Организация и управление предприятиями нефтяной и газовой промышленности

Верхним пределом цены скважины является тот, при котором дополнительный эффект у потребителя (добывающего предприятия) за счет ее использования равен нулю.

Оплата буровых осуществляется по договорным (контрактным) или планово-расчетным ценам.

В состав договорной цены включаются затраты на строительство скважины и плановая прибыль, размер которой может быть различным, определяя в условиях конкуренции возможность получения буровой организацией объема подрядных работ.

При оценке качества строительства скважин договорную цену, позволяющую оценить повышение качества вскрытия продуктивных горизонтов, улучшение параметров скважин, надежности, безотказной работы крепи в течение гарантируемого буровиками периода и другие показатели, характеризующие улучшение потребительных свойств скважин, определяют в виде суммы базисной цены скважины, рассчитанной на основе стоимости и надбавки к ней.

Важнейшим показателем качества заканчивания скважины является обеспечение (превышение) суточного базисного дебита в начальный период ее эксплуатации.

За базисный дебит по договору с заказчиком может быть принят суточный проектный (расчетный) дебит или дебит, полученный по ранее пробуренной скважине - представительнице на участке (площади) с аналогичными условиями.

В этом случае в основу формирования договорной цены закладываются фактические расходы на строительство скважины-представительницы и прибыль буровой организации, скорректированная на конечный результат (дебит).

Чем больше фактический дебит по сравнению с расчетным, тем выше цена скважины и прибыль бурового предприятия.

Вопросы для самоконтроля

1. Производственный цикл строительства нефтяной (газовой) скважины. Факторы, определяющие его продолжительность.

2. Процесс бурения (проводки) скважины, его структура. Мероприятия по повышению эффективности его проведения.

3. Основные особенности процесса строительства скважины, влияющие на характер его организации.

4. Основные формы организации работ по строительству скважины.

5. Производственная структура бурового предприятия. Ее особенности.

6. Основные направления повышения эффективности процесса строительства скважин. Сокращение продолжительности цикла и его экономическое значение.

7. Учет и оценка качества строительства скважин.

5.3 Организация процесса добычи нефти и газа

Производственный процесс добычи нефти и тара представляет собой комплекс разнородных частичных производственных процессов:

1) собственно добыча нефти и газа (извлечение из пласта на поверхность);

2) сбор и утилизация попутного газа;

3) комплексная подготовка нефти и газа;

4) транспорт и хранение нефти;

5) подземный ремонт скважин;

6) наземный ремонт скважин и оборудования;

7) капитальный ремонт скважин;

8) нагнетание рабочего агента в пласт;

9) исследование скважин и пластов;

10) монтаж и демонтаж механического и энергетического оборудования.

Процесс собственно добычи нефти, газа и газоконденсата - это основной производственный процесс. Он связан с выполнением работ по рациональной разработке всего пласта и месторождения в целом в соответствии с проектом, а также обслуживания основного производства различными видами услуг и снабжения энергией, транспортом, ремонтом, материалами, инструментом.

Процесс добычи нефти состоит из ряда последовательных, тесно взаимосвязанных частичных процессов: притока жидкости к забою, подъема жидкости от забоя к устью скважины, транспортировки к установкам по ее подготовке, комплексной подготовки нефти (очистка от механических примесей, обессоливание, обезвоживание, стабилизация), ее хранение, сдача товарной нефти, газотранспортным организациям или потребителям. Все эти частичные процессы формируют производственный цикл, который характеризуется кратковременностью и непрерывностью и не похож ни на один из раннее рассмотренных процессов.

Организация работ по эксплуатации нефтяных скважин во многом зависит от способов подъема нефти из пласта на поверхность, т.е. от способов эксплуатации скважин. На нефтяных месторождениях применяют фонтанный и механизированный способы добычи. Наиболее экономичным является фонтанный способ эксплуатации, т.к. при этом дебиты скважин высокие, а расходы на энергию по извлечению нефти совершенно отсутствуют. Падение пластового давления приводит к необходимости применять более сложные механизированные способы эксплуатации - компрессорный и глубиннонасосный.

На организацию работ по добыче нефти (газа) существенно влияет система сбора и подготовки. Последняя в зависимости от условий может быть двухтрубной или однотрубной. При двухтрубной системе сепарация газа от нефти осуществляется на индивидуальных прискважинных трапных установках или на групповых трапнозамерных установках. После сепарации по самостоятельным нефтесборным и газосборным коллекторам нефть подается на нефтесборные пункты, а газ - на прием компрессорных станций.

Из всех существующих систем сбора наиболее совершенна однотрубная напорная герметизированная система, обеспечивающая значительное снижение потерь нефти и сокращение затрат труда на ее добычу.

При однотрубной системе полностью исключается промысловая сеть газопроводов, газ из отстойников поступает на газокомпрессорную станцию и оттуда на газоперерабатывающий завод. Замер добываемой жидкости осуществляется на замерном узле. Эта система внедряется при обустройстве новых вводимых в разработку нефтяных месторождений и при реконструкции действующих систем.

Подготовка нефти - заключительный этап в создании готового продукта (товарной нефти). От техники, технологии и организации подготовки нефти зависит качество реализуемой продукции. Обеспечение бесперебойности производственного процесса требует строгой, четкой ее организации и учета во времени.

Существующие системы телемеханизации и автоматизации позволяют пускать и останавливать скважины; определять нагрузку на электродвигатель; производить динамометрирование и аварийное отключение скважины при возникновении повреждений в оборудовании, аварийную сигнализацию об их остановке, определять число качаний станка качалки.

Задача организации производственного процесса в добыче нефти заключается в налаживании и поддержании взаимосвязи всех этих процессов и участвующих при этом производственных агрегатов: подземного оборудования, станков-качалок, комбайнов по сбору нефти, установок по обезвоживанию и др. Это обеспечивается поддержанием рационального режима эксплуатации скважин, применением соответствующих производственных мощностей и технологических режимов работы установок по обработке нефти, соответствующей пропускной способности трубопроводов, емкостей, ее хранению.

Условия непрерывности производственного процесса добычи нефти следующие:

1) соблюдение рациональных режимов разработки пласта и эксплуатации отдельных скважин в соответствии с рациональной системой разработки месторождения;

2) соответствие производственных мощностей отдельных производственных звеньев, участвующих в процессе добычи нефти, добывным возможностям скважин;

3) обслуживание основных процессов вспомогательными по графику.

Производственный процесс нефтегазодобычи имеет ряд особенностей, влияющих на организацию производства и построение предприятия.

В нефтегазодобыче предметом труда является пласт, содержащий нефть и газ, орудием труда - скважины, эксплуатационное и нагнетатетельное оборудование, продуктом труда - сырая нефть и газ.

Особенностью нефтегазодобычи является то, что предмет труда - пласт, содержащий нефть и газ, не является результатом прошлого труда и не имеет стоимости. Поэтому, как в любой добывающей отрасли, в нефтегазодобывающей промышленности отсутствуют затраты на сырье, что влияет на структуру, уровень и планирование некоторых технико-экономических показателей.

Следующая особенность заключается в том, что на нефтегазодобывающих предприятиях предмет труда территориально закреплен. Отсюда - зависимость выбора места для проектирования и организации производства и труда на нем от местных условий (рельеф местности, ее пересеченность, климатические условия, наличие леса, промышленных сооружений, жилья и др.).

Третья особенность процесса в том, что предмет труда обрабатывается непрерывно, поэтому необходим круглосуточный контроль за технологией и организацией производства силами специальных оперативных служб.

Четвертая особенность - удаленность предмета труда и подземной части эксплуатационного оборудования от непосредственного наблюдения и воздействия. Это обусловливает своеобразный характер технологии процесса добычи нефти, когда человек вынужден воздействовать на предмет труда не непосредственно, а через нефтяные и газовые скважины. Отсюда возникает необходимость планирования и организации постоянного капитального строительства в добыче нефти - бурения. К тому же необходимо постоянное и непрерывное воспроизводство производственных объектов скважин - с тем, чтобы, с одной стороны, компенсировать истощение пластов, а с другой стороны, обеспечить постоянное расширение фонда эксплуатационных скважин и наращивание производственных мощностей.

Удаленность предмета труда и подземной части эксплуатационного оборудования от непосредственного наблюдения и воздействия вызывает необходимость организации и планирования специальных исследовательских работ (исследование пластов и скважин), а также текущих и капитальных подземных ремонтов скважин с характерным для них спускоподъемными операциями. Все это обусловливает специфическую организацию производства на нефтедобывающих предприятиях и расходы в виде специальных статей в себестоимости нефти и газа: текущие подземные ремонты, амортизационные отчисления по скважинам. Одной из особенностей, так же как в бурении и разведке, следует считать влияние природного фактора в процессе обработки предмета труда. Поэтому ее ведение обусловливает специфическую технологию добычи нефти различными способами эксплуатации (фонтанным, компрессорным, глубинно-насосным). С целью поддержания пластового давления создаются специальные цеха (службы).

Важной особенностью является территориальная обособленность и закрепленность производственных объектов (скважин), их индивидуальность и зависимость организации промыслового хозяйства от системы разработки месторождения. Поэтому необходимо своевременное проектирование рациональной системы разработки месторождения и наличие генерального плана его разработки. Это же определяет особенности организации основного производства, которые заключаются в обслуживании скважин, регулировании их технологического режима и поддержании в работоспособном состоянии фонда скважин.

Спецификой нефтегазодобычи является то, что имеет место ограниченный фиксированный объем продукции (суммарный отбор нефти и газа согласно проекту разработки месторождения).

И, наконец, особенность нефтегазодобывающей промышленности состоит в том, что она дает только готовую продукцию. Здесь нет ни незавершенного производства, ни полуфабрикатов. Особенности процесса определяют производственную структуру нефтегазодобывающего управления (НГДУ), действующего как филиал в составе акционерного общества (нефтегазодобывающего объединения). Она характеризуется специализацией, отделением основного производства от вспомогательного с его максимальной концентрацией (рис. 7).



Рис. 7. Типовая производственная структура нефтегазодобывающего управления

В качестве основного производства выделены цеха по добыче нефти и газа (ЦЦНГ) и цех подлдержания пластового давления (ЦППД).

В составе ЦЦНГ действуют бригады по добыче (операторы) - БД, а ЦППД - бригада по закачке в пласт воды, пара, химических реагентов БЗ.

Основные работы, связанные с процессом добычи нефти и газа проводит ЦЦНГ. Он обеспечивает необходимую технологию добычи, организует бесперебойную работу системы сбора и транспорта нефти и газа, осуществляет сбор и анализ данных о работе скважин и на этой основе обеспечивает добычу запланированных объемов нефти и газа, объединяет и руководит работой групп по добыче нефти и газа и групп по исследованию скважин. Первая группа ведет профилактический ремонт наземного оборудования скважин, поддерживает заданные параметры технологического режима. Вторая группа выполняет необходимые исследовательские работы по скважинам (замер дебита жидкости, определение обводненности нефти, замер дебитов газа, замер пластовых давлений и др.). Число и состав этих групп зависят от числа обслуживающих скважин, расстояния между ними, а также от степени их автоматизации и телемеханизации.

