Разработка "зеленой" цепи поставок природного газа предприятия ООО "Газпром добыча Ноябрьск"

/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева

Международный институт логистики ресурсосбережения и технологической инноватики

Кафедра Логистики и Экономической Информатики

БУДНИКОВА КРИСТИНА ЕВГЕНЬЕВНА

Разработка «зеленой» цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

Дипломный проект по специальности

08.05.06 «Логистика и управление цепями поставок»

Исполнитель-дипломник Будникова К.Е.

Руководитель работы, доц., к.т.н. Кисленко Н.А.

Научный консультант, Член - корр. РАН, профессор, д.т.н.

Мешалкин В.П.

Директор МИЛРТИ,

заведующий кафедрой ЛогЭкИ, член - корр. РАН, профессор, д.т.н.

Мешалкин В.П.

Москва 2012

Оглавление

Аннотация

Ключевые слова

Краткие сведения об авторе

Список основных аббревиатур и условных обозначений

Техническое задание на дипломный проект

Введение

Глава 1. Анализ эффективности энергоресурсов и аналитический обзор современного состояния научных исследований в области ресурсосбережения на предприятиях топливно-энергетического комплекса (ТЭК)

1.1 Аналитический обзор современного состояния запасов энергоресурсов в России

1.2 Критерии эффективности энергоресурсов в топливной промышленности

1.3 Аналитический обзор современного состояния научных исследований в области ресурсосбережения на предприятиях топливно-энергетического комплекса (ТЭК)

Выводы

Глава 2 .Газодобывающие предприятия как объекты внедрения стратегии ресурсоэнергосбережения

2.1 Описание деятельности предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

2.1.1 О предприятии ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

2.1.2 Сфера деятельности ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

2.1.3 Структура ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

2.1.4 Перспективы развития ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

2.1.5 Инновационные проекты ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

2.2 Технология добычи и подготовки газа на предприятии ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

2.2.1 Краткая характеристика видов газа

2.2.2 Технология основных видов деятельности ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

2.2.2.1 Добыча газа

2.2.2.2 Подготовка газа

2.2.3 Построение упрощенной технологической схемы добычи и подготовки газа на предприятии ООО «Газпром добыча Ноябрьск».

2.3 Экологическая политика ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

Глава 3. Проектирование «зеленой» цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

3.1 Повышение ресурсоэнергоэффективности деятельности ООО «Газпром добыча Ноябрьск» за счет использования тампонажной композиции для низкотемпературных скважин Арктический цемент («Аркцемент»)

3.1.1 Описание тампонажной композиции для низкотемпературных скважин Арктический цемент («Аркцемент»)

3.1.1.1 Обоснование требований к тампонажным материалам для арктических скважин

3.1.1.2 Арктический цемент ('Аркцемент'): подбор состава, физико-механические свойства и фазовый состав продуктов гидратации0

3.1.2 Расчет экономической эффективности от применения тампонажной композиции для низкотемпературных скважин Арктический цемент («Аркцемент») на предприятии ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

Выводы

3.2 Проектирование ресурсоэнергосберегающей экологически безопасной, или «зеленой», цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

Выводы

Заключение

Библиографический список

Приложение 1. Глоссарий основных терминов и понятий

Приложение 2. Экологическая политика ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

Приложение 3. Патент ТАМПОНАЖНЫЙ ЦЕМЕНТ ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СКВАЖИН 'АРКЦЕМЕНТ'

Приложение 4. Перевод главы из книги «Logistics operations and management. Concepts and Models» by Reza Zanjirani Farahani, Shabnam Rezapour, Laleh Kardar

Приложение 5. Результат проверки дипломного проекта на антиплагиат.

Аннотация

К сожалению, самый эффективный источник энергии - нефть - не является возобновляемым природным ресурсом. Прогнозы экспертов говорят о том, что к 2030 году уровень потребления этого топлива превысит уровень его запасов в недрах земли. Второе место по эффективности занимает природный газ. Однако не стоит забывать, что топливная промышленность - главный загрязнитель природной среды.

