИЕ
АДСОРБЕНТА
Моле лы с высо ой энер ией связи с металличес ой рт тью нашли расчетным п тем. В ачестве та их соединений авторы выбрали с льфиды щелочных металлов (лития или натрия) и
щелочноземельных металлов (ма ния или альция). Тем же способом подобрали хлорид, имеющий сильное сродство с рт тью. Носителем
сл жил а тивированный оль, пол ченный из
шел хи о осовых орехов. Для а тивации ля
использовали аз, содержащий менее 15 % водяно о пара, в то время а традиционно для
этой цели бер т аз, содержащий 40–60 % водяно о пара и др ие омпоненты.
Для определения содержания рт ти в нафте
50 см3 нафты заливали в с лян для по лощения аза. Элементарн ю сер даляли из нафты,
прод вая проб елием в течение 45 мин со с оростью 250 см 3 /мин при температ ре
25 °С (та в ори инале. – Прим. пер.). Жид ость
переносили в делительные ворон и, да добавляли соответственно 5 см 3 н- е сана и раствор
хлорида натрия. В н- е сане определяли оличественное содержание соединений рт ти. Долю
элементарной рт ти рассчитывали, вычитая онцентрацию соединений рт ти из с ммарной онцентрации.
Исследовали а тивность адсорбента при полощении различных соединений рт ти. Для этоо в изоо тане растворяли металличес ю рт ть,
метилхлорид рт ти и диэтилрт ть. Для исследований брали модельный раствор с содержанием рт ти 40 μ / .
Оцен а адсорбента. Кинети адсорбции
рт ти из чали на нафте с с ммарным содержанием рт ти 10 m / . Нафт (100 см3) перемешивали с адсорбентом (6 м ) при омнатной
температ ре, через определенное время отбирая и анализир я пробы нафты на остаточное
содержание рт ти. Уже за первые 3 ч по лотилось о оло 60 % рт ти (о оло 50 μ на 1
адсорбента), а после 24 ч становилось равновесие, и содержание рт ти в адсорбенте дости ло
80 м / .
В опытах по определению изотерм адсорбции по азали, что предложенный адсорбент способен далять из нафты рт ть, независимо от
ее онцентрации, причем элементарная рт ть полощается сильнее, чем рт тно-ор аничес ие соединения.
УСТАНОВКИ
Аппарат адсорбции для демонстрационной
станов и имел вн тренний диаметр 0,03 м и высот 2,0 м, высота слоя адсорбента в нем составляла 1,5 м, объем адсорбента – 0,1 м 3 (по
приведенным еометричес им размерам ле о
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
подсчитать, что объем адсорбента равен не
0,1 м3, а 0,01 м3. – Прим. перев.). Аппарат становили на линии идроочищенной нафты на НПЗ
Taiyo Oil Co, Ltd., на о-ве Си о (Япония). Через аппарат в течение 33 с т проп с али нафт
со с оростью 30 см3/мин. По о ончании это о
пробе а измерили длин полосы адсорбции рт ти – она была менее 0,4 м.
По рез льтатам работы демонстрационной
станов и на этом же НПЗ построили промышленн ю станов . Промышленный адсорбер
имеет вн тренний диаметр 2,2 м, высот 7,5 м,
высота слоя адсорбента 5,9 м (объем адсорбента 22,4 м3). Количество адсорбента было выбрано с та им расчетом, чтобы выдерживать быстрые изменения онцентрации рт ти при переходе НПЗ с одной нефти на др ю.
Через промышленный адсорбер проп с али
до 50 м3/ч нафты, еже одно перерабатывая
290 тыс. м3 нафты. Рабочая температ ра 25–
35 °С, избыточное давление на входе в абсорбер 1 бар, сопротивление слоя адсорбента
0,05 бар. Содержание рт ти на входе менялось
от 1 до 22 μ / , но во всех сл чаях на выходе
из адсорбера оно снижалось до менее чем
1 μ / . Рез льтаты были стабильными в течение более чем 2000 с т. Во время планово о
останова НПЗ определили содержание рт ти в
пробах адсорбента, отобранных на разных высотах слоя. Это содержание, в зависимости от
расстояния от точ и входа, выражается след ющими величинами (μ рт ти/ адсорбента):
на входе – 13 550, 20 см – 10 683, 50 см – 5560,
100 см – 2984, 150 см – 3290. По этим данным
можно рассчитать с орость перемещения полосы адсорбции рт ти; она очень мала – о оло
0,46 мм/с т.
Перевел М. Фаль ович
93
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
ЗАЩИТА АНИОНООБМЕННОЙ СМОЛЫ
ОТ БИОЗАГРЯЗНЕНИЙ
С. Рахман, Karnaphuli Fertilizer Co. Ltd., Читта он , Бан ладеш
Положительная пра ти а обработ и позволяет предотвратить серьезн ю проблем
Ионообменная смола на станов ах обработ и воды
может подвер аться за рязнению, об словленном прис тствием различных посторонних примесей в пост пающей воде. Ми робиоло ичес ие питательные вещества, оторые находятся в слоях смолы, мо т при блаоприятных температ рах и в словиях бездействия
способствовать развитию ми роор анизмов. Это о можно избежать при соответств ющей обработ е и/или
принятии пред предительных мер.