Цех осуществляет контроль за ходом подземного и капитального ремонта скважин и других объектов, находящихся на его территории. Всю работу возглавляет начальник цеха.

Операторы по добыче нефти разделены по технологическим группам и под руководством старших инженеров ведут работы по обслуживанию эксплуатации скважин, осуществляют их обход и осмотр, устранение дефектов оборудования, соблюдение режима работы, пуск скважин. Эти группы постоянно связаны с диспетчерским пунктом. Цех оснащен технологическими схемами системы сбора нефти, газа, воздуха и водоснабжения, коммуникаций скважин.

Вспомогательные производства, связанные с производственным обслуживанием скважин, объединены в базы производственного обслуживания (БПО). В состав БПО входят:

· прокатно-ремонтный цех эксплуатационного оборудования (ПРЦЭО);

· прокатно-ремонтный цех электрооборудования и электроснабжения (ПРЦЭО и Э);

· цех подземного и капитального ремонта скважин (ЦП и КРС);

· цех автоматизации производства (ЦАП);

Руководство БПО координирует деятельность цехов и обеспечивает бесперебойную работу скважин и всех объектов основного производства согласно планам-графикам.

Кроме того, имеются структурные подразделения, не входящие в состав БПО, а именно:

· цех подготовки и перекачки нефти (ЦП и ПН);

· цех научно-исследовательских и производственных работ (ЦНИПР);

· цех пароводоснабжения (ЦПВС);

· газокомпрессорный (газовый) цех (ГКЦ);

· строительно-монтажный участок (СМУ) - при отсутствии в НГДУ самостоятельной строительной организации.

При производственной необходимости в отдельных НГДУ по разрешению объединения могут быть созданы цехи: прокатно-ремонтный погружных электроустановок, футерования труб (антикоррозийных покрытий, остеклования, покрытия эпоксидными смолами, эмалирования).

Круглосуточное оперативное руководство производством и координацию деятельности всех цехов и служб предприятия осуществляет центральная инженерно-технологическая служба (ЦИТС).

Основная задача ЦИТС - обеспечение выполнения плановых заданий по добыче нефти и попутного газа в НГДУ с соблюдением установленного технологического режима. ЦИТС осуществляет: руководство работой ЦДНГ и других служб; она проводит сбор и обработку информации по всем производственным объектам; организацию работ по ликвидации аварий; оказание помощи при несчастных случаях и др. Важное значение придается планированию работ - ЦИТС разрабатывает месячные комплексные планы-графики, включающие все необходимые работы по скважинам. Большое место в работе ЦИТС занимает осуществление мероприятий по созданию автоматизированной системы управления (АСУ). Для этого ЦИТС имеет службу обработки информации (СОИ). Она представляет собой важный рычаг оперативного руководства и контроля за технологическими процессами.

Все работы, в том или ином регионе, связанные с воспроизводством запасов нефти и газа, мощностей по их извлечению осуществляют территориальные производственные комплексы (нефтегазодобывающие объединения), действующие на правах акционерных обществ (АО), как правило Имеется ряд АО, не входящих в состав НК, таких как «Татнефть», «Башнефть» и др., в составе нефтяных компаний (НК).

Производственная структура АО также определяется особенностями производственного процесса добычи нефти и газа. Она зависит от масштаба производства, степени его специализации и кооперирования.

В связи с этим отсутствуют единая для всех нефтяных районов страны структура АО. Несмотря на это, можно определить его типовое построение (рис. 8).

Данная производственная структура основана на предметной специализации и концентрации производства. Предметная специализация выражается в организации специализированных на добыче нефти, газа и газоконденсата производственных единиц - нефтегазодобывающих управлений (НГДУ); управлений буровыми работами (УБР) или управлений разведочного бурения (УРБ), занятых строительством скважин; структурных подразделений вспомогательного и обслуживающего производства при одновременной их концентрации на уровне объединений.

Производственная структура объединения выражает высокий уровень концентрации основного производства, а также глубокую специализацию работ по его техническому обслуживанию.

Рис. 8. Производственная структура нефтегазодобывающего предприятия (АО)

Кроме НГДУ основное производство представлено производственными единицами в виде газодобывающих управлений (ГДУ), нефтешахтных управлений (НШУ), а также управлениями по внутрипромысловому сбору и использованию нефтяного газа (УИНГ), управлениями по повышению нефтеотдачи пластов и капитальному ремонту скважин (УПН и КРС), управлениями по подготовке технологической жидкости для поддержания пластового давления (УПТЖ) и кустового информационно-вычислительного центра (КИВЦ). К основному же производству относится такое самостоятельное предприятие, как научно-исследовательский и проектный институт (НИПИ).

Следует обратить внимание на наличие в производственной структуре объединения предприятий по производству геологоразведочных работ в данном экономическом районе (геологоразведочное - ГР и геологопоисковое - ГП). Это дает возможность непрерывно проводить работы по подготовке и приросту запасов полезных ископаемых.

Техническое обслуживание производства представлено такими специализированными единицами, как управление (УПТОК) и базы производственно-технического обслуживания и комплектации оборудования, центральная база производственного обслуживания по ремонту оборудования (ЦБПО), управление энергонефть (УЭН), управление по эксплуатации средств автоматизированной передачи информации (УС) и эксплуатационное управление автомобильных дорог (УАД).

Кроме того, техническим обслуживанием производства заняты предприятия технологического транспорта и специальной техники (УТТСТ) и ремонтно-механические заводы (РМЗ).

К предприятиям по капитальному строительству кроме УБР и УРБ относятся вышкомонтажные и тампонажные управления (ВМУ, ТУ), а также для производства строительно-монтажных работ, связанных с промысловым обустройством, имеется строительно-монтажное управление (СМУ).