Исходя из этого вопросы ресурсоэнергосбережения и снижения вредного воздействия промышленных, в частности, добывающих предприятий, на окружающую природную среду выходят на первый план. Развитие и внедрение новых технологий в деятельность предприятий позволит повысить уровень экологичности при извлечении природных энергетических ресурсов.

Одним из организационно-экономических инструментов, позволяющих повысить ресурсоэнергоэффективность производства, является разработка ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки добываемого сырья и организация управления техногенными образованиями, или управления отходами предприятий. Одним из инструментов повышения ресурсоэнергоэффективности предприятий являетсямногоуровневая комплексная методология разработки ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки промышленных отходов на предприятиях нефтегазохимического комплекса с использованием концепций ресурсоэнергосберегающей, или «зеленой», логистики.

Ключевые слова

Ресурс; ресурсоэнергосбережение; окружающая природная среда (ОПС); добыча; экономическая эффективность; экологическая эффективность, или «экоэффективность»; цепь поставок (ЦП); «зеленая» цепь поставок; скважина; тампонажный цемент; отходопоток.

Краткие сведения об авторе

Я, Будникова Кристина Евгеньевна, родилась в г. Северо-Задонск Донского района Тульской области. В 2007 году окончила МОУ «СОШ №5» г. Донского Тульской области с золотой медалью. В том же году поступила в Российский Химико-Технологический Университет им. Д.И. Менделеева в Международный Институт Логистики Ресурсосбережения и Технологической Инноватики (МИ-ЛРТИ) по специальности «Логистика и управление цепями поставок».

Дополнительно получила дополнительное к основному высшее образование по специальности “Переводчик в сфере профессиональных коммуникаций” в РХТУ им. Д.И. Менделеева. Форма обучения дополнительного высшего образования - вечерняя.

Список основных аббревиатур и условных обозначений

БТС - безотходная технологическая система

BMP - вторичные материальные ресурсы

ВЭР - вторичные энергетические ресурсы

ГКМ - газоконденсатное месторождение

ГОСТ - государственный стандарт

ГП - готовая продукция

ДКС - дожимная компрессорная станция

ДЭГ - диэтиленгликоль

ЕСГ - Единая система газоснабжения

КС - компрессорная станция

КЭ - критерий эффективности

ММП -многолетнемерзлые породы

МП - материальный поток

МР - материальные ресурсы

МТО - материально-техническое обеспечение

МТС - материально-техническое снабжение

НГКМ - нефтегазоконденсатное месторождение

НГХК - нефтегазохимический комплекс

ОПС - окружающая природная среда

ОСТ - отраслевой стандарт

ОФС - организационно-функциональная структура

ПО - программное обеспечение

РМЦ - ремонтно-механический цех

СПГ - сжиженный природный газ

ТБО - твердые бытовые отходы

ТМЗ - товарно-материальные запасы

ТЭБ - Топливно-энергетический баланс

ТЭГ - триэтиленгликоль

ТЭК - Топливно-энергетический комплекс

ТЭР - топливно-энергетические ресурсы

ТУ - технологический уклад

УАВР - Управление аварийно-восстановительных работ

УАИТиМ -Управление автоматизации, информатизации, теле-коммуникаций и метрологии

УКПГ - установка комплексной подготовки газа

УМТСиК - Управление материально-технического снабжения и комплектации

УОРРиСОФ - Управление организации ремонта, реконструкции и строительства основных фондов

УТТиСТ - Управление технологического транспорта и специальной техники

УЭВП - Управление по эксплуатации вахтовых поселков

ХТП - химико-технологический процесс

ХТС - химико-технологическая система

ХЭТС - химико-энерго-технологическая система

ЦП - цепь поставок

ЭЭЦ - энергоэксплуатационный цех

CTL - CoaltoLiquid - технология CoaltoLiquid, основанная на переработке угля в жидкое топливо

EROEI - Energyreturnedonenergyinvested - рентабельность производства или добычи энергоресурса, посчитанная в энергетических единицах

GTL - GastoLiquid - технология GastoLiquid, основанная на переработке природного газа в жидкое топливо.

IEA - International Energy Agency - Международное энергетическое агентство

REACH-законодательство - «Registration, Evaluation and Authorization of Chemicals»-законодательство по «регистрации, оценке и проверке (разрешению) химикатов»

TQM- Total Quality Management - концепция всеобщего управления качеством

WBCSD - World Business Council for Sustainable Development-Всемирный совет бизнеса по устойчивому развитию

Техническое задание на дипломный проект

Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева

Международный институт логистики ресурсосбережения

и технологической инноватики

Кафедра логистики и экономической информатики

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой логистики и экономической

информатики РХТУ им. Д. И. Менделеева,

член-корреспондент РАН, профессор,

доктор технических наук В. П. Мешалкин

«___»_______________2012 г.

ЗАДАНИЕ

на дипломный проект студента

Будниковой Кристины Евгеньевны

1. Тема работы: Разработка «зеленой» цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск».

2. Даты двух промежуточных контрольных точек (КТ):

КТ-1 (25% ВКР) - 5 мая 2012 г.

КТ-2 (75% ВКР) - 22 мая 2011 г.

3. Срок сдачи законченного текста дипломного проекта - 15 июня 2012 г.

4. Исходные данные к работе: диссертации, справочная литература, учебные пособия, тематические журналы.

5. Основные требования на разработку: проектирование «зеленой» цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск».

6. Перечень подлежащих решению и разработке основных вопросов:

1. Аналитический обзор диссертаций по теории управления энергосбережением в добыче природного газа.

2. Краткий анализ состояния энергетических ресурсов.

3. Оценка эффективности деятельности газодобывающего предприятия и перспективных направлений деятельности.

4. Анализ цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск».

5. Проектирование «зеленой» цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск».

6. Анализ возможности применения тампонажного цемента для крепления стенок газовых скважин в условиях многолетней мерзлоты.

7. Исследование отечественных и зарубежных разработок в области тампонажного цемента, применяемого в условиях многолетней мерзлоты.

8. Расчет экономической эффективности применения тампонажной смеси «Аркцемент», разработанной РХТУ им. Д. И. Менделеева, при строительстве низкотемпературных скважин предприятием ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

Календарный план выполнения задания дипломного проекта

Дата выдачи задания 19.04.2012 г.

Задание выдал руководитель______________ доц., к.т.н. Кисленко Н.А.

Научный консультант _______________________Директор МИ-ЛРТИ,

член-корреспондент РАН,

профессор, д.т.н.

Мешалкин В.П.

Задание получил студент ________________________/Будникова К.Е./

Введение

К сожалению, самый эффективный источник энергии - нефть - не является возобновляемым природным ресурсом. Прогнозы экспертов говорят о том, что к 2030 году уровень потребления этого топлива превысит уровень его запасов в недрах земли. Второе место по эффективности занимает природный газ. Однако не стоит забывать, что топливная промышленность - главный загрязнитель природной среды.

Исходя из этого вопросы ресурсоэнергосбережения и снижения вредного воздействия промышленных, в частности, добывающих предприятий, на окружающую природную среду выходят на первый план. Развитие и внедрение новых технологий в деятельность предприятий позволит повысить уровень экологичности при извлечении природных энергетических ресурсов.

Одним из организационно-экономических инструментов, позволяющих повысить ресурсоэнергоэффективность производства, является разработка ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки добываемого сырья и организация управления техногенными образованиями, или управления отходами предприятий. Одним из инструментов повышения ресурсоэнергоэффективности предприятий является многоуровневая комплексная методология разработки ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки промышленных отходов на предприятиях нефтегазохимического комплекса с использованием концепций ресурсоэнергосберегающей, или «зеленой», логистики.