Биоло ичес ое за рязнение менее интенсивно в атионообменной смоле, чем в анионообменной. Одна о
оба типа смолы создают одина овые э спл атационные
тр дности, связанные с биоза рязнением. С величением перепада давления в слое происходит рез ое снижение с орости пото а, что затр дняет операции обратной
промыв и из-за выте ания остат ов за рязняющих веществ. Может та же произойти пролиферация ба терий
в др ие ионообменни и. Во время останов и пото а или
использования е о в резервном режиме смол содержат в ре енерированном состоянии. С ществ ют методи и сохранения смолы при дол осрочном хранении [1].
Биоло ичес и за рязненные остат и атионообменной
смолы мо т быть промыты фильтрованной водой. Остат и анионообменной смолы поддаются очист е ораздо тр днее, и после очист и в анионообменных смолах
может все же прис тствовать ба териальная а тивность.
Обработ а раствором хлористо о натрия (NaCl), едим натром (NaOH) или др ими химичес ими реа ентами может остановить зарождение олоний ба терий. После промыв и хлористым натрием об ионообменной а тивности можно с дить по цвет частиц смолы и по изменению рН раствора при промыв е различными ионными
растворами. С ществ ют та же др ие методи и химичес ой обработ и. Если для ре енерации смолы химичесие реа енты не использованы, зарождение ба териальных олоний может про рессировать в словиях по оя.
Адсорбция прод тов оррозии, ор аничес их ислот, взвешенных частиц, нефтепрод тов и ба терий на
ран лах смолы вызывает за рязнение [2, 3]. Сообщалось, что ми робиоло ичес ие за рязнение смолы может быть вызвано ба териями Pseudomonas abietaniphila
и Zoogloea resiniphila [4]. Др ая исследовательс ая
р ппа сообщала та же о за рязнении ба териями анионообменной смолы [5]. Одна исследовательс ая бриада обнар жила воло нист ю ба терию Spaerotilusnatan
на анионообменных смолах и в питательной воде, подаваемой в смолы [6]. Та же бри ада, исслед я обрастание смол морс ими ор анизмами, идентифицировала цианоба терии (Nostoc punchiformis, Anabena sp. и
Oscilliatoria sp.) и водоросли в питательной воде для
оа лянта. Водоросли в рез льтате обменной деятельности выделяют ор аничес ие соединения, и их разложение способств ет развитию ба терий, снабжая питательными веществами [6]. Простой, продолжительное хранение или пребывание в словиях нейтрально о
94
рН вызывают биоло ичес ие за рязнение смолы. Пор жение смолы в биостатичес ие растворы снижает
этот потенциал [7].
ИЗУЧЕНИЕ НА КОНКРЕТНОМ ПРИМЕРЕ
Биоза рязнение произошло на станов е деминерализации (demineralization plant – DP) воды, о да атионо- и анионообменные смолы находились в состоянии
по оя при наличии питательных веществ для ми робов.
Чтобы решить проблем , была использована фильтрованная вода. Работа слоев была восстановлена в приемлемых пределах, но обменная ем ость смол нес ольо трачена.
DP использовала для подпит и фильтрованн ю вод
(filtered water – FW) и в ачестве питательной воды – рецир лир ющий онденсат (recycled process – РС). В ней
становлено нес оль о рядов со смешанным слоем атионо- и анионообменных смол. А тивированный оль
(activated carbon – АС) даляет хлор из FW. Смешанная
вода (FW и РС) пост пает в атионообменни и. Этот РС
имеет меньше ионов (эле тропроводность < 50 ми росименс (mS)/см), чем FW (эле тропроводность 18 mS/см и
остаточный Cl2, R-Cl2 ≈ 0,5 млн-1). РС на апливают на расположенной далее по схеме станов е, обрабатывают водяным паром для даления за рязнителей и подают на
DP, но в ней все же содержится не оторое оличество
метанола (приблизительно 180 млн-1, расчетная величина < 40 млн-1). Ко да эле тропроводность РС > 50 mS/см,
онденсат сп с ают в систем сброса сточной воды. Один
насос бассейна подает сточн ю вод на станов очисти по том же тр бопровод . Та им образом, линия сточной воды и линия подачи онденсата в ионообменни и
связаны межд собой.
За рязнение произошло, о да ионообменни и находились в переменном режиме э спл атации при низой на р з е и в запасном режиме. Была использована
толь о FW, РС не было в наличии. В это время не оторые вентили на линии РС, связывающей олле тор сточной воды и ионообменни и, были переведены в за рытое положение, и не оторые вентили оставались от рытыми (хотя их следовало за рыть). Эта сточная вода просачивалась в слои смолы. В режиме попеременно о
использования и простоя во всех слоях быстро размножились (пролиферация) ба терии.
Во время работы перепады давления в слое (от 0,7
до 1,1 с/см2 при полном пото е 95 м3/ч) возросли до
5 с/см2 и до выхода за пределы ш алы (0–6 с/см 2).
Во время обратной промыв и из одно о атионообменни а вышли черные нитевидные прод ты биоло ичесо о за рязнения, свидетельств ющие о зарождении
ба терий. Перепад давления обратной промыв и возрос приблизительно до 3,0–4,5 с/см 2 (обычно от 0,5
до 0,7 с/см2). Чтобы разр шить а ломераты смолы,
слой, наполненный 2–4%-ным ислым раствором, выдерживали в течение 8–10 ч; это о азалось бесполез№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
Рис. 1. Смола с плавающими остат ами ба терий
ным. Остат и были частично очищены, что до не оторой степени восстановило а тивность смолы.