В объединении также осуществляется экономическое обслуживание с помощью машиносчетной станции (МСС) и нормативно-исследовательской станции (НИС).

Работа по обслуживанию кадров проводится через учебно-курсовой комбинат (УКК) и ряд хозрасчетных предприятий, а именно: жилищно-коммунальное хозяйство (ЖКХ), отдел рабочего снабжения (ОРС), торгово-закупочную базу (ТЗБ). Кроме того, объединение имеет медсанчасть (МС), детские учреждения (ДУ) и военизированную охрану (ВОХР).

Газодобывающее производство одно из важнейших звеньев единой системы, охватывающей газоносный пласт (ряд расположенных друг под другом пластов), сеть газовых скважин, а также газопромысловые установки по подготовке газа к дальнему транспорту и систему внутрипромысловых газосборных сетей. Отдельные элёменты этой системы рассредоточены на площади в несколько десятков (сотен) квадратных километров, но взаимосвязаны и участвуют в едином технологическом процессе добычи газа.

Процесс добычи газа имеет ряд особенностей. Так, извлечение газа не требует дополнительной энергии как добыча нефти. Его подъем из пласта происходит в основном самопроизвольно, отсутствует необходимость организации служб по извлечению газа. Скважины, как источники добычи газа, расположены на больших расстояниях от объектов сбора, подготовки и транспорта газа.

Технологические объекты «пласт - скважина - промысловое оборудование - газопровод - потребитель» - единая неразрывная система.

Газовый пласт характеризуется изменяющейся производительностью (нарастающая, постоянная и падающая добычи газа).

В процессе эксплуатации объект добычи газа постоянно меняет свое состояние.

Газовые скважины, установки комплексной подготовки газа и конденсата (УКПГ), головные сооружения (ГС), оснащенные сложным технологическим оборудованием, а также сеть внутри-промысловых и выходных коллекторов представляют собой объекты основного производства, связанные между собой и подчиненные единой цели - бесперебойному снабжению потребителей газом в нужных количествах и соответствующего качества, а также максимальному отбору углеводородного конденсата, как весьма ценного сырья для химической промышленности.

Необходимое условие нормальной производственной деятельности объектов основного газодобывающего производства - высокопроизводительная и безаварийная работа газовых скважин и технологических установок, непосредственно определяющих добычу природного газа и качество ее подготовки.

Различают централизованную и децентрализованную структуры сбора и подготовки газа.

При централизованной структуре газ из скважин по выкидным линиям (шлейфам) поступает на УКПГ, где осуществляется предварительная его подготовка по упрощенной технологии (очистка от механических примесей и капельной влаги). Затем газ подается на головное сооружение промысла, осуществляющее окончательную его подготовку.

При децентрализованой структуре газ из скважин по шлейфам поступает на УКПТ, где осуществляется его полная подготовка к дальнейшему транспорту.

Основная производственная единица в добыче газа - газодобывающие управления (ГДУ), эксплуатирующие месторождения и включающие в себя объекты добычи, сбора и подготовки природного газа. ГДУ характеризуются технико-экономической, технологической и геолого-промысловой общностью.

Установление технологических режимов эксплуатации промысловых установок подготовки природного газа, газовых скважин и газоносного пласта осуществляется производственно-диспетчерской, оперативно-производственной и геологической службами газодобывающего предприятия.

Производственно-диспетчерская служба (ПДС) - орган управления основным производством, который осуществляет:

· обеспечение выполнения заданий по добыче газа и конденсата;

· контроль за соблюдением технологических режимов газопромыслового оборудования;

· координацию производственной деятельности всех УКПГ или ГС;

· организацию выполнения графиков ремонта скважин и плана геолого-технических мероприятий;

· организацию внедрения новой техники и технологии.

Оперативно-производственная служба (ОПС) - орган управления УКПГ. Она обеспечивает:

· сбор технологических параметров, характеризующих процессы подготовки газа;

· обслуживание газопромыслового оборудования и поддержания установленных режимов работы УКПГ или ГС;

· бесперебойную эксплуатацию скважин и технологических установок подготовки газа к дальнему транспорту.

Геологическая служба осуществляет:

· контроль за разработкой месторождения;

· текущее геологическое обслуживание фонда скважин;

· организацию исследования скважин, разработку оптимальных режимов работы скважин и контроль за их соблюдением;

· учет добычи газа и конденсата по отдельным скважинам и эксплуатационным объектам;

· разработку и внедрение геолого-технических мероприятий;

· контроль за проведением работ по капитальному и подземному ремонтам скважин.

Центральный управляющий орган на газодобывающем предприятии - геологическая служба, планирующая технологические режимы эксплуатации объектов газового месторождения. В свою очередь производственно-диспетчерская служба - центральный диспетчерский пункт - осуществляет совместно с оперативно-производственными службами оперативное управление технологическими объектами таким образом, чтобы обеспечить выполнение плановых заданий по добыче природного газа и газового конденсата.

К основным резервам совершенствования производственного процесса нефтегазодобычи, обеспечивающим снижение себестоимости конечной целевой продукции относятся:

· сокращение потерь нефти и газа в процессе их извлечения, подготовки и транспортировки до потребителя;

· повышение степени использования (утилизации) попутного газа;

· совершенствование производственной структуры нефтегазодобывающих предприятий за счет максимально возможного освобождения основного производства от вспомогательных функций и концентрации их в рамках специализированных подразделений (ремонтных, транспортных, спецтехники и др.), действующих в составе нефтегазодобывающего объединения;

· переход нефтегазодобывающего производства на рыночные отношения, предусматривающие организацию конкуренции у участников процесса освоения нефтегазовых ресурсов (геологоразведчиков, буровиков и др.).

Вопросы для самоконтроля

1. Состав частичных процессов, формирующих производственный процесс.

