ЭПОХА ЭЛЕКТРОБУРОВЫХ

Ввод в 2020 году Белорусской атомной электростанции в эксплуатацию даст возможность снизить зависимость всей энергетической системы Беларуси от импорта природного газа. В перспективе будут снижены тарифы на электроэнергию для реального сектора экономики. С пуском АЭС существенно изменились направления развития всей энергетической системы страны.

В ногу со временем

Сегодня Республика Беларусь потребляет около 36—37 млрд кВт*ч электроэнергии в год. Около 95% этого количества вырабатывается из природного газа, импортируемого из Российской Федерации. Белорусская АЭС дополнительно будет вырабатывать еще 18 млрд кВт*ч. Станция поможет снизить потребление дорогого «голубого топлива» ориентировочно на 5 млрд м³ в год. Также на 7—10 млн т ежегодно уменьшатся выбросы парниковых газов. Работа АЭС для нашей республики означает возможность производить более дешевую энергию, сократить импорт газа, сделать свою энергетическую отрасль более независимой и безопасной, а национальную экономику — более конкурентоспособной. Планируется повсеместно увеличивать использование электрической энергии.

Не стоит в стороне и предприятие «Белоруснефть», где эксплуатируется энергонасыщенное оборудование, а потребление энергии постоянно растет. Эффективное использование топливно-энергетических ресурсов — важный элемент экономики любого предприятия, оказывающий существенное влияние на конкурентоспособность продукции, устойчивость, стабильность и уязвимость его экономических показателей. В «Белоруснефти» функционирует сеть собственных источников генерации, работающих как на местных видах топлива, так и на возобновляемых источниках солнечной энергии. И сегодня реализация стратегии по увеличению использования электрической энергии для предприятия белорусских нефтяников становится в ряд приоритетов. Количество подключаемого к электричеству технологического оборудования на производственных объектах планируется увеличить. Естественно, после детальной оценки экономической целесообразности и эффективности. При этом в расчет берутся в том числе технические возможности собственных распределительных сетей электроснабжения.

Электричество на смену дизелю

До недавнего времени главным источником питания буровых установок объединения «Белоруснефть», с помощью которых строятся нефтяные скважины, являлись дизель-генераторные установки. Было принято решение о постепенном переводе парка буровых станков на электротягу — о подключении их к внешним сетям электроснабжения. И поставленная задача успешно выполняется.

- Перевод буровых установок на энергоснабжение от внешних сетей способствует снижению операционных затрат на технологические процессы бурения и, соответственно, уменьшению конечной стоимости строительства скважин для нашего нефтегазодобывающего управления «Речицанефть», — дал комментарий главный инженер — заместитель генерального директора «Белоруснефти» Антон Серебренников. — Использование электротяги позволит увеличить потребление собственной электроэнергии, выработанной на блок-станциях Белорусского газоперерабатывающего завода, снизить потребление светлых нефтепродуктов. Немаловажным фактором является и то, что уменьшится количество вредных выбросов от дизель-генераторных установок при строительстве скважин. Это полностью соответствует экологической политике нашей компании.

Предприятию белорусских нефтяников переход на электротягу позволит сократить эксплуатационные затраты на обслуживание дизель-генераторных установок, снизить транспортные расходы по доставке топлива на скважины. Также это обеспечит дальнейшее снижение объемов циркуляции жидкого топлива внутри предприятия.

Первая электробуровая

Первопроходцами в переводе на «электрические рельсы» стали специалисты Светлогорского управления буровых работ (СУБР). Реализация масштабного проекта по подключению парка буровых станков к сетям внешнего энергоснабжения началась в «Белоруснефти» осенью прошлого года. Первым в этом ряду стал унифицированный станок российского производства «Уралмаш 3Д-86». Его подключили к внешней сети электроснабжения на скважине № 68 Северо-Домановичского нефтяного месторождения.

В запуске установки в эксплуатацию участвовали представители Управления энергетики Центрального аппарата «Белоруснефти», других структурных подразделений объединения и государственного предприятия «Белоруснефть-Промсервис». В торжественной обстановке на трансформаторной подстанции включили автоматические выключатели, и к электрическим приемникам бурового станка было подано напряжение. Так объединение «Белоруснефть» вступило в эпоху электробуровых!  

«Уралмаш 3Д-86» подключили к существующей воздушной линии (ВЛ) 10 кВ от подстанции «Озаричи». Специально для этих целей построили участок воздушных линий электропередачи 10 кВ с установкой 23 опор. Эта линия с самонесущим изолированным проводом подходит прямо к месту установки буровой. На площадке скважины установили новую комплектную трансформаторную подстанцию производства Минского электротехнического завода имени В.И. Козлова.

Эффективная работа

Российский «Уралмаш 3Д-86» недолго был единственным «электрическим» буровым станком в техническом арсенале «Белоруснефти». Спустя месяц специалисты объединения успешно подключили к внешней сети электроснабжения еще одну буровую. На этот раз мобильную установку АРС-250 белорусского производства — она начала работу на Осташковичском месторождении. А еще через несколько дней на Карташовской площади к электрической сети был подсоединен итальянский буровой станок Drillmec в эшелонном исполнении. Таким образом, линейка электрифицированных станков охватывает все имеющиеся сегодня в «Белоруснефти» модели установок для бурения скважин.

Такой результат достигнут благодаря эффективной и слаженной совместной работе всех задействованных структурных подразделений, отделов и служб Центрального аппарата предприятия белорусских нефтяников. Успешному переводу станков на электротягу предшествовал большой объем подготовительных мероприятий. Задачи решались комплексно. НГДУ «Речицанефть» и СУБР выполнили предпроектную проработку. Документацию по подключению установок к внешнему энергоснабжению подготовили специалисты еще одного структурного подразделения «Белоруснефти» — БелНИПИнефть. Электромонтажные работы качественно и на высоком уровне выполнили специалисты Вышкомонтажного управления и государственного предприятия «Белоруснефть-Промсервис».

- Электрификация буровых установок является знаковым событием как для нашего управления, так и для объединения «Белоруснефть» в целом, — рассказал начальник НГДУ «Речицанефть» Сергей Ласица. — Проведена масштабная проработка подходов к реализации этого важного проекта. Отмечу, выполнить работы по подключению к электросети буровых станков, особенно Drillmec и АРС-250, было непросто. Но наши специалисты вместе с коллегами из других подразделений объединения сообща решили эту задачу и успешно внедрили электротягу в процесс бурения. Впервые значительная часть нагрузки при строительстве скважины осуществляется не от передвижной дизельной электростанции, а от наших внешних сетей. Отмечу, такой способ бурения позволяет значительно сократить затраты, связанные с расходом дизельного топлива, потребляемого передвижными дизельными электростанциями. Раньше они были главным источником электроснабжения, а теперь — «горячий резерв» на случай возможных аварийных отключений в электрических сетях. Сегодня в «электробурении» одновременно находятся установки трех различных типов и расчетных мощностей. Это имеет большое значение в наработке опыта использования электрической энергии в строительстве скважин. В процессе работы рассматриваются и изучаются все технологические режимы, определяются возможные «узкие» места и способы их нивелирования, итоговые финансовые затраты и варианты их оптимизации.

Для подключения буровых к электроснабжению были построены ВЛ напряжением 6 и 10 кВ, использована новая мобильная подстанция 35/10 кВ с мощным трансформатором. К слову, построенные на скважинах линии электропередачи используются затем повторно, а также служат для повышения надежности эксплуатационного фонда скважин.

- Подключение к сети электроснабжения установок Drillmec, АРС-250 и «Уралмаш» значительно отличается, — рассказывает главный энергетик — начальник управления энергетики Центрального аппарата «Белоруснефти» Максим Любимов. — Разница в их конструктивных особенностях весьма существенная. Если для обеспечения работы основных механизмов буровых установок «Уралмаш» нам по-прежнему требуется дизель-генераторная установка, то для более современных станков с частотно-регулируемым приводом в этом нет необходимости. В настоящий момент при подключении станков «Уралмаш 3Д-76(86)» мы стараемся перевести на электротягу все возможное периферийное оборудование. Что касается установок АРС-250 и Drillmec, то в этом случае к сети внешнего электроснабжения подключается как основное буровое оборудование, так и все вспомогательные узлы и механизмы. Дизель-генераторные установки полностью останавливаются и переводятся в резерв.

По современным стандартам

Тяжелые буровые установки, особенно такие как, например, Drillmec в эшелонном исполнении, по потреблению электроэнергии можно сравнить с фабрикой или заводом. Обеспечить электричеством буровой станок с его энергонасыщенным оборудованием, причем сделать это качественно и, главное, надежно, — нелегкая задача. Она требует детальной проработки, порой с нестандартными решениями. Необходимы развитая собственная сеть электроснабжения, а также достаточная мощность и пропускная способность внешних сетей. Немаловажным фактором является и мобильность буровых. Ведь завод всегда стоит на месте, а буровые станки, окончив строительство скважины, «переезжают» на новую подготовленную площадку. Для энергетиков и других специалистов «Белоруснефти», участвующих в процессе, это означает начало нового цикла. Сбор исходных данных, их детальный анализ, получение технических условий, расчет электрических сетей, их проектирование до выполнения строительно-монтажных работ, повторное использование электрооборудования и обеспечение готовности сети электроснабжения к началу строительства новой скважины. Задача сложная, но белорусские нефтяники не привыкли пасовать перед трудностями и любую работу выполняют по самым современным стандартам. Намеченная программа электрификации будет выполнена. Ведь использование собственной электроэнергии позволит снизить операционные затраты при бурении скважины. Стоимость электроэнергии, выработанной от локальных дизель-генераторных установок, сегодня в три раза дороже электричества, полученного от собственных источников генерации БГПЗ.

- Использование внешних электрических сетей значительно повышает надежность электроснабжения буровых, — такую оценку нововведениям дал начальник СУБРа Виктор Архипенко. — Теперь каждая установка имеет два абсолютно независимых источника электроэнергии — воздушную линию электропередачи и дизель-генераторные установки. При такой схеме электроснабжения риски остановки работ по строительству скважин из-за отсутствия электроэнергии становятся минимальными. Перевод наших станков на электричество решает не только экономические задачи. Количество дизельного топлива для бурения эксплуатационных и разведочных скважин в 2021 году при объеме проходки 170 тыс. м сократится более чем на 30% по сравнению с 2020 годом. Помимо значительной экономии светлых нефтепродуктов внедрение электротяги способствует снижению вредной нагрузки на экологию путем уменьшения количества выбросов, образующихся при сжигании топлива в ходе строительства скважин. Уменьшение времени работы дизель-генераторных установок приводит к снижению расхода запасных частей и материалов для их обслуживания. Это тоже является положительным аспектом производственной деятельности.

Инновационные технологии

При переводе буровых станков на электротягу энергетики «Белоруснефти» сталкиваются и с такой проблемой, как низкие показатели надежности и устойчивости сети электроснабжения. Сегодня в Гомельской области в местах, где «Белоруснефть» ведет бурение, нет достаточно мощных развитых сетей электроснабжения с напряжением 6/10 кВ. Люди уже давно привыкли к тому, что у них в доме или квартире есть освещение, а в электрических розетках — напряжение 220 В, необходимое для работы домашней техники и приборов. Они воспринимают это не как благо, а, скорее, как данность и что-то обыденное. Бывают случаи, когда электричество вдруг пропадает из-за сбоев или неполадок. Для всех это не более чем временное неудобство. Но в промышленном производстве отсутствие электроснабжения, особенно длительное, чревато большими негативными последствиями. Это — простои дорогостоящего оборудования, нарушения технологических циклов, ведущие к экономическим потерям и убыткам для предприятий. Специалисты «Белоруснефти» для решения этой задачи будут применять промышленные системы накопления энергии. Данное оборудование работает по новейшим инновационным технологиям и способно компенсировать все пусковые процессы буровой установки, обеспечивая стабильный технологический режим. Внедрить эти системы в производство белорусские нефтяники планируют уже в текущем году.

Новаторское русло

Электрификация в объединении «Белоруснефть» растет стремительными темпами. Причем в этот процесс уже вовлечено не только буровое управление, но и другие обособленные структурные подразделения компании. Новые подходы используются везде, где это экономически целесообразно. К электричеству подключают установки для подземного и капитального ремонта скважин, жилые городки бригад, оборудование различного технологического назначения и другую инфраструктуру. Важно и то, что в первую очередь обеспечивается использование собственных ресурсов.