В след ющей промыв е обратным пото ом снова
появились черные сто и. Идентифицировать разновидность ба терий было неле о. Тип за рязнения в анионо- и атионообменных смолах был похожим. На рис. 1
и 2 по азана смола с остат ами ба терий и после очист и; на рис. 1 видно приблизительно 1–2 % остат ов,
остальные были же смыты.
Решение. Смола была вы р жена из аппаратов порциями и за р жена в от рытые пластмассовые боч и.
Были видны ловленные прод ты биоло ичес о о разложения черно о и серо о цвета, вымытые водой. Очень
ле ие за рязняющие отходы были очищены флотацией воды и сифонированием через виниловые тр б и
диаметром ≤1/4″ из от рытых боче . Смолы одно о атионообменни а и одно о анионообменни а были заменены новой смолой. Смолы др их аппаратов были
промыты водой из-за отс тствия запасной за р з и.
Биоза рязнители забили отверстия сетчатых фильтров
для смолы в верхней и нижней частях аппарата (0,5 мм
сверх и 0,2 мм сниз ), оторые были очищены маленьими нейлоновыми щеточ ами в моющем водном растворе и становлены на место.
Хара теристи а смол. Катионообменные смолы
более стой и ор аничес ом за рязнению, чем анионообменные смолы. Смолы на 4–20 % сшиты дивинилбензолом (divinyl benzene – DVB) для придания им большей а тивности, но они значительно ле че деза тивир ются, чем несшитые типы. Потеря анионообменной
смолой аминной р ппы или превращение р ппы из
сильной в слаб ю разр шает смолы.
Природная вода содержит ряд растворенных ор аничес их соединений, способных отравлять анионообменные смолы. Эти ор аничес ие соединения представляют собой достаточно высо омоле лярные (molecular
weight – MW) поли арбо сильные ислоты с реа циями, подобными реа циям м равьиной ислоты; две основные ислоты – миновая и ф лвиновая. MW ф лвиновой ислоты исчисляется нес оль ими сотнями, и MW
миновой ислоты – десят ами тысяч. Г миновая ислота выпадает в осадо при рН < 2, ф лвиновая ислота остается растворенной в растворе рН < 2. Смолы
ле о по лощают миновые ислоты, но эти ислоты,
однажды по лощенные, тр дно поддаются далению.
По лощение ор аничес их ионов может быть обратимым и необратимым. Гран лы смолы имеют ма ро-
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
Рис. 2. Чистая смола
(D > 50 мм) и ми ро- (D < 2 мм) поры, измеряемые в
нанометрах (10-9 м). Кр пные ор аничес ие анионы перемешаются по з им порам анионообменных зерен,
проходя через прочно-/слабосшитые част и в стр т ре смолы. В зловатых част ах имеют тенденцию
с апливаться р пные ор аничес ие анионы. Они переплетаются и теряют способность по идать стр т р
во время ре енерации. Ор аничес ие вещества адсорбир ются в виде ионов или захватываются на поверхности и в порах [8]. Происходит отравление. Анионообменная смола может полностью превратиться в атионообменн ю форм . Бло ированные част и мо т содержать фи сированные арбо сильные р ппы, способные
атионном обмен , и мо т быть превращены в натриев ю (Na+) форм посредством ре енерации
NaOH. Ионообменная ем ость смолы постепенно снижается до 80–90 % первоначально о значения. Смола
работает при пониженной ионообменной ем ости. Ма ропористая анионообменная смола не страдает этим
недостат ом. Она имеет широ ие однородные поры, из
оторых мо т быть далены анионные ор аничес ие
элементы [9]. Ма ропористая смола по лощает от 70
до 90 % ор аничес их веществ, содержащихся в воде,
оторые впоследствии эффе тивно даляют ре енерацией.
Обработ а биоза рязненной смолы. Очист биоза рязненной смолы можно ос ществить, обработав ее
пара с сной ислотой (С2Н4О3) или ипохлоридом натрия (NaOCl). В отс тствие этих химичес их реа ентов
может быть использована пере ись водорода (Н2О2). В
процессе очист и важное значение имеют три фа тора:
• ре лирование онцентрации;
• температ ра;
• продолжительность химичес о о онта та [7].
Аминообменная смола, обработанная NaCl + NaOH,
частично восстанавливает траченн ю ионообменн ю
ем ость. Методы очист и след ющие.
• Обработ а ( орячим) 10%-ным раствором NaCl.
• Обработ а ( орячим) 10%-ным раствором NaCl и
1–2%-ным раствором NaOH в течение 6–12 ч.
• Проп с ание 0,2–0,4%-но о раствора NaOCl.
• Пер оляция слоя 10%-ным NaCl и 1%-ным NaOH (в
оличестве, равном 1,5 объема слоя) в течение 1–2 ч.
С ществ ют и др ие методы очист и [7]. Возможны физичес ие о раничения в применении процесса
очист и или расхождение во вз лядах на целесообразность применения тех или др их методов очист и.
95
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
ИОНООБМЕННАЯ ЕМКОСТЬ
АНИОНООБМЕННОЙ СМОЛЫ
Проблема за лючается в остаточной ионообменной
ем ости биоза рязненной смолы для а тивной работы.
Для оцен и ем ости были необходимы равновесные
э сперименты, выполненные для дв х образцов. Ни ао о исследования ф н ционально о изменения от сильноосновной до слабоосновной смолы не проводилось.