2. Особенности процесса нефтедобычи.

3. Производственная структура НГДУ.

4. Производственная структура нефтегазодобывающего АО.

5. Структура производственного процесса добычи природного газа.

6. Состав служб и подразделений газодобывающего управления.

7. Резервы совершенствования производственного процесса нефтегазодобычи.

5.4 Организация производственного процесса транспортирования газа

Основой функционирования газовой промышленности на современном этапе является созданная ранее и постоянно развивающаяся единая система газоснабжения, представляющая собой органически неразрывное единство газовых промыслов, магистральных газопроводов, подземных газохранилищ и систем распределения, осуществляющих непрерывный технологический процесс подачи газа потребителям. Особое место в ней занимает процесс транспортирования газа, поскольку его характеризует наибольшая капитало- и фондоемкость среди отраслей газовой промышленности. Размер себестоимости транспорта газа в среднем по системе втрое больше, чем его расходы по добыче.

Магистральный газопровод - это сложный комплекс инженерных сооружений, предназначенных для осуществления процесса транспортирования газа. В состав газопровода (рис. 9) входят головные сооружения, трубопровод с запорной арматурой, отводами и средствами защиты от коррозии, компрессорные станции, подземные хранилища и газораспределительные станции (ГРС) и т.д. Для обслуживания производственного процесса на газопроводе имеются объекты энерговодоснабжения, линии электропередач, трансформаторные подстанции, котельные, насосные станции, артезианские скважины и ряд других объектов.



Рис. 9. Принципиальная схема магистрального газопровода:

1 - промысловые газосборные сети; 2 - головные сооружения газопровода; 3 - линейная запорная арматура; 4 - городская распределительная сеть; 5 - линейная часть газопровода; 6 - дома обходчиков-ремонтеров; КС - компрессорная станция; ГРС - газораспределительная станция; ПХГ - подземные хранилища газа

Основной производственный процесс транспортировки газа заключается в следующем. Очищенный и осушенный в процессе промысловой подготовки газ поступает на головные сооружения газопровода, где проходит дополнительную обработку и одоризацию (придание специфического запаха с помощью одорантов - этилмерпонтана, метилмерпонтана). После этого он направляется непосредственно в газопровод. Его линейная часть может быть постоянного или переменного диаметра. На некоторых участках (как правило головных) он состоит из нескольких труб (одинакового или различного диаметров), уложенных параллельно в одном коридоре. Через каждые 20-25 км трассы устанавливаются запорные краны для отключения в необходимых случаях (ремонт, аварии) отдельных участков газопровода. Для предотвращения трубопровода от коррозии, используются средства катодной протекторной защиты и электродренажные установки.

Транспортировка газа по трубопроводу обеспечивается компримированием газа на компрессорных станциях (КС). Расстояния между КС определяются гидравлическим расчетом с учетом пропускной способности газопровода, максимального давления на выходе КС, характеристик компрессоров и турбин, а также местных условий - рельефа местности, наличия источников энерго- и водоснабжения, близости населенных пунктов и др. Обычно расстояние между станциями - примерно 120-125 км.

Современные компрессорные станции оснащаются средствами автоматики и телемеханики, позволяющими создать систему централизованного контроля и управления станциями.

Размер затрат на компримирование во многом зависит от объема и состава газоперекачивающего оборудования, которое установлено на КС. По типу агрегаты подразделяются на поршневые и центробежные, по числу ступеней сжатия газа - одно- и многоступенчатые. По виду привода - на газомоторные, газотурбинные и электроприводные.

Газопроводные системы осуществляют не только транспортные, но и сбытовые функции (т.е. реализуют газ различным группам потребителей).

Для этих целей сооружаются газораспределительные станции (ГРС), которые представляют собой комплекс сооружений и устройств, расположенных на отводах от магистрального трубопровода. На ГРС газ дополнительно одоризуется, а его давление снижается до установленных норм подачи его конкретным потребителям. Кроме этого они выполняют функции регулирования расхода и учета отпускаемого газа.

Большое значение в системе поставок газа имеют подземные хранилища газа (ПХГ). Они предназначены в основном для выравнивания сезонной неравномерности потребления газа. Кроме того, ПХГ позволяют более полно использовать пропускную способность газопроводов и создавать резерв газа в случае неисправностей газопровода. Подземные хранилища размещают в истощенных нефтяных и газовых (газоконденсатных) месторождениях или пористых водоносных пластах. Сооружение ПХГ во многом аналогично обустройству газовых промыслов. Компрессорные станции на ПХГ имеют переменную нагрузку, поскольку осуществляют перекачку газа как в пласт, так и из пласта. Поэтому на этих компрессорных станциях в основном применяются поршневые газомотокомпрессоры с широким диапазоном регулирования.

В подземных хранилищах газа в летне-осенний период накапливаются излишки транспортируемого газа, которые вновь подаются в систему для выравнивания возрастающего потребления в зимний период.

В состав ПХГ входят следующие производственные объекты:

· эксплуатационные газовые скважины с наземным обустройством;

· контрольные и наблюдательные скважины;

· трубопроводные шлейфы от скважин до сборно-распределительных пунктов;

· промысловые коллекторы;

· сборно-распределительные пункты;

· компрессорные станции с установками подготовки газа к дальнейшей транспортировке;

· эксплуатационно-хозяйственные блоки, служебные, вспомогательные помещения.

Перед закачкой на хранение газ очищают, компримируют в зависимости от первоначального пластового давления, охлаждают, очищают от масла после компримирования, измеряют его объем, распределяют через коллекторы и шлейфы по нагнетательным скважинам.

Технологический процесс отбора газа выполняется в определенной последовательности: измеряют и регулируют отбор газа, очищают и осушают его и подают в газопровод.

