Партнерство в области технологий
Отдел добычи и технического обслуживания КПО постоянно проводит оценку результатов использования новых технологий с целью улучшения безопасных условий труда, уменьшения вредного воздействия на окружающую среду и максимального повышения уровня добычи.
За последние три года совместно с ведущими поставщиками услуг был реализован ряд инициатив, направленных на усовершенствование методов управления технологическими объектами и трубопроводами компании.
Как уже упоминалось ранее, одним из успешных достижений в области обеспечения целостности и безопасности трубопроводов можно назвать внедрение уникальной системы защиты трубопроводов от незаконных врезок. Данная система была установлена на трубопроводах системы Карачаганак-Атырау (KATS). Эта технология подразумевает использование волоконно-оптического кабеля связи для обнаружения колебаний грунта в непосредственной близости от трубопровода. После испытаний в 2008 г . в следующем году данная система была усовершенствована с целью обеспечения большей безопасности трубопровода и снижения производственных затрат в 2010 году и в последующих периодах.
Вынужденный "простой" технологических установок из-за проведения планово-предупредительных ремонтов и обязательных проверок оборудования может повлиять на производительность, и поэтому очень важно минимизировать объем подобных работ и проверок технологических емкостей и трубопроводов. С этой целью в КПО были разработаны и внедрены две отдельные базы данных по коррозии и проводимым инспекциям оборудования. В программное обеспечение включены алгоритмы рисков, и оно помогает оценивать скорость развития коррозии, отслеживать аномалии и определять периодичность проверок с учетом фактора риска.
Кроме этого, внедрение передовых методик неразрушающего контроля, таких как ультразвуковая дефектоскопия дальнего радиуса действия с использованием технологии «направленной волны», поможет сократить количество земляных работ на трубопроводах и избежать снятия изоляции с технологических трубопроводов.
В Казахстане случаются значительные циклические колебания температур воздуха в течение года, что может оказывать существенное воздействие как на процесс обратной закачки газа, так и на производительность технологических установок, в особенности в летнее время.
КПО тесно сотрудничает с компанией «Дженерал Электрик» по проведению модернизации трех компрессоров обратной закачки газа для обеспечения требуемой производительности в летние месяцы. Усовершенствование системы охлаждения конденсатора в верхней части ректификационной колонны позволило значительно улучшить работоспособность холодильных установок. В результате снижение производительности в летние месяцы 2009 года не было столь существенным, как в предыдущие годы.
В целом можно сказать, что развитие технологий играет ключевую роль в процессе постоянного совершенствования методов управления производством в КПО.
Антифрикционная присадка (АФП)
Под трением подразумевается потеря фрикционного давления, которое происходит по всей трубе при прохождении по ней потока жидкости. Потери высокого давления могут наблюдаться в турбулентных потоках. Эти потери могут привести к снижению расхода насоса и мощности потока. Антифрикционные присадки обычно являются высокомолекулярными длинноцепными полимерами. Они растворяются в сырой нефти и снижают энергетические потери, вызванные турбулентным потоком, что приводит к меньшему снижению давления. При меньших потерях давления тот же самый объем сырой нефти может быть перекачен при более низком давлении, или больший объем можно перекачать при том же самом давлении.
Антифрикционная присадка (АФП) успешно применяется на трубопроводах «Карачаганак-Атырау» с 2005 г . и трубопроводах «Карачаганак-Оренбург» с 2007 г . Эта антифрикционная присадка была специально разработана для использования в условиях особо холодного климата и до сих пор может закачиваться в систему казахстанской зимой, когда температура может снизиться до минус 40 градусов. При низкой скорости нагнетания газа в скважину использование этой присадки ведет к повышению производительности обеих систем, обеспечивая более высокий расход закачиваемой жидкости.
Точно такая же антифрикционная присадка используется в трубопроводе КТК, идущем до Новороссийска. Она не влияет ни на качество сырой нефти, ни на процессы ее переработки на нефтезаводах.
Многоствольные скважины
Компания КПО пробурила в Казахстане несколько технически очень сложных скважин, включая скважины с двумя и тремя стволами. Самая глубокая многоствольная скважина имеет основной ствол и два боковых ствола, длина которых составляет 521, 591 и 471 метров соответственно.
По причине неоднородности Карачаганакского коллектора бурение многоствольных скважин на Карачаганаке позволяет расширить площадь контакта с коллектором из одной скважины при относительно низких дополнительных затратах. За счет этого увеличивается производительность скважин. Освоение скважины выполняется по схеме как избирательного, так и неизбирательного заканчивания скважин. Схема избирательного заканчивания позволяет проводить эксплуатационные испытания каждого ствола многоствольной скважины по отдельности.
Экоцентр (Комплекс утилизации отходов)
В рамках выполнения наших долгосрочных обязательств по обеспечению охраны труда, техники безопасности и защиты окружающей среды, в КПО был внедрен процесс управления отходами, который позволяет сокращать и повторно использовать производственные отходы. Компания KПO завершила строительство нового Экоцентра, оснащенного самым современным оборудованием, которое позволяет производить переработку и безопасную утилизацию буровых растворов и других промышленных отходов.
Основные очистные сооружения включают в себя узел приготовления бурового раствора, установку термомеханической очистки шлама, узел переработки жидких отходов и мусоросжигательную вращающуюся печь. Недавно проведенная модернизация узла приготовления бурового раствора позволяет использовать в карачаганакских скважинах буровой раствор на основе нефти. Это значительно улучшает параметры бурения и демонстрирует выполнение компанией КПО обязательств по защите окружающей среды и использованию современных технологий.
Центр располагается на территории месторождения на расстоянии 1,5 километра от Карачаганакского перерабатывающего комплекса (KПК).
Церемония открытия экоцентра
Испытания и очистка скважин без проведения отжигов
Испытание новых скважин является распространенной практикой с целью оценки их дебита перед подключением к наземным технологическим установкам. Это преследует несколько целей, а именно: измерение основных параметров, необходимых для моделирования первоначального поведения скважины, оценку эффективности бурения и сравнительный анализ фактической и прогнозируемой производительности.
Испытания предполагают проверку дебита скважины в нескольких стабильных режимах с измерением параметров с помощью передвижного контрольного сепаратора, подключенного к скважине. В сепараторе отходящий поток из скважины испытывает большой перепад давления, что позволяет разделить его на отдельные фазы (на нефть и газ в случае Карачаганакского месторождения) для измерения расхода по каждой фазе. По предыдущей практике продукты, полученные в процессе сепарации, сжигались с помощью специальных высокоэффективных горелок, позволявших минимизировать выпадение жидких углеводородов вокруг скважины.
Принимая во внимание необходимость обеспечения экологической безопасности при разработке месторождения, компании-операторы совместно с ведущими сервисными компаниями разработали методики, позволяющие сократить количество отжигов при испытании скважин или совсем исключить их.
В рамках предпринимаемых КПО усилий по минимизации воздействий на окружающую среду в марте 2008 года на Карачаганакском месторождении был запущен в работу сепаратор «Mega Flow», разработанный компанией «Expro». Это уникальное оборудование позволяет проводить разделение фаз под высоким давлением, что дает возможность проводить замер дебитов по нефти и газу, заново смешивать эти потоки и направлять в эксплуатационный трубопровод. Такой метод позволяет не только отказаться от проведения отжигов, но и снизить затраты на использование такого оборудования благодаря сокращению потерь углеводородов.
С недавнего времени, после проведения многочисленных модификаций систем измерения сепараторов наземных технологических установок, такие испытания проводятся непосредственно на самих перерабатывающих установках после подключения выкидных линий к технологическому оборудованию.
Испытания скважины без проведения отжига с помощью сепаратора «Мega Flow».
Обратная закачка газа
Инновационная система обратной закачки газа под высоким давлением была впервые применена на УКПГ-2 Карачаганакского месторождения. Система предназначена для переработки и обратной закачки сырого газа (с содержанием сероводорода 4 процента) под давлением до 550 бар и подачи добытой нефти на Карачаганакский перерабатывающий комплекс.
Нефть, газ и вода под давлением поступают из коллектора на поверхность для последующей переработки и продажи. Газовый фактор в коллекторе играет роль движущей силы, позволяющей извлекать жидкие углеводороды. Когда газ достигает поверхности и отделяется от жидкой фазы, его давление снижается. Для того, чтобы вернуть этот газ обратно в коллектор, необходимо поднять его давление до уровня, превышающего давление в коллекторе. Фактически, обратная закачка газа представляет собой серию технологических процессов, конечной целью которых является повышение давления газа и возврат его в коллектор.
Использование технологии обратной закачки газа на Карачаганакском месторождении несет значительные выгоды. Во-первых, принимая во внимание обязательства КПО по охране окружающей среды, обратная закачка газа позволяет нам возвращать газ в коллектор в качестве альтернативы сжиганию или переработке этого газа по месту добычи. Это также помогает рационально управлять коллектором, поддерживать в нем необходимое давление и, тем самым, эффективно продлевать эксплуатационный срок службы месторождения. Обратная закачка газа в пласт позволяет осуществлять оптимальное извлечение углеводородов в течение всего срока эксплуатации месторождения, что свидетельствует о способности нашего предприятия добывать больше углеводородов и продавать их на мировом рынке по наиболее выгодной цене.
УКПГ-2 является частью единой системы взаимосвязанных и взаимозависимых технологических установок, поддерживающих процесс добычи на Карачаганакском месторождении. УКПГ-2 связана с несколькими добывающими скважинами, от которых продукция поступает в нефтеконденсатоуловители, где скважинный флюид разделяется на три фазы. Газовая фаза поступает на линии осушки, в которых газ осушается перед компрессией. Система компрессии УКПГ-2 состоит из трех компрессоров обратной закачки общей производительностью 22 миллиона кубических метров сырого газа в день с давлением 70 бар на входе системы и с давлением нагнетания 550 бар на выходе, под которым газ возвращается обратно в пласт через систему нагнетательных скважин.
Месторождение в цифровом формате
Проект «Digital Oilfield» (разработка нефтяных месторождений с использованием цифровых технологий), с инициатовой создания которого недавно выступила компания КПО, поможет создать единую комплексную платформу, на которой различные подразделения компании смогут виртуально взаимодействовать в вопросах, связанных с эксплуатацией Карачаганакского месторождения. Персонал, вовлеченный в повседневную производственную деятельность, будет иметь доступ к оперативным данным в режиме реального времени, что позволит более эффективно и продуктивно эксплуатировать Карачаганакское месторождения.
Центр обеспечения буровых работ, открытый в апреле 2009 года, является ключевой составляющей масштабного проекта «Digital Oilfield». Данный объект является автономным центром управления с рабочей средой для совместной работы инженеров технологического процесса и других заинтересованных сторон, участвующих в эксплуатации объектов месторождения. Усовершенствованная версия програмного обеспечения, используемого в Центре, поможет осуществить оптимизацию буровых работ и контролировать рабочий процесс в режиме реального времени. Оперативные данные от каждого бурового станка передаются в Центр, обеспечивая интерактивную связь и эффективное управление производственным процессом.
Центр обеспечения буровых работ.