• Образец 1 – обработанный 10%-ным NaCl и 2%ным NaOH при температ ре 45–54 °C в течение 6 ч.
• Образец 2 – необработанный.
Отбор проб. Анионообменная смола была сильноосновно о типа с DVB. Общая ионообменная ем ость
новой смолы равна 1,3 миллиэ вивалента (meq)/мл.
Образцы промыли доочищенной H2O (PW, рН от 7 до 8
и эле тропроводность 0,2 mS/см) для даления биолоичес их отходов и применяюще ося раствора. В химичес ом ста ане 20 мл смолы были попеременно
обработаны 2%-ным NaOH и 4-нормальной серной
ислотой и 3 раза промыты. Мельчайшие частицы
были далены. Был пол чен 5-миллиметровый образец
смолы.
Уравновешивание хлористым натрием. Образец
смолы был вылит в олон с про лад ой из сте ловоло на. Через смол прошло приблизительно 750 мл 0,1
нормально о раствора NaCl при низ их с оростях пото а. Равновесие было дости н то за 3–4 дня (с 5 вечера до 8.30 тра смола оставалась в неподвижном растворе). Затем олон промыли 1000–1250 мл PW при
высо ой и низ ой с оростях пото а. Смола была полностью ре енерирована 0,5–2%-ным раствором NaOH
при очень низ ой с орости пото а. Равновесные ионообменные ем ости были рассчитаны по трем сериям
э вивалентов для аждо о образца. Средние рез льтаты даны в табл. 1. Элюированный раствор был собран
и е о объем измерен. Для определения обще о извлечения Cl- был использован нитрат рт ти. Для определения иона Cl- в последней промыв е был использован
раствор нитрата серебра в средах азотной ислоты.
Было становлено, что необработанная и обработанная смолы потеряли соответственно 28 и 14 % ионообменной ем ости по сравнению с ем остью новой смолы (табл. 2 и 3).
Сохранение смолы. Смол след ет хранить во
влажном состоянии и поддерживать это состояние. Если
она высыхает, проводят повторное влажнение 20–30%ным раствором NaCl, читывая равновесие. NaCl б дет
вытеснен периодичес им добавлением воды (снижает
онцентрацию) и дален. При быстром влажнении частицы растрес иваются. Во время от лючения станов и
анионообменн ю смол можно держать в растворе NaCl.
Перед использованием смола должна быть стерилизована 0,2%-ной пара с сной ислотой (С 2Н4О7).
Периодичес и NaCl след ет выливать, а аппарат и
е о тр бопроводн ю обвяз заполнять 0,1%-ным раствором соли четвертично о аммония. Катионообменн ю смол можно сохранять в 10%-ном растворе NaCl
и делать одн промыв формальде идом (НСНО) или
С2Н4О7 перед использованием. Или же ее можно пор зить в 0,5%-ный раствор НСНО. Если онцентрация
НСНО падает ниже 0,2 %, необходимо повысить онцентрацию. Для пищевой промышленности НСНО или
соль четвертично о аммония не мо т быть использованы, след ет применять С 2Н4О7 [1].
Выводы. В словиях длительно о хранения/по оя
может произойти биоза рязнение смолы. Это может
привести возни новению опасной сит ации на станов е. Если произошло за рязнение смолы, необходи-
96
Таблица 1. Ионообменная ем ость смолы
Образец
Новая
1-й(обработанный)
2-й(необработанный)
Смола,мэ в/мл
Э спериментальная
1,3
1,3
Потеряем ости,%
1,127
0,938
13,3
27,9
Таблица 2. Специфи ации на смол [10]
Стр т раполимера
Полистирол,сшитыйDVB
Тип
Фа тичес ийразмер
Общаяионообменнаяем ость
Ф н циональные р ппы
Ор аничес оеза рязнение
Сильноосновныйанионит
0,5мм(средний)
1,3–1,4мэ в/млмин
R(CH3)3N+
Стой ий высо омоле лярнойдифф зии
Таблица 3. Специфи ации на реа енты
NaCl(WakoPureChemicalIndiaLtd.) Ма с.,%
Бром
Йод
Фосфат(РО4)
С льфат(SO4)
Тяжелыеметаллы
ввидесвинца(Pb)
Достоверностьанализа
NaOH(лаб.Бан ладеш)
Ма с.,%
0,0100
СО3ввидеNa2CO3
0,0020
ClЙ
0,0050
РО4
0,0020
SO4
0,0005 Тяжелыеметаллы
ввидесвинца
99,5 Достоверностьанализа
1,0
0,0005
0,0005
0,0005
0,0005
99,0
мо следовать ре омендациям специалистов. Для биоза рязненной анионообменной смолы необходима
предписанная химичес ая обработ а. Тр дно предс азать реальное поведение смолы в ионообменни ах после а о о-либо биоза рязнения. Ввид физичес их о раничений мо т возни н ть тр дности в применении
то о или ино о метода обработ и. Промыв а фильтрованной воды, оторая содержит 0,5 млн-1 R-Cl2 и бивает ба терии, помо ает далить биоза рязнение. Необработанная смола не может арантировать надежн ю
работ , пос оль биоза рязнение снижает ионообменн ю ем ость смолы и может потребоваться новая
смола.
Смол след ет защищать от зарождения ба терий в
словиях простоя, заливая аппарат биоцидом. В ачестве пред предительной меры перед ионообменни ом
след ет становить фильтры-лов ш и для ор аничесих веществ. Химичес ая обработ а может помочь в неоторой степени восстановить траченн ю ионообменн ю ем ость.