Основные производственные процессы в магистральном транспорте газа характеризуются некоторыми особенностями, обусловливающими специфику форм и методов их организации.

Прежде всего газопроводный транспорт является узкоспециализированным, по сути, технологическим. Он предназначен для перемещения одного вида продукции (природного газа) от мест добычи к потребителям, в отличие от универсальных разновидностей транспорта - железнодорожного, морского, автомобильного.

Во-вторых, основные технологические объекты и сооружения расположены на значительной территории, зависящей от протяженности газопровода.

Важной особенностью газопроводного транспорта является его жесткая связь с источниками добычи газа и потребителями, причем режим эксплуатации газотранспортных систем зависит в большей мере от динамики газопотребления, которое характеризуется существенными колебаниями. Существуют различные виды неравномерности: часовая, суточная, но наиболее важной для экономики транспорта газа является сезонная неравномерность в силу ее наибольшей величины. Изменения в уровне загрузки требуют принятия специальных мер по регулированию этого явления, что приводит к необходимости вложения дополнительных средств.

В четвертых, следует указать на то, что процессу транспортирования газа присущ так называемый «системный эффект», заключающийся в возможности маневрирования потоками газа и отборами его для регулирования различных видов неравномерностей.

Вместе с тем небольшая скорость перекачки (35-40 км/ч) обусловливает возможность получать эффект от этого в основном при решении задач стратегического планирования.

Пятой особенностью является то, что в процессе транспортирования никаких новых продуктов не создается, они лишь перемещаются, хранятся и реализуются. Таким образом, деятельность газотранспортных предприятий и организаций является непосредственно продукцией отрасли.

Важной особенностью процесса транспорта природного газа является его непрерывность, которая обусловлена непрерывностью его потребления и добычи.

Внедрение в практику газоснабжения рыночных отношений привело к формированию новой роли магистрального транспорта газа. Реализуя снабженческую функцию газотранспортные организации получили возможность при определенных условиях решать задачи сервисных структур, путем оказания потребителям широкого спектра технологических услуг, связанных с достижением определенных параметров газа, необходимых получателю в той или иной конкретной обстановке.

Они направлены на:

· обеспечение надежности;

· обеспечение гибкости подачи;

· хранение газа, обеспечивающее для потребителей льготный режим газоснабжения за счет подачи заданных объемов газа в неблагоприятный сезонный период, а также газоснабжения при форсмажорных обстоятельствах;

· поддержание требуемого давления;

· учет разности температур;

· обеспечение различных требований к качеству газа (теплотворная способность, точка росы по углеводородам, содержание воды, сероводорода, механических примесей, серы, двуокиси углерода и т.д.).

Как уже отмечалось, одной из характерных особенностей деятельности газотранспортного предприятия является то, что оно оказывает ряд технологических услуг потребителям газа.

Исходя из особенностей процесса транспорта газа формируется производственная структура газотранспортных предприятий (объединений). Например, дочернее предприятие (акционерное общество) РАО «Газпром» - Мострансгаз (МТГ) имеет структуру, включающую в себя предприятия, осуществляющие три вида деятельности:

· трубопроводный транспорт;

· капитальное строительство;

· подрядную деятельность.

В состав подразделений, осуществляющих трубопроводную деятельность, входит 25 управлений магистральными газопроводами (УМГ), два управления эксплуатации газопроводами (УЭГ), пункт аварийно-восстановительных работ (ПАВР), три подземных хранилища газа (ПХГ), управление КРГСА, а также ПТП.

Капитальное строительство основных средств ведется различными организациями, входящими в состав МТГ на правах обособленных подразделений.

В состав МТГ также входят 13 подразделений, занимающихся подрядной деятельностью, в их числе 8 передвижных механизированных колонн (ПМК).

Все перечисленные услуги в основном могут осуществляться на трех уровнях:

· газотранспортного предприятия, осуществляющего транзит газа до границы другого государства;

· газотранспортного предприятия, осуществляющего транспорт газа российским потребителям;

· городского газового хозяйства, осуществляющего распределение и поставку на относительно небольшие расстояния конечным российским потребителям.

Услуги первого уровня проводятся по международным правилам на контрактной основе в условиях рыночной конкуренции с зарубежными газотранспортными предприятиями.

Услуги второго и третьего уровня проводятся в рамках договора на поставку газа.

По степени значимости производственных услуг они ранжируются, т.е. определяется очередность их проведения.

Приоритетность услуг зависит от категории потребителя, степени влияния услуг на его экономические показатели.

Потребитель должен иметь возможность выбора именно тех услуг, которые ему действительно нужны, от других он вправе отказаться.

Проведение рассмотренных услуг может осуществлять как газотранспортное предприятие, так и специализированые (сервисные) производственные объединения.

Производственные услуги в условиях рыночных отношений целесообразно внедрять в два этапа.

На первом следует внедрять услуги по обеспечению надежности и гибкости транспорта газа, как наиболее ответственные с точки зрения соблюдений условий поставки газа и наиболее значимые с точки зрения получения прибыли и понесения убытков (штрафов).

На втором этапе внедряются остальные виды услуг - поддержание требуемого давления, хранение газа, учет разности температур и т.д.

Вопросы для самоконтроля

1. Основы функционирования газовой промышленности.

2. Принципиальная схема магистрального газопровода.

3. Характеристика основного процесса транспортировки газа.

4. Особенности производственного процесса транспорта газа.

5. Производственная структура газотранспортного предприятия.

6. Резервы повышения эффективности процесса транспортирования газа.

5.5 Организация процесса переработки нефти и газа

Нефтеперерабатывающая промышленность страны - это мощный комплекс непрерывных поточных производств, реализующих многовариантную технологию переработки нефти с выпуском нефтепродуктов широкого ассортимента.