• Глава 1. Анализ эффективности энергоресурсов и аналитический обзор современного состояния научных исследований в области ресурсосбережения на предприятиях топливно-энергетического комплекса (ТЭК)

1.1 Аналитический обзор современного состояния запасов энергоресурсов в России

Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) -- сложная межотраслевая система добычи и производства топлива и энергии, их транспортировки, распределения и использования.

В состав комплекса входит три крупных взаимосвязанных части:

· топливная промышленность (добыча и переработка нефти, газа, угля и т.п.);

· электроэнергетика;

· транспортировка топлива и продуктов его переработки, тепла и электроэнергии (нефтепроводы, газопроводы, продуктопроводы, линии электропередачи).[1]

Без энергии немыслима современная жизнь. Энергия используется во всех отраслях современной экономики, энергия необходима нашему обществу каждый день в бесперебойном режиме. В настоящее время основным источником энергии являются углеродные ископаемые. В 2010 году по данным British Petroleum объем потребления первичных энергоресурсов составил 12,1 млрд. тонн нефтяного эквивалента, из них 33,6 % пришлось на нефть, 29,6 % на уголь, 23,8 % на газ, 6,5 % - гидроэнергия, 5,2 % - атомная энергия. Вклад альтернативных источников энергии (кроме дерева) пока остается незначительным. Таким образом, энергия углеродных ископаемых является основой мировой энергетики. На долю угля, нефти и газа приходится 87 % от всего объема потребления первичных энергоресурсов.[2]

Базой ТЭК России являются крупнейшие в мире запасы энергетических ресурсов. Роль ТЭК в народном хозяйстве огромна. На долю ТЭК приходится 1/4 стоимости всей промышленной продукции, значительная часть валютных поступлений России. От уровня развития ТЭК в значительной степени зависит вся экономика страны. Кроме того, хозяйство стран СНГ также зависит от поставок нефти и газа из России. Поэтому ТЭК тесно связан с транспортным комплексом. Например, весь трубопроводный транспорт перевозит продукцию ТЭК, на долю последнего приходится 1/3 грузопотока железных дорог России, 1/2 перевозок морской транспорта.

Наибольшее значение в топливной промышленности России принадлежит трем отраслям -- нефтяной, газовой и угольной.[1]

Угольная промышленность

Угольная промышленность -- важное звено ТЭК, дает 14 топливных ресурсов, 75% добытого угля используется как топливо и 25% -- как сырье для химической промышленности и черной металлургии.

По общим геологическим запасам угля -- 6421 млрд. т Россия занимает второе место в мире после Китая, но размещение запасов угля по площади очень неравномерно -- в основном они находятся в слабо освоенных районах Сибири и Дальнего Востока (76%). Добыча угля открытым способом возможна в Канско-Ачинском бассейне, в Кузбассе, на Урале, Дальнем Востоке. Наиболее глубокое залегание угля характерно для европейской части России (Печорский, Донецкий бассейны).

Каменные угли преобладают в европейской части России и в Сибири, а на Урале -- бурые. Но основная масса ресурсов сосредоточена в нескольких крупнейших бассейнах -- Тунгусском, Ленском, Канско-Ачинском, Кузнецком.

Угольная промышленность значительно превосходит все остальные отрасли топливной промышленности по численности работающих; среди отраслей ТЭК угольная находится в наиболее кризисном состоянии.[1]

Согласно теории смены технологических укладов (ТУ), разработанной С.Ю. Глазьевым, Ю.В. Яковцом и другими, уголь, ознаменовавший второй ТУ, позже был замещен на более эффективный источник энергии - нефть, использование которой положило начало четвертому ТУ (см. табл. 1). (Фундаментально смена технологических укладов зависит от эффективности существующих и используемых энергоресурсов).

Таблица 1. Хронология и характеристика технологических укладов по С.Ю. Глазьеву

Как было сказано выше, нефть явилась источником нового (четвертого) ТУ поскольку она энергетически плотнее угля, и поэтому эффективнее (см. 1.2).

Нефтяная и газовая промышленность

Нефтяная и газовая промышленность -- основа современного хозяйства. Роль нефти и газа в топливно-энергетическом балансе (ТЭБ) очень сильно изменилась: в 1950 г. главенствующую роль (более 60%) занимал уголь, а сейчас более 70% приходится на газ и нефть.

По запасам (более 20 млрд. т - 13% мировых) нефти Россия занимает второе место в мире после Саудовской Аравии, а по запасам газа (160 трлн. м3 - 45% мировых запасов) -- первое место в мире.

Однако не стоит забывать, что нефть не является возобновляемым источником энергии. Следовательно, ее добыча в последние годы постоянно снижалась. Сейчас добывается около половины от уровня добычи конца 80-х годов.

В СССР сложилось несколько районов добычи нефти. До сороковых годов нефть добывалась в основном на Северном Кавказе, с семидесятых годов на первое место в стране вышел Волго-Уральский район, начали активно разрабатываться месторождения Тимано-Печорской провинции и Западной Сибири.

В настоящее время основной район добычи нефти в России -- Западная Сибирь (свыше 70% общероссийской добычи нефти и газа), к тому же сибирская нефть имеет высокое качество.

Продолжается также разработка месторождений Волго-Уральского бассейна. Тимано-Печорской провинции, на Дальнем Востоке, в Калининградской области.

Потенциальные ресурсы нефти выявлены в Восточной Сибири, в Якутии, а также на шельфе Охотского, Берингова, Чукотского морей.

Основная часть нефти перекачивается по нефте- и нефтепродуктопроводам; их протяженность составляет около 62 тыс. км. Нефть России экспортируется в страны СНГ, Восточной и Западной Европы.

В настоящее время уровень добычи нефти падает, а добычи газа -- возрастает, доля газа составляет около 50% в ТЭБ. [1]

Газовая промышленность -- самая молодая и самая эффективная отрасль ТЭК.

Газовые месторождения находятся, как правило, вблизи нефтяных. Наряду с природным добывается также попутный газ -- вместе с нефтью на нефтяных месторождениях (11-12% общей добычи газа). Основная доля природного газа добывается на чисто газовых месторождениях Западной Сибири, Северного Кавказа, Урала, Нижнего Поволжья, в Республике Коми, в Якутии, на Сахалине. До 90% природного газа добывают сейчас в восточных районах Сибири.

Газовая промышленность отличается от нефтяной тем, что природный газ, в отличие от твердого и жидкого топлива, должен сразу отправляться потребителям. Поэтому добыча, транспортировка и потребление газа -- очень тесно связанные этапы одного процесса.

В России сложилась Единая Система Газоснабжения (ЕСГ), включающая месторождения, сеть газопроводов и компрессорных установок, газохранилищ и т.д. Общая протяженность газопроводов в России составляет около 230 тыс. км.

Итак, Россия - великая держава, обладающая огромными запасами источников энергии, занимающая одни из лидирующих позиций по количеству угля, нефти и газа. Однако при этом необходимо помнить, что эти ресурсы исчерпаемы, поэтому их использование должно быть наиболее эффективным и с минимальным вредным воздействием на окружающую природную среду (ОПС).

1.2 Критерии эффективности энергоресурсов в топливной промышленности

Существует множество критериев сравнения эффективности энергоресурсов [3], среди которых можно выделить три наиболее важных:

2. Агрегатное состояние.

Каждый энергоресурс существует либо в жидком, газообразном или твердом виде, и бывает, что вообще не имеет формы накопления (гидро-, ветровая, солнечная энергия). Для современного уровня развития технологий, энергоресурс в жидком виде является наиболее предпочтительным. Жидким энергоресурсом можно заменить любой другой в какой угодно отрасли без потери эффективности, тогда как твердым далеко не всегда можно заменить жидкий, например топливо для самолетов. Таким образом, из ископаемых энергоресурсов - угля, газа и нефти, нефть как жидкий энергоресурс является наиболее эффективным.

3. EROEI.

EROEI - Energy retur nedone nergyinvested, рентабельность производства или добычи энергоресурса, посчитанная в энергетических единицах [4]. Известно, что любое производство должно приносить доход: выручка от деятельности должна быть больше, чем полная себестоимость. Процентное отношение этой разности называется «рентабельность». Применительно к добыче энергоресурсов и дальнейшему производству топлива, помимо денежного дохода, процесс должен быть выгоден энергетически, это очевидно: затраты энергии на добычу, транспорт и переработку сырья должны быть меньше энергии, получаемой от добытых ресурсов. Это можно назвать «энергетической рентабельностью», или EROEI (Energy returnonenergyinvested). Впервые эту идею предложил в 70-х годах прошлого века американский ученый Чарльз Холл.

EROEI =

Когда EROEI = 1 - это значит, что на одну единицу полученной энергии из добытого сырья пришлось затратить на добычу количество энергии равное полученной, то есть производство энергии состоялось с нулевым результатом и является по сути бессмысленным. Когда значение меньше единицы - это значит, что добыча энергоресурсов является энергетически убыточной и потому неприемлемой. Когда значение больше единицы - это значит, что производство приносит дополнительную, «прибыльную» энергию (см. табл. 2).

Согласно данному критерию уголь является самым эффективным, затем идут нефть и газ. В данном случае следует обратить внимании на крайне низкий EROEI биотоплива. В связи с этим некоторые ученые и эксперты, в том числе Роберт Хирш, высказывают мнение, что биотопливо не будет играть значимой роли в будущем, и для замены нефти как жидкого энергоресурса в первую очередь следует совершенствовать технологии GTL и CTL [2].

Таблица 2. EROEI для некоторых видов энергоресурсов (по расчетам Ч. Холла)

3. Плотность энергии на единицу объема и массы.

Важным критерием эффективности является плотность энергии на единицу массы и объема. Принцип здесь следующий: чем больше плотность - тем лучше энергоресурс, потому что большая плотность энергии требует меньше места для хранения в конструкции машин и оборудования, использующих данный энергоресурс. Переход от дров к углю был эффективен, так как плотность энергии на единицу объема при той же массе у угля примерно в 2 раза выше чему у дров.

Точно таким же эффективным был переход от угля к нефти. Нефть энергетически плотнее угля, и поэтому эффективнее.

1.3 Аналитический обзор современного состояния научных исследований в области ресурсосбережения на предприятиях топливно-энергетического комплекса (ТЭК)

Несмотря на рыночные преобразования, отношение к использованию ресурсов в России до настоящего времени остается расточительным. Это связано, прежде всего, с высоким уровнем обеспеченности российской экономики природными ресурсами, и привело к значительному отклонению в пользу развития отраслей добывающей промышленности.

Концентрация усилий на поддержание добывающего и распределяющего производственного потенциала российского топливно-энергетического комплекса усугубляет разрыв между растущим спросом на инвестиции и возможностями удовлетворения этого спроса. Остроту проблемы усиливает то обстоятельство, что не менее 30-35% российского энергопотребления является избыточным. Кроме того, в условиях усиления интеграции в мировое хозяйство, субъекты российского рынка должны быть способны выдержать: конкуренцию на мировом рынке и, в первую очередь, минимизировать затраты. Концепция устойчивого развития, провозглашенная в качестве базовой для современной экономики, также ограничивает дальнейшее экстенсивное развитие и должна быть воспринята субъектами российского рынка.

Топливно-энергетический комплекс -- основа современного хозяйства любой страны. В то же время, топливная промышленность -- один из главных загрязнителей природной среды. Особенно сильное разрушительное воздействие на природные комплексы оказывают добыча угля открытым способом и нефтедобыча и передача нефти и нефтепродуктов.

Ввиду стратегической важности отраслей топливно-энергетического комплекса в обеспечении энергетической безопасности страны создание предпосылок для их устойчивого и ресурсосберегающего развития является важной народнохозяйственной задачей. На современном этапе развития ТЭК определяющим фактором эффективности функционирования комплекса во взаимосвязи с потребляющими его продукцию отраслями становится ресурсосбережение.