Перевела Н.Иванова
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Chiyoda Corp., Resin Storage-Monograph, Operation Manual,
Karnaphuli Ferrilizer Co. Ltd., Bangladesh, Vol. IV-9, 1994.
2. Strauss, S.D. and R. Kunin, Power, 124, pp. 1–16, 1980.
3. Kunin, R., Ion Exchange Resins, Robert E. Kreiger Publishing
Co., New York, 1972.
4. Mohn, W.W., J.J. Martin and Z.Yu, Water Science Technology,
40, pp. 11–12, 1999.
5. Hattori, R. and T.J. Hattori, General Applied Microbiology, 31,
pp. 147–163, 1985.
6. Rao, T.S., B.Anupkumar and K.K. Sarpathy, Current Science,
80, pp. 1,004–1,007, 2001.
7. The Dow Chemical Co., DOWEX Ion Exchange Resins, Form
No. 177-01744-802XQRP, August 2002.
8. Bangladesh University of Engineering & Technology, Water
Conditioning for Industry, Dhaka, 1981.
9. Belan, F.I., Water Treatment, Mir Publishers, Moscow, 1985.
10. Purolite Co., PUROLITE Tech. Data A-400, 150 Monument
Road, Bala Cynwyd, Penn. 19004, USA, 1987.
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
ПРОГИБАНИЕ ТРУБ ВСЛЕДСТВИЕ
ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПЕРЕПАДОВ
Т. Софронас, инженер- онс льтант, Хьюстон, Техас
В тр бах, частично заполненных орячей цир лир ющей жид остью, может произойти повреждение сварных швов
Читатели наверня а знают, что сл чаи, рассмотренные в этой статье, не относятся ежедневно выявляемым дефе там. Мно ие из повреждений та о о типа
обычно связаны с доро остоящим временем простоя и
проблемами надежности.
В этой статье рассмотрено нес оль о видов повреждений, вызванных очень орячим пото ом жид ости,
частично заполняющей тр б . Та ие сит ации с частично заполненными тр бами та же называют термичесой стратифи ацией.
Для исследований был использован ци личес и
работающий лапан. В исслед емой тр бе развивались
ци личес ие на р з и, оторые вызывали трещины в
сварочных швах. В рез льтате это о наблюдались течи прод та. Пос оль предшеств ющие анализы были
выполнены, то степень рис а повреждения этих тр б
на анало ичных станов ах мо ла быть определена при
помощи обор дования теплонаблюдения.
Горячая сторона тр бы (рис. 1) испытала расширение
по длине, но величению это о расширения препятствовала более холодная сторона тр бы. При этом тр ба изибалась в направлении орячей стороны. Это ис ривление тр бы стало следствием возни новения растя ивающих напряжений, оторые, если имели достаточно высоое значение, мо ли вызвать образование трещин.
При сравнении о ончательных рез льтатов эти исследования, представленные автором [1], разрабатывались техничес и точно. Исследования были достаточно сложными, но с применением ма симальных на р зо необходимо было читывать и еометрию тр б.
В исследованиях половина тр бы рассматривалась
при средней температ ре орячей стороны Т 2, а др ая
половина тр бы – при средней температ ре холодной
стороны Т1, де ΔТ – разность межд дв мя температ рами Т1 и Т2. Эти средние температ ры были пол чены
на основании измерений обор дования тепловидения.
Распределение температ р во р тр бы было более
разбросанным при любых на р з ах, но для этой средненной модели они были вполне аде ватны. Типично то,
что возни ающие напряжения при ма симальном растяжении, испытываемом сварочным швом по о р жности
тр бы, возни ают в орячей зоне тр бы, заполненной
орячей жид остью (рис. 2). Распределение напряжений
по азано в равнении напряжений а σиз .
Одно повреждение было зафи сировано на несжимаемой на лонной поверхности тр бы, в оторой на
орячей стороне образовалась трещина. Пол ченная
разность температ р ΔТ от орячей поверхности холодной составляла 300 °F. Коэффициент теплово о расширения σ = 6,6 х 10-6 дюйм/дюйм/°F, мод ль пр ости Е = 30 х 106 ф нт/дюйм2 (1 ф нт/дюйм2 = 6,89 Па).
σиз . = 1/2 Е σΔТ = 30 000 ф нт/дюйм2
Эта из ибающая на р з а, равная 30 000 ф нт/дюйм2,
действовала на половине тр бы, заполненной орячей
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
из
Нет жид ости
Горячая
жид ость
из
из
Рис. 1. Про ибание неза репленной тр бы
Напряжение при сжатии
Горячий
прод т
Напряжение при расширении
Рис. 2. Распределение напряжения по поверхности тр бы
нефтью, и снижалась пра тичес и до н ля, о да тр ба
была полностью заполнена нефтью, и температ ра выравнивалась по всей ее поверхности. Ци личес ой на р зи от 0 до 30 000 ф нт/дюйм2 о азалось достаточно, чтобы вызвать трещины в сварочных швах плохо о ачества.
Ко да де-ниб дь начинают появляться трещины на
швах частично заполненно о жид остью тр бопровода
и не предпола ается механизм др о о повреждения,
очевидно, что должна быть рассмотрена «на р з а термичес о о из иба», а возможная причина.
В та ой сит ации необходимо проверить всю поверхность тр бы от стороны стороне, в зонах высо их
на р зо . Та ой ритичес ий детальный анализ вполне
оправдан.