Технологическая структура нефтепереработки содержит в себе ряд таких процессов, как первичная переработка, вакуумная перегонка мазута, каталитический крекинг, гидрокрекинг, термокрекинг, коксование, каталитический риформинг, гидроочистка керосинов и др.

В настоящее время в России переработку нефти осуществляют 27 заводов. Кроме того, действуют шесть малотоннажных нефтемаслозаводов, два завода по переработке сланцев, отдельный завод по выпуску катализаторов.

Основные производственные процессы в нефтепереработке имеют ряд особенностей, отличающих эту отрасль промышленности от других и влияющих на формы и методы организации производства. Для них характерно следующее:

1) производственные процессы относятся к аппаратурным процессам (так как протекают в закрытых аппаратах);

2) в основном процессы непрерывны, лишь небольшая часть процессов периодическая, но их работа также организована по непрерывному циклу, для этого в составе процесса имеется резервное основное оборудование;

3) многие процессы имеют комплексный характер, в процессе получается из одного вида сырья несколько продуктов (целевых и побочных), одну и ту же установку можно использовать для переработки разных видов сырья, она может вырабатывать различные продукты;

4) основные виды готовой товарной продукции получаются путем смешения; компаундирование готовой продукции также можно производить различными методами;

5) отдельные технологические процессы, так же как и в целом производственные процессы, отличаются большой сложностью; это вызывается высокими температурами и часто высоким давлением, при которых протекает процесс, большими скоростями реакции, необходимостью применения катализаторов, инициаторов для нормального протекания реакции, особыми требованиями к чистоте сырья; сложность процессов увеличивается по мере повышения требований к качеству продукции и улучшению использования сырья;

6) для процессов характерен короткий производственный цикл, время реакции измеряется минутами, а часто и долями секунды; причем изменение реагирующих масс, их передвижение и лабораторный контроль происходят одновременно во время работы технологических установок;

7) основные процессы протекают в закрытых аппаратах, поэтому предмет труда удален от исполнителя; контроль за ходом производства происходит по показаниям контрольно-измерительных приборов и данных периодических анализов качества продукции и сырья;

8) для производственных процессов характерна большая потребность в энергии, транспорте, ремонтных работах и др.;

9) многие процессы относятся к категории пожаро-взрывоопасных.

Длительность производственного цикла в нефтепереработке и нефтехимии определяются продолжительностью:

· технологического процесса;

· передвижения сырья и полуфабрикатов от одной технологической установки к другой;

· хранения полуфабрикатов в промежуточных резервуарах для установления качеств или накопления;

· компаундирования готовых продуктов.

Краткосрочный производственный цикл, непрерывность процессов, большая потребность в продукции отрасли позволяют организовать на предприятиях крупнотоннажное массовое, непрерывное производство. Для нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий характерны большие мощности как самих заводов, так и отдельных технологических установок. Мощность заводов зависит от многих факторов и в первую очередь - от потребности района в продукции отрасли, ресурсов сырья и топлива, а также от близости других нефтеперерабатывающих предприятий.

В современных условиях признана наиболее целесообразной мощность нефтеперерабатывающих заводов по сырью 12-18 млн.т, заводов по производству полиэтилена - 120 тыс.т, по производству каучука - 200 тыс.т.

Мощность современных технологических установок АВТ 6 млн.т, каталитического реформинга - 1200 тыс.т, гидроочистки - 1500 тыс.т и т.д.

Комплексный характер сырья приводит к тому, что в составе предприятия имеется несколько основных производственных процессов.

В составе производственного процесса, как правило, несколько частичных технологических процессов. Так, в производстве масел объединяется 6-8 частичных технологических процессов: АВТ, деасфальтизация, селективная очистка, смешение. В производстве дивинила также шесть частичных процессов: подготовка сырья, первая стадия - дегидрирование, вторая стадия - газоразделение, выделение дивинила. Причем число частичных процессов увеличивается по мере роста требований к качеству продукции отрасли. Так, повышение требований к бензину потребовало введения в схему процессов реформинга, алкилирования, изомеризации и других; увеличение потребности в бензинах привело к вводу каталитического и гидрокрекинга. Повышение качества полиэтилена связано с вводом дополнительных стадий очистки сырья и т.д.

Вследствие большого числа технологических процессов многие нефтеперерабатывающие и нефтехимические предприятия представляют собой комбинаты.

Комбинирование наиболее полно отвечает специфике нефтепереработки и нефтехимии, так как обеспечивает улучшение использования комплексного сырья, сокращает его расход, уменьшает стадии переработки, затраты на транспорт сырья и полуфабрикатов, уменьшает складские запасы, а отсюда приводит к улучшению технико-экономических показателей. Помимо комбинатов, в промышленности имеются и специализированные заводы: синтетического каучука, топливные, топливно-масляные. Но и эти заводы в своем составе имеют множество технологических процессов. Тип завода и степень комбинирования во многом определяются количеством исходного сырья, обеспеченностью сырьем и топливом, структурой потребности экономического района, мощностью предприятия.

Комплексный характер и взаимозаменяемость сырья и процессов приводят к многовариантности их работ. Эта особенность и предъявляет особые требования к планированию, способствует применению экономико-математических методов. Нефтепереработка была одной из первых отраслей, где они были применены.

Аппаратурный характер процессов, их сложность и непрерывность требуют высокой степени автоматизации производства. Четкость и непрерывность работы технологических процессов достигается тем, что основные ее аппараты работают по заданному режиму путем автоматического регулирования параметров или ручного управления по показаниям соответствующих контрольно-измерительных приборов. В свою очередь высокая степень автоматизации, характерная для отрасли производства, способствует его дальнейшей концентрации и комбинированию.