Для снижения негативного воздействия необходимо внедрять новые, более современные технологии. Поэтому сегодня особенно актуальными становятся вопросы разработки и внедрения экологически безопасных и ресурсоэнергосберегающих технологий в топливную промышленность, разработки современных подходов к управлению деятельностью предприятий на основе ресурсоэнергосбережения и охраны ОПС.

Аналитический обзор инструментов и методик организационно-экономического и технико-технологического управления деятельностью предприятий осуществлен с учетом вклада отечественных ученых, работы которых представлены в таблице (см. табл. 3).

эффективность энергоресурс топливный инновационный

Таблица 3. Обзор основных работ по тематике управления деятельностью предприятий на основе ресурсоэнергосбережения

С точки зрения Косович Т. А. для раскрытия внутренней природы ресурсосбережения целесообразно представить это экономическое явление как систему, логическими характеристиками которой являются следующие элементы:

- предмет ресурсосбережения;

- объекты ресурсосбережения;

- место применения ресурсосбережения;

- цели ресурсосбережения.

При такой постановке можно дать следующее определение: ресурсосбережение - это система мероприятий, направленных на оптимизацию совокупных затрат ресурсов на всех стадиях ресурсного цикла и жизненного цикла произведенного продукта с целью получения максимального полезного эффекта от использования ресурсов при условии безопасности страны, экосистемы, регионов, фирм, человека. [5]

Анализ современного состояния отраслей ТЭК позволил выделить следующие негативные процессы в комплексе:

1) качественное ухудшение сырьевой базы отраслей ТЭК;

2) незрелый конкурентный рынок;

3) перекосы и диспропорции в ценовой политике;

4) тарифное субсидирование предприятий и населения;

5) несовершенство налоговой политики;

6) высокая зависимость от конъюнктуры мирового рынка;

7) нестабильное финансовое положение;

8) дефицит инвестиций;

9) технологическое отставание отраслей ТЭК от мирового уровня;

10) высокая аварийность как следствие высокого износа основных фондов;

11) высокая энергоемкость экономики;

12) высокая нагрузка на окружающую среду.

Перечисленные проблемы выдвигают необходимость осуществления целенаправленной политики ресурсосбережения в ТЭК страны, в первую очередь направленной на сбережение энергетических ресурсов.

Детальный анализ расхода энергоресурсов на производство продукции в газовой промышленности показал, что основным энергоносителем в отрасли является природный газ - его затраты составляют в среднем по видам деятельности 95% от общего потребления энергетических носителей. Резервы энергосбережения сосредоточены в первую очередь в экономии этого вида энергетических ресурсов. Основной причиной повышенной энергоемкости газового хозяйства является высокая проектная энергоемкость используемых в отрасли основных производственных фондов в результате оптимизации их параметров при чрезвычайно низких ценах на энергоресурсы и жестком ограничении материальных ресурсов.

В диссертационной работе в качестве стратегически приоритетного элемента механизма ресурсосбережения определен инвестиционный механизм. В данном случае под инвестиционным механизмом понимается система взаимодействующих элементов экономической структуры, форм и методов управления, а также правовых норм, при помощи которых осуществляются инвестиционные процессы. Применительно к ресурсосбережению, инвестиционный механизм можно определить как механизм реализации мер по внедрению ресурсосберегающих проектов. [5]

В работе представлена концепция разработки модели инвестиционного механизма ресурсосбережения, суть которой состоит в определении величины и направленности инвестиционных вложений в ресурсосберегающие проекты отраслей ТЭК на основе соблюдения принципа устойчивости их функционирования в тесной взаимосвязи с другими отраслями экономики, определяющим оптимизацию расхода ресурсов. Представленная в работе модель позволяет обосновать величину и направленность инвестиционных вложений при соблюдении условий устойчивости функционирования отраслей