УДК 621.31

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ НЕФТЕГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА В КАЧЕСТВЕ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЯ

Турышева Анна Вахтанговна
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»
кандидат технических наук, ассистент кафедры электротехники, электроэнергетики, электромеханики

Аннотация
В данной статье рассмотрены проблемы использования попутного нефтяного газа в качестве энергоносителя, при разработке нефтегазовых месторождений. Показана неравномерность электрических нагрузок месторождения и объемов добычи попутного нефтяного газа при эксплуатации месторождения. Предложены пути обеспечения стабильной работы электротехнического комплекса.

Ключевые слова: объекты нефтегазодобычи, попутный нефтяной газ, потребители электроэнергии


INCREASE OF EFFICIENCY OF POWER SUPPLY OF OIL AND GAS FIELDS WHEN USING ASSOCIATED PETROLEUM GAS AS THE ENERGY CARRIER

Turysheva Anna Vahtangovna
National mineral resources university (university of mines)
PhD of Technical Sciences: Assistant of the Electric Engineering, Electrical, Energetics and Electromechanics Department

Abstract
In this article problems of use of associated oil gas as the energy carrier are considered, when developing oil and gas fields. Unevenness of electric loadings of a field and volumes of production of associated oil gas is shown at field operation. Ways of ensuring stable work of an electrotechnical complex are offered.

Keywords: areas of oil and gas extracting, associated petroleum gas, load customer


Библиографическая ссылка на статью:
Турышева А.В. Повышение эффективности энергоснабжения нефтегазовых месторождений при использовании попутного нефтяного газа в качестве энергоносителя // Современная техника и технологии. 2014. № 5 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2014/05/3875 (дата обращения: 28.05.2017).

При разработке нефтегазовых месторождений, находящихся вдали от централизованных источников питания, целесообразно использовать локальные электростанции, построенные на базе автономных генерирующих устройств, использующих в качестве энергоносителя попутный нефтяной газ.

Однако, применение в качестве топлива только попутного нефтяного газа в большинстве случаев затруднено, поскольку электрические нагрузки месторождения в период его эксплуатации не соответствуют количеству извлекаемого углеводородного сырья. Из графика, приведенного на рисунке 1, видно, что излишки попутного нефтяного газа характерны на начальном этапе разработки месторождения, максимум добычи достигает около 300 млн м3 на шестой год эксплуатации, однако объемы добываемого газа превышают потребности генерирующих агрегатов. После 12 лет нефтедобычи, для покрытия нагрузок месторождения, уровень извлечения ПНГ является недостаточным для работы генераторов. Таким образом, в начальный период эксплуатации месторождения нефти возникает проблема утилизации избыточных объемов ПНГ, а в конечный период – недостаточность его ресурсов.

Рисунок 1 – График добычи попутного нефтяного газа и потребностей месторождения в топливе

Возможным способом решением данной задачи является закачка излишков газа в пласт месторождения на стадии разработки или в пласт соседнего месторождения с дальнейшим использованием. [1, Киршенбаум,  с.35]

Особенностью нагрузок нефтегазового месторождения является то, что около 40 % приходится на потребителей механизированной добычи жидкости; 35 % – систему поддержания пластового давления; 25 % – прочие технологическую и нетехнологическую нагрузки [2, Бадрызлов, с.128].

Следовательно, для нефтегазовых месторождений основными потребителями электроэнергии являются нагрузки, обеспечивающие добычу технологической жидкости, к которым относятся насосные агрегаты с приводом от погружных электродвигателей, восприимчивые к изменению питающего напряжения.

На рисунке 2 представлены зависимости характеристик тока и напряжения двигателя ПЭД-32-117 с установкой центробежного насоса ЭЦН80-12350 при изменении питающего напряжения на двигателе в пределах 0,8-1,15Uном, а также характеристики давления и производительности.

Рисунок 2 – Характеристики тока и напряжения двигателя, давления и производительности

Из рисунка видно, что при достижении напряжения номинального значения величина тока имеет минимальное значение, не зависящее от величины нагрузки насоса. Повышение напряжения на величину 10% от номинального приводит к увеличению производительности на 3%, снижение на 10 % – к уменьшению на 5 % [3, Ведерников, с. 44].

Однако, особенностью эксплуатации погружных электродвигателей является то, что при 10 % увеличении питающего напряжения потери в стали достигают 30%, при 5% снижении напряжения ток ротора возрастает на 20%, а скорость уменьшается до 2%, а при 10% снижении возможно отключение привода. Поэтому поддержание постоянного питающего напряжения на нагрузке является важной технико-экономической задачей.

Поскольку объемов газа на конечном этапе разработки месторождения нефти может не хватать для нормального функционирования электротехнического комплекса с автономным источником, то на конечном этапе функционирования месторождения может быть использована микротурбинная установка с другого куста скважин или газопоршневой агрегат. В случае изменения питающего напряжения, аварийной или плановой остановках электроагрегатов может быть использована дизель-генераторная установка, а при наращивании мощностей большой величины целесообразно подключать резервную высоковольтную линию электропередач.


Библиографический список
  1. Киршенбаум Р.П. О целесообразности строительства электростанций на нефтяных месторождениях / Р.П. Киршенбаум, Ю.Б. Новоселов, В.П. Фрайштетер // Нефтяное хозяйство. 2002.  №7.  С.34-38.
  2. Бадрызлов Д Системы автономного энергообеспечения нефтяных месторождений / Нефтегазовая вертикаль. – 2006. – №9-10. –C.128-130
  3. Ведерников В.А. Оценка показателей работы куста скважин с УЭЦН / В.А. Ведерников, Г.Я. Григорьев // Нефть и газ. – 2003. – №4. – С.40-46.


Все статьи автора «Турышева Анна Вахтанговна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: