Когенерационный цикл на месторождениях – эффективный способ конверсии ПНГ в электрическую и тепловую энергию
5-летний рубеж надежной эксплуатации прошел энергоцентр собственных нужд «Уса» – крупнейший ЭСН на месторождениях Республики Коми.
25 ноября 2016 года компания ЛУКОЙЛ-Коми ввела ГТУ-ТЭЦ на Усинском нефтяном месторождении. Строительство провело ООО «ЛУКОЙЛ-Энергоинжиниринг». Применение основного оборудования отечественного производства и использование инновационных технологий на всех этапах строительства позволили завершить проект за 14 месяцев. Основное и резервное топливо для ЭСН – попутный нефтяной газ. Мощности энергообъекта рассчитаны на потребление 170 млн кубометров ПНГ в год.
Энергоцентр собственных нужд (ГТУ-ТЭЦ) мощностью 100 МВт на Усинском месторождении
Проект осуществлен в интересах развития производственной деятельности на Денисовском лицензионном участке. Энергоцентр «Уса» решает несколько задач:
- покрытие электрических нагрузок в условиях сетевых ограничений;
- выработка тепловой мощности для различных объектов месторождений;
- обеспечение технологических потребностей в горячей воде для закачки в пласты;
- сокращение затрат на потребляемые энергоресурсы;
- уменьшение зависимости предприятия от тарифной политики на рынке электроэнергии;
- снижение нагрузки на окружающую среду и улучшение экологической обстановки на промыслах.
Так возможности ЭСН, наряду с увеличением объемов полезного использования ПНГ, обеспечивают рост добычи углеводородов и энергетическую автономность Усинского, Баяндыского и Восточно-Ламбейшорского месторождений.
Закатка турбины в энергоблок
Установленная электрическая мощность ГТУ-ТЭЦ составляет 100 МВт (номинальная – 125 МВт), тепловая мощность – 152,1 Гкал/ч. ЭСН состоит из 5 когенерационных энергоблоков, каждый из которых выполнен на основе газотурбинной установки ГТЭ-25ПА с генератором мощностью 25 МВт. Выработка электроэнергии происходит по схеме «четыре ГТУ в работе - одна в резерве», что гарантирует надёжность снабжения.
Газотурбинная установка ГТЭ-25ПА разработана АО «ОДК-Авиадвигатель» (Пермь). С 2013 года агрегат серийно выпускается предприятием «ОДК-Пермские моторы». Основа конструкции – турбина ПС-90ГП-25А, самый эффективный энергетический привод российского производства, созданный на базе авиационного двигателя ПС-90А2.
Газотурбинный двигатель ПС-90ГП-25А – эффективный привод для энергетических установок
Для выдачи тепловой мощности здесь установлены пять котлов-утилизаторов, сопряженных с ГТУ. Они нагревают воду за счет высокой температуры выхлопных газов турбин. Отпуск тепла осуществляется аналогично генерации электричества – по схеме 4+1, с резервированием одного котла-утилизатора.
В итоге, когенерационный цикл обеспечивает комбинированную выработку энергии, высокую топливную эффективность, экологичность и экономичность объекта.
Помимо энергоблоков в структуру ЭСН входит котельная собственных нужд, которая также работает на попутном газе.
Для максимально эффективной конверсии ПНГ и надежной эксплуатации генерирующего оборудования энергоцентра необходима качественная подготовка газа перед его подачей на турбины и котельную. Требуемые параметры топлива по чистоте, температуре, давлению и расходу гарантирует многофункциональная технологическая система «ЭНЕРГАЗ», в состав которой входят блок подготовки попутного газа (БППГ) и дожимная компрессорная станция (ДКС).
БППГ осуществляет сепарацию и фильтрацию общего потока ПНГ, подогрев и редуцирование газа для котельной энергоцентра, а также измерение объема топлива, раздельно идущего на ГТУ и котельную.
Блок подготовки попутного газа «ЭНЕРГАЗ»
Технологическая установка располагается на открытой площадке (внутри легкосборного укрытия), оборудована необходимыми инженерными системами. Режим эксплуатации – автоматический. Пропускная способность БППГ – 24 059 м3/ч. После предварительной подготовки газ, предназначенный для энергоблоков, направляется в ДКС, которая компримирует его и подает в турбины под давлением 4,5…5 МПа.
ДКС состоит из трех компрессорных установок, выполненных на базе винтовых маслозаполненных компрессоров. Максимальная производительность каждой КУ составляет 21 447 кг/час, что соответствует общему номинальному расходу топлива на все 4 работающие турбины. Фактическая производительность зависит от динамики нагрузки сопряженных ГТУ и контролируется в диапазоне от 0 до 100%. Для контроля используется специальная двухуровневая система регулирования.
КУ размещаются в отдельных блок-модулях арктического типа, снабженных системами жизнеобеспечения и безопасности. Установки дополнительно оснащены потоковыми анализаторами температуры точки росы газа по воде и углеводородам с устройствами для отбора проб.
Газокомпрессорное оборудование в составе системы газоподготовки
Процесс газоподготовки осложнен высоким содержанием жидких фракций в исходном ПНГ, поэтому требуемые значения топлива по влажности достигаются в несколько этапов. Сначала попутный газ поступает в сепаратор-пробкоуловитель БППГ, где идет первичная сепарация и нейтрализуются залповые вбросы жидкости. Затем газ проходит через коалесцирующие фильтры БППГ и фильтры-скрубберы ДКС.
На заключительной стадии применяется метод рекуперативного теплообмена – каждая компрессорная установка оснащена узлом осушки газа, действующим в режиме рекуперации температуры. Для этого в линию нагнетания интегрированы охладитель и подогреватель, которые образуют промежуточный контур и последовательно осуществляют охлаждение газа, отбой и удаление конденсата, подогрев газа. Осушенное таким образом топливо подается в турбины с температурой на 20°C выше точки росы.
Комплексная подготовка попутного газа в качестве топлива имеет важное практическое значение для эффективной и надежной эксплуатации энергоцентров месторождений.
Энергоцентр «Уса»
О потребностях и перспективе нефтепереработки НЕФТЕГАЗОВАЯ ВЕРТИКАЛЬ поговорила с Рафинатом Яруллиным, Генеральным директором, сопредседателем научно-технического совета АО «Татнефтехиминвест-холдинг».
О перспективах развития сектора ВИЭ в России и мире в условиях глобального энергетического кризиса НЕФТЕГАЗОВАЯ ВЕРТИКАЛЬ побеседовала с директором Ассоциации развития возобновляемой энерге- тики (АРВЭ) Алексеем Жихаревым.
События последних месяцев перечеркнули все существующие прогнозы экономического развития России. Страна оказалась в условиях, когда есть риск оказаться откинутой на десятилетия назад. Автор данного материала полагает, что именно достижение углеродной нейтральности может стать тем путем, который...
В статье сформированы и проанализированы сценарии для европейского газового рынка на 2022- 2025 годы. Они основаны на гипотезах о разных объемах трубопроводных поставок из России, импорта СПГ, а также перспективах собственной добычи, включая восстановление добычи на Гронингенском месторождении...
Начало октября ознаменовалось целым рядом событий, которые указывают на серьезные преобразования, происходящие на мировом нефтяном рынке. Решение ОПЕК+ о снижении квот на добычу сразу на два млн баррелей в сутки при стабильном спросе не имеет аналогов в истории. Впервые стало возможным говорить...
Схема атлантического нефтеэкспорта и встречных, хотя подчас неровных, платежей либо взаимозачетов с участием Москвы, Каракаса и Гаваны – снова на первых полосах деловых СМИ. Топливно-сырьевой мост, родившийся на гребне «холодной войны», но затем исчезнувший, сейчас восстанавливается. Речь, однако, уже...
Использование термических методов воздействия на пласт позволяет значительно увеличить добычу нефти за счет вовлечения в производство нефтематеринских пород. Для доставки теплоносителя к пласту в оптимальном диапазоне температур с устья скважины необходимо обеспечить минимальные тепловые потери по...
О перспективах развития Арктики и СМП НЕФТЕГАЗОВАЯ ВЕРТИКАЛЬ поговорила с Алексеем Фадеевым, д.э.н., исполнительным директором Ассоциации полярников Мурманской области, профессором Высшей школы производственного менеджмента Санкт-Петербургского университета Петра Великого.
В этом году случилось множество дерзких хакерских атак на предприятия как с целью получения выкупа, так и с идеологическими мотивами. Корпоративная защита в условиях новой киберреальности сталкивается с огромным количеством вызовов, многие из которых можно классифицировать, предугадать и предотвратить....
О том как компания реагирует на актуальные вызовы мировых рынков, а также о реализации идей экономики замкнутого цикла «Нефтегазовая вертикаль» побеседовала с Павлом Ляховичем, членом правления – исполнительным директором ООО «СИБУР».
Экономика замкнутого цикла – концепция с разумными постулатами, но неочевидными маршрутами следования. Задача статьи – оценить реалистичность идей «экономики замкнутого цикла» с учетом всех существующих политических и технологических барьеров, с которыми сегодня сталкиваются даже самые продвинутые...
На экономику замкнутого цикла можно посмотреть с точки зрения принципов и соответствующих решений, которые ее апологеты намерены распространить на всю экономику нашей планеты. Мы обычно думаем о том, что ЭЗЦ – это только про то, как превратить отходы в доходы. Это не совсем так. Замкнутый цикл ...
Переработка нефтешламов может быть коммерчески выгодным процессом для производств. Для этого необходима корректировка законодательства, поддержка технологических компаний, стимулирование венчуров. На примере одного кейса показано, как отходы ТЭК можно трансформировать в доходы.
Санкции, введенные против России после февраля 2022 г., изменили условия функционирования газового рынка Европы и российской газовой отрасли. Поставки природного газа из России в Европу по разным причинам сокращаются, цены на природный газ растут, а европейский энергетический кризис усугубляется....
Для европейского рынка отказ от российского газа сопоставим с запуском двойного суперцикла производства СПГ в США. Нужно ли это США? Потянет ли Европа? Интрига пока сохраняется
Пока покупатели и продавцы СПГ ожидают роста его рынка, перевозчики размещают рекордные по объемам и стоимости заказы на строительство газовозов. Одновременно в России готовятся новые логистические схемы для транспортировки газа.
Планы России по развитию Северного морского пути можно смело назвать грандиозными. Но модель будущего СМП пока представлена в виде очень абстрактных мазков. Одна из причин – стремительно меняющаяся с февраля 2022 года реальность, которая делает неочевидными классические параметры расчетов – спрос...
Европа, игнорируя мировой энергетический кризис, упорно движется по пути отказа от транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Переходу на электромобили мешает многократный рост цен на литий, а также непредсказуемо дорожающая электроэнергия. Россия же продолжает копировать подход...
В феврале 2016 года начался экспорт СПГ США, и сразу же последовали попытки вытеснить им российский природный газ в Европе – на основном для нашего газа экспортном рынке. По мнению автора, США с помощью младоевропейцев (восточноевропейских стран ЕС) выстраивают и реализуют стратегию проникновения американского...
С 26 сентября в газовой отрасли только и разговоров, что о «Северных потоках». Точнее – о неизвестно откуда взявшихся повреждениях, которые привели к утечкам на четырех нитках газопроводов «Северный поток-1» и «Северный поток-2». «Нефтегазовая вертикаль» побеседовала с экспертами и представителями...
В течение последних месяцев Каспийский трубопроводный консорциум (КТК) преследуют технические и юридические сложности. На этом фоне было высказано много различных предположений участниками рынка, и были сделаны громкие политические заявления. Амбициозность некоторых заставляла задуматься о неизвестных...
Альтернативный маршрут транспортировки нефти Казахстана через Азербайджан, о необходимости создания которого 16 лет говорит Нур-Султан (Астана), по-прежнему можно воспринимать как «восточные легенды, сказки, тосты».
По берегам Атлантики PR-фирмы и службы корпоративных связей «витийствуют» в поисках выхода из остро конфликтной обстановки в мировой энергетике. В большинстве своем они «закрашивают в зеленый цвет» дела и планы ТЭК, который подстраивается под климатический фон. Но вот беда: топливные санкции против...
ХМАО-Югра считается основным нефтегазоносным регионом России и одним из крупнейших нефтедобывающих регионов мира. Как сегодня обстоят дела с добычей? Наблюдаются ли какие-то особенности в связи с новыми глобальными рыночными условиями? «Нефтегазовая вертикаль» побеседовала с руководителем Научно-аналитического...
Расширение возможностей нефтепереработки при стабильном спросе – создание высокотехнологичных материалов для дорожного покрытия. Для этого могут быть использованы тяжелые нефти, вторичное сырье, а также инновационные добавки. Подобное направление также может рассматриваться в фокусе циркулярной экономики....