В настоящее время порядка 60% проходки горных пород в объединении «Белоруснефть» все еще приходится на российские станки «Уралмаш». Но полученный первый положительный опыт бурения на электротяге в белорусском регионе говорит о целесообразности более активного применения современных буровых установок с частотно-регулируемым приводом. Хорошим примером является достигнутый эффект по экономии более 216 т дизельного топлива при строительстве скважины № 19 на Карташовском месторождении по сравнению со скважиной № 16 этой же площади, построенной еще с полноценным использованием дизель-генераторных установок. Всего в 2020 году буровыми станками на электротяге потреблено уже более 2 млн кВт*ч электроэнергии.

- Генерация электрической энергии в Республике Беларусь растет, — резюмирует Максим Любимов. — На подходе ввод в эксплуатацию второго энергоблока БелАЭС. С учетом таких перспектив новаторский способ бурения прочно займет свое место как наиболее технологичный, эффективный и при этом наименее затратный. До 2025 года нам предстоит обеспечить перевод всех буровых установок и станков для бурения боковых стволов скважин на снабжение от внешних электрических сетей. Перевод на электротягу потребует модернизации существующих распределительных электрических сетей, строительства новых магистральных линий электроснабжения напряжением 6/10 кВ. Это впоследствии положительно скажется на устойчивости системы энергоснабжения нефтедобывающих промыслов в целом. При реализации данного масштабного проекта применяется ряд технологий, которые также позволят увеличить надежность электроснабжения объектов нефтедобычи «Белоруснефти».

Есть мнение

Свою оценку процессу перехода на электротягу дали и другие непосредственные участники внедрения электрификации на предприятии «Белоруснефть».

Константин Шевеленко, начальник Вышкомонтажного управления:

— Раньше, до 2020 года, использование внешних сетей электроснабжения при строительстве буровых для нашего управления всегда было связано с рядом трудностей. Недостаточная мощность подстанций НГДУ «Речицанефть», их удаленность от новых площадок для бурения — эти факторы не позволяли подключать энергонасыщенное оборудование. Сейчас ситуация кардинально изменилась. С помощью временных сетей электроснабжения и мощной трансформаторной подстанции есть возможность запитать основные потребители светлых нефтепродуктов при строительстве установок «Уралмаш 3Д-76(86)» — подъемник для вышек и сварочное отделение ДЭС.

Дмитрий Дробышевский, директор ГП «Белоруснефть-Промсервис»:

— «Белоруснефть» сегодня ведет планомерную работу по увеличению использования электрической энергии в своей производственной деятельности. Коллектив нашего предприятия понимает важность этого проекта и принимает активное участие в его реализации. Наши специалисты выполняют электромонтажные работы по устройству воздушных и кабельных линий электропередачи, работы по монтажу и наладке автоматизированной системы контроля и учета электроэнергии, а также релейной защиты, автоматики и телемеханики. Также проводятся испытания и измерения электрооборудования, кабельных и воздушных линий электропередачи и заземляющих устройств.

С прицелом на будущее

Говоря о перспективах, нельзя не упомянуть и о ряде важных преимуществ, имеющихся у электрифицированных станков по сравнению с дизельными аналогами. И это помимо возможности питания от электросети. В их эксплуатации задействовано меньшее количество персонала, проще проводить техническое обслуживание. Важный фактор, который в первую очередь оценят буровики, — скорость бурения. Этот показатель здесь выше благодаря более высокому коэффициенту полезного действия у электродвигателей. В конструкции электрических буровых в разы меньше механизмов, узлов и агрегатов, ресурс которых недолговечен в тяжелых условиях работы. Если обобщить, то грамотно проводимая электрификация основного и вспомогательного оборудования, используемого при бурении и добыче углеводородного сырья, обеспечивает существенное снижение затрат.

Белорусские нефтяники нарабатывают сейчас ценный опыт использования электрической энергии в бурении на территории Республики Беларусь. Перед ними поставлена задача по повышению надежности и устойчивости технологических систем буровых установок, исключению осложнений, связанных с прихватами бурового инструмента по причине нарушения электроснабжения.

Сейчас на скважинах «Белоруснефти» работает уже семь электрифицированных буровых установок. Программой на текущий год определено более 30 объектов для подключения к сетям внешнего электроснабжения. Среди них как станки «Уралмаш», так и Drillmec и АРС-250. Кроме того, до конца года на электротягу будет переведено более 20 установок для бурения боковых стволов. Эти цифры — не константа. Количество подключаемого к электричеству оборудования, скорее всего, будет изменяться в сторону увеличения.

ТЕКСТ Алексей Соснок

ФОТО Вячеслав Суходольский