Разработ а методов л чшения распределения пото а, со ращения ци личес о о пото а, изоляции тр бопровода для л чше о распределения пото а или повышение ачества сварочных швов б д т способствовать странению рассмотренных проблем.
Перевел А. Степанов
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Timoshenko, S., Strength of Materials, «Bi-metal Strip», p. 219, Part 1, 3rd
ed., Van Nostrand, Princeton, New Jersey, 1955.
97
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
ПОВЫШЕНИЕ РЕНТАБЕЛЬНОСТИ
ПОЛУЧЕНИЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ТОПЛИВ
С УЛЬТРАНИЗКИМ
СОДЕРЖАНИЕМ СЕРЫ
..
Д-р А. Дю ер, Sud-Chemie AG, Мюнхен
В настоящее время большинство европейс их
нефтеперерабатывающих заводов способны производить дизельное топливо с содержанием серы на
ровне 10 млн-1. Эта способность производить дизельное топливо с содержанием льтраниз ой серы
(ultra-low-sulphur diesel – ULSD) является рез льтатом солидных инвестиций за последние оды и значительных вложений в стройства для очист и дизельных топлив с целью охраны о р жающей среды.
В странах с холодным лиматом разработаны дополнительные требования растворам, оторые обладают свойствами хладоте чести. Хладоте честь
средних дистиллятов является ф н цией процентно о
содержания парафинов в пото е с нормальным строением леродной цепи (n-парафины). При низ ой
температ ре та ие парафины стремятся образованию твердых ристаллов, оторые забивают фильтры и топливные тр бопроводы.
Хара теристи а хладоте чести пото а определяется след ющими по азателями.
• Точ а за пор и фильтра при низ ой температ ре (cold filter plugging point – CFPP).
• Точ а пом тнения (cloud point – CP).
• Точ а температ ры застывания (pour point – PP).
Точ и за пор и фильтра и температ ры застывания мо т быть л чшены бла одаря присад ам.
Калититичес ая депарафинизация превращает n-парафины в весьма ценн ю фра цию, подобн ю дистиллятам и дизельном топлив .
Эта статья посвящена процесс аталитичес ой
депарафинизации средних дистиллятов с особым
вниманием проблемам о р жающей среды и рентабельности станов и ULSD.
Каталитичес ая депарафинизация с применением избирательных цеолитовых атализаторов была
введена на нефтеперерабатывающих заводах более 25 лет назад. Хотя ее значение, азалось, имело тенденцию снижению, по прошествии времени одновременно требования дизельном топлив повышались. В настоящее время нефтепеработчи и вновь рассматривают преим щества процесса депарафинизации, оторый объединен с станов ой идроочист и с целью достижения льтраниз о о содержания серы в дизельном топливе.
Кроме то о, аталитичес ая депарафинизация и рает лавн ю роль с превращением тяжелых фра ций в бензино-ли роинов ю фра цию и дизельное
топливо при сочетании с атализатором мя о о
идро ре ин а.
98
КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ДЕПАРАФИНИЗАЦИЯ
В УСТАНОВКАХ ULSD
Современные станов и для пол чения ULSD
в лючают в себя атализаторы Co/Mo и/или Ni/Mo,
разработанные для с ровых лиматичес их словий
с целью защиты прод тов идрирования от воздействия соединений ор аничес ой серы при след ющих словиях.
• Высо ое парциальное давление водорода – до
100 бар (1 бар = 1 х 105 Па).
• Большой объем атализатора: объемная с орость – до 0,5 м3/м3/ч.
• Рабочая температ ра – примерно 340–420 °С.
Содержание серы в производимом дизельном топливе составляет менее чем 10 млн -1 и даже ниже
7 млн-1. Одна о атализаторы идро ре ин а не меняют свойства хладоте чести дизельно о топлива. Катализаторы аталитичес ой депарафинизации мо т
использоваться в сочетании с не оторыми атализаторами ULSD идро ре ин а. Дело в том, что реа ция
ре ин а – эндотермичес ая, в противоположность
реа ции идро енизации, имеющей место в не оторых системах, что важно при изменении температ ры по ход процесса в реа торе. Следовательно, атализатор депарафинизации занимает определенное
положение в последовательности, что читывается при
рассмотрении и под отов е процесса. Катализатор
депарафинизации может быть расположен а б терброд межд атализаторами HDS или на онечной
ст пени пото а. Катализатор депарафинизации может быть размещен в том же самом реа торе, что и
атализаторы HDS, или в отдельном реа торе.
Прое тирование зла депарафинизации станови ULSD зависит от требований снижению по азателя хладоте чести.
Типичные рабочие словия процесса след ющие.
Рабочее давление, бар
30–120
от 200
Отношение водород/нефть, нм3/м3
Рабочая температ ра, °С
320–420
Объемная с орость, м3/м3/ч
0,5–6
Выход жид ости, %
97
Выход аза, %
3
Снижение СР может быть вплоть до 30 °С. Теоретичес и возможно снижение СР до 40 °С, одна о это
не э ономично. При та их весьма жест их словиях
аталитичес ой депарафинизации ре ин n-парафинов не останавливается на отрез е средней цепи,
при этом производится слиш ом мно о аза при низом выходе целево о прод та.