Большая потребность в энергии, ремонте, транспорте, средствах автоматики и контроля требует значительного подсобно-вспомогательного хозяйства, доля которого в капитальных затратах и труде на современных предприятиях составляет более 50%.

Пожаро-, взрывоопасность процессов, учитывая высокую концентрацию производства, вносит определенные ограничения в размеры цехов и отдельных подразделений, предъявляет жесткие требования к построению генплана предприятия, требует организации специальных служб по охране труда, обеспечению безопасной работы.

Таким образом нефтеперерабатывающие и нефтехимические заводы - это мощные высокоавтоматизированные предприятия со сложной технологической схемой и большим подсобно-вспомогательным хозяйством. Для нормальной работы в составе предприятий имеется несколько основных и вспомогательных цехов. На среднем заводе имеется примерно 20-30 цехов. Число цехов зависит от мощности завода, сложности его схемы, близости других предприятий и принятой формы специализации цехов: технологической, предметной и смешанной.

По мере перехода к предметной специализации число цехов уменьшается. Этому же способствует централизация вспомогательного хозяйства. Типовая производственная структура нефтеперерабатывающего завода приведена на рис. 10.

Первичной производственной структурной единицей в нефтепереработке и нефтехимии является технологическая установка по выработке определенной продукции (полуфабрикатов) или производственный участок по обслуживанию контрольно-измерительных приборов, энергосистем, ремонту отдельных видов оборудования и пр.

Завод, производство или цех представляют собой административно-производственное и, как правило, территориально обособленное подразделение, изготовляющее продукцию (полуфабрикат) либо выполняющее один из видов услуг. В зависимости от характера производственного процесса они делятся на основные, вспомогательные и обслуживающие (см. рис. 10).

К основным относятся подразделения по производству готовой продукции или полуфабрикатов. Число таких подразделений зависит от мощности предприятия, сложности его технологической схемы, специализации и комбинирования, планировки, рельефа местности. Как правило, в составе самостоятельного завода средней мощности есть 8-12 технологических цехов. Это цехи по подготовке и первичной переработке нефти, каталитического реформирования и гидроочистки, по производству масел и др.



Рис. 10. Типовая производственная структура нефтеперерабатывающего завода

Вспомогательные подразделения обеспечивают основные цехи энергией всех видов и выполняют ремонт. В составе нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий есть энергетические (паро-, электро-, водоснабжения и канализации, компрессорный), ремонтно-механический, ремонтно-строительный и товарно-сырьевой цехи (управления), цех КИПиА.

Обслуживающие подразделения выполняют работы по обслуживанию производства. Это лаборатории, осуществляющие технический контроль, транспортный цех и др.

Иногда в составе предприятия имеются и побочные подразделения, связанные с переработкой отходов производства (щелочных отходов, кислого гудрона).

Число вспомогательных и обслуживающих подразделений также зависит от мощности предприятия и сложности его технологической схемы.

Производственную структуру предприятия определяют при проектировании. Однако это не исключает ее совершенствования. Оно предполагает правильное определение размера предприятия, его специализации, принципа построения и состава цехов, повышение степени автоматизации, более широкое развитие комбинирования и кооперирования, улучшение структуры производственных процессов.

Совершенствованию производственной структуры предприятия и организации производства предшествует их анализ, в первую очередь - оценка организационного уровня предприятия. Для этого можно использовать такие показатели, как пропорциональность средств труда, пропорциональность живого труда, ритмичность производства, использование средств труда и численность работающих, число структурных подразделений и их взаимосвязь.

Совершенствование производственных процессов в нефтепереработке и нефтехимии осуществляется путем замены периодических процессов непрерывными, многостадийных - одностадийными, малоэффективных (например, термический крекинг) более эффективными с целью повышения качества продукции и степени использования сырья; путем дальнейшей интенсификации процессов, более широкого осуществления прямых связей между технологическими установками без промежуточных емкостей, широкого комбинирования установок.

К основным путям совершенствования производственной структуры нефтеперерабатывающего предприятия можно отнести следующие направления: укрупнение цехов и установок, централизацию вспомогательного хозяйства, особенно ремонтных работ, повышение степени автоматизации производства, переход к бесцеховой структуре.

Укрупнение нефтеперерабатывающих предприятий положительно влияет на развитие нефтехимических производств, на комбинирование последних с нефтепереработкой, так как способствует концентрации сырьевых ресурсов. Экономия от укрупнения здесь особенно велика из-за высокой капиталоемкости этих производств. Вместе с тем создание очень крупных предприятий - это увеличение сроков строительства и радиуса перевозок. Последнее может привести к существенным транспортным расходам, которые будут возрастать при большой выработке нефтепродуктов, доставляемых железнодорожным или водным транспортом. Поэтому вопрос о мощности предприятия должен решаться с учетом всех факторов. Экономия от укрупнения должна превышать рост затрат на транспортировку, а также дополнительные расходы, связанные с увеличением строительства и усложнением управления.

Вопросы для самоконтроля

1. Характеристика нефтеперерабатывающей промышленности.

2. Особенности основных процессов нефтепереработки.

3. Производственная структура нефтеперерабатывающего предприятия.

4. Пути совершенствования процессов нефтепереработки, производственной структуры предприятия.

5.6 Организация процесса транспортирования, хранения, сбыта нефти и нефтепродуктов

Важнейшая особенность предприятий транспортирования, хранения и сбыта нефти - их органическая связь с нефтегазодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленностью, с одной стороны, и потребителями, с другой стороны. Она во многом определяет характер организации производственных процессов на предприятиях трубопроводного транспорта и нефтегазового хозяйства.