№ 4 • апрель 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
Катализатор HDS в начале пото а. На станов е ULSD атализатор аталитичес ой депарафинизации может быть первым в ряд . Одна о это возможно при словии, что атализатор депарафинизации не ч вствителен соединениям азота. С э ономичес ой точ и зрения имеющиеся в наличии атализаторы депарафинизации основаны на цеолитах,
оторые являются ислотообраз ющими и, следовательно, ч вствительными основным азотным соединениям.
Ка ис лючение, проведенный э сперимент по азал, что атализатор аталитичес
ой депарафиниза..
ции Hydrex-G омпании Sud-Chemie может быть подвер н т действию прод та с весьма высо им содержанием азота. На нес оль их станов ах атализатор
Hydrex-G на р зили на верх атализатора HDS в том
же самом реа торе. В зависимости от словий э спл атации HDS атализатор Hydrex-G может быть вторым в нисходящем пото е реа тора. Слоистый атализатор, состоящий из заполнителя и небольшо о
объема металличес их в раплений, является единственной защитой атализатора Hydrex-G.
Депарафинизация с применением «б терброда» межд
атализаторами HDS. В большинстве
сл чаев атализатор депарафинизации помещают
межд различными атализаторами HDS. Обычно
аждый атализатор на р жают в отдельный реа тор. Преим ществом та ой схемы является онтролир емый режим температ ры с оптимальной ибостью в балансировании депарафинизации с интенсивностью обессеривания.
Один из последних материалов по атализатор
Hydrex-G представлен в табл. 1.
Таблица 1. Хара теристи а сырья и прод та
По азатель
Производительностьсырья,м3/ч
Плотность, /л
Содержаниесеры,млн-1
Содержаниеазота,млн-1
Содержаниеароматичес ихсоединений,%
Точ атемперат рызастывания,°С
Сырье
Прод т
250
0,849
1,4%(помассе)
287
15
-
–
840
<5
<5
2
-35
Рабочие словия, при оторых проводился э сперимент, след ющие.
Температ ра, °С
430–410
Давление, бар
90
Отношение Н2/нефть, м3/м3
150
Парциальное давление Н2, бар
>35
LHSV*, м3/м3/ч для HDS
0,8
для Hydrex-G
1,5
*
LHSV (liquid hourly space velocity) – часовая объемная с орость жид ости – Прим.
ред.
Предложена станов а с проведением э спериментов в режиме половины времени ф н ционирования в зимних словиях, при оторых предпола ается применение атализаторов HDS и депарафинизации, и в летних словиях, о да атализатор HDS
депарафинизации отведен в байпасн ю систем .
Дости н тая продолжительность ци ла по а не
определена, та а станов а по а еще не находится в э спл атации. Предпола аемая продолжительность ци ла – не более 48 мес. для атализатора HDS
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
№ 4 • апрель 2007
и 24 мес. – для атализатора аталитичес ой депарафинизации.
КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ДЕПАРАФИНИЗАЦИЯ
В УСТАНОВКЕ MHC
В не оторых сл чаях аталитичес ая депарафинизация может быть вы одна в омбинации не с атализатором HDS станов и ULSD, а с мя.. им атализатором идро ре ин а. Компания Sud-Chemie
провела не отор ю «модернизацию» прое та, имея
цель превратить столь о тяжело о дизельно о топлива и тяжело о VGO в бензино-ли роинов ю фра цию и дизельное топливо с льтраниз им содержанием серы, с оль о возможно. На этапе прое тирования основное внимание было направлено на ибость специфи ации сырья и отово о прод та, а
та же на мно о ратное использование обор дования. Катализатор Hydrex-G был подобран та им образом, что состояние системы реа тора позволило
избежать станов и ново о реа тора. Использование атализатора мя о о ре ин а (mild
hydrocracking catalyst – MHC) позволило пол чить
желаемый прод т. Табл. 2 представляет лючевые
параметры это о прое та.
Таблица 2. Хара теристи и сырья и прод та
По азатель
Производительностьсырья,м3/ч
Плотность, /л
Содержаниесеры,млн-1
Содержаниеазота,млн-1
Точ атемперат рызастывания,°С
Сырье
140
0,849
805
345
37
Прод т
–
0,840
<10
<120
-10
Рабочие словия, при оторых проводился э сперимент, след ющие.
Температ ра, °С
360–420
Отношение Н2/нефть, м3/м3
400
Парциальное давление Н2, бар
42
2,1
LHSV*, м3/м3/ч для Hydrex-G
для МНС
1,5
Пос оль для за азчи а были желательны быстрые решения без солидных инвестиций, он выбрал
прое т МНС/депарафинизации.
ВЫВОДЫ
Катализатор
депарафинизации Hydrex-G омпа..
нии Sud-Chemie может быть смешан со всеми типами атализаторов HDS или МНС. Рез льтатом являются э ономичес ие решения в польз производства
ULSD. Свойства хладоте чести и рают важн ю роль
в районе с холодным лиматом. Пос оль потребности в дизельном топливе в странах с холодным
лиматом величиваются, интерес
станов ам депарафинизации для пол чения ULSD постоянно растет.
Перевел А. Степанов
99
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
HYDROCARBON PROCESSING
НОВЫЕ РАЗРАБОТКИ
В ОБЛАСТИ ПОРТАТИВНЫХ IR-КАМЕР
Р. Мэддин , FLIR Systems, Inc., IR Training Center, Норт-Биллери а, Массач сетс
С помощью этих стройств можно л чшить безопасность заводс ой площад и и онечный рез льтат работы
Промышленность переработ и леводородов все
шире использ ет IR- амеры (infrared – IR) для обнар жения тече азов, паров и химреа ентов. IR-приборы быстро совершенств ются, расширяется перечень обнар живаемых лет чих ор аничес их соединений, повышается ч вствительность, что позволяет
выявлять даже малые теч и в словиях, о да они
мо т рассеиваться на ветр , под воздействием тепла или др их фа торов. Пассивное пол чение изображений с помощью IR- амер прошло период первых
испытаний, и теперь эта техноло ия отова более
широ ом использованию.
В польз применения IR-изображений оворят таие ар менты, а л чшение безопасности, э ономия времени и дене , э оло ичес ий эффе т. Любая
фирма, оторая разрабатывает широ ю систем обнар жения и фи сации тече , пол чает он рентные
преим щества за счет со ращения затрат и рис ов для
обор дования, меньшения штрафов со стороны надзорных ор анов, снижение вредных воздействий на
работни ов. При реализации пилотной про раммы
одна из азопроводных омпаний смо ла за од сэ ономить миллионы за счет использования IR- амер для
выявления местных тече аза и др их лет чих ор аничес их соединений. Утеч и, невидимые лазом, ле о обнар живаются с помощью IR-методов, способных определять более 20 различных соединений. Видео адры или фотосним и можно без тр да хранить,
передавать и сравнивать. Появился новый инстр мент
диа ности и, дающий возможность проводить профила тичес ий ремонт тр бопроводов, омпрессоров и
др о о обор дования, снизить затраты, со ратить
простои и обеспечить безостановочн ю работ .
Еже одно фирмы тратят миллионы долларов на инспе цию обор дования, о оло 99 % оторо о не имеет тече . Исследование Амери анс о о нефтяно о инстит та по азало, что менее 1 % обор дования дает
более 90 % выбросов. «Интелле т альная» система обнар жения тече и ремонта (smart leak detection and
repair – SLDAR) сосредоточена на объе тах с р пными теч ами и наиболее важном обор довании. Ко да же по пилотной про рамме SLDAR использовали
азодете торные IR- амеры, то рез льтаты были быстрыми, надежными и принесли заметн ю прибыль.
Значительно обле чается обнар жение азовых «с лтанов». В настоящее время имеется толь о одна дост пная для промышленности оптичес ая видеосистема для обнар жения лет чих ор аничес их соединений. Она может записывать цифровые изображения,
позволяя оператор быстро выявлять и до ментировать теч и азов. Утеч и обнар живались в тех местах, де обор дование считалось ерметичным. Фирма, завершившая пилотн ю про рамм , подсчитала
100
величин выявленных тече за од и оценила одовой э ономичес ий эффе т в 5 млн долл.
Пол чение изображений с помощью IR- амер является более быстрым и более ниверсальным способом,
чем использование анализаторов лет чих ор аничес их
соединений или анализатора с ммарных паров. IR- амеры работают в интервале температ р от -15 до 50 °С,
им не страшны влажность, запыленность и вибрации, с
оторыми обычно стал иваются на заводс их площадах. Фирмы и работни и надзорных ор анов в Техасе и
Л изиане по азали, что IR-методами можно обнар живать и идентифицировать на больших расстояниях р пные теч и более 20 различных лет чих ор аничес их
соединений. IR- амеры «видят» бензол, б тан, этан, этилбензол, этилен, ептан, е сан, изопрен, метилэтил етон, метан, метанол, метилизоб тил етон, о тан, пентан, пентен-1, пропан, пропилен, тол ол, силолы.
В недавних лабораторных испытаниях теч и были
обнар жены с расстояния 9 м за нес оль о се нд с
помощью линз с фо сным расстоянием до 100 мм.
Линзы с большим фо сным расстоянием давали возможность обнар жить более р пные теч и с вертолета или автомобиля. Например, омиссия шт. Техас
по ачеств о р жающей среды применяла IR- амеры, смонтированные на вертолете при обследовании
с доходно о анала в Хьюстоне. У леводороды и др ие соединения становятся видимыми, о да в видоис ателе IR- амеры появляется их «с лтан», не различимый человечес им лазом.
Наибольших силий на заводах треб ет выявление
и странение ф итивной эмиссии, т.е. тече через
неплотности обор дования. Они, а правило, невели и, но мно очисленны и часто появляются в местах,
до оторых тр дно добраться с азоанализаторами,
снабженными фото-ионизационными или пламенноионизационными дете торами. Не оторые из омпонентов этих тече ле че возд ха и ле о рассеиваются, что затр дняет их обнар жение с помощью обычных портативных приборов.
Ка и любая техноло ия, IR-методы работают л чше все о в сочетании с др ими методами. После обнар жения теч и можно др ими приборами измерить ее величин и состав. Кр пные теч и «вор ют»
прибыль и очень опасны. IR-техни а дает более широ ю артин тече и делает это быстрее, чем приборы, использ емые традиционно. Есть надежда, что
все большее число производственных предприятий
б дет использовать IR-техни для обнар жения тече , л чшения рез льтатов своей работы, предотвращения опасности для обор дования, обеспечение
безопасных словий работни ам, соблюдения норм
для о р жающей среды и соседних жилых районов.
Перевел М. Фаль ович
№ 4 • март 2007
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т
Е
Х
Н
О
Л
О
Г
И
И
Документ
Категория
Техника молодежи
Просмотров
157
Размер файла
10 549 Кб
Теги
нефтегазовых, 2007, технология, 1091
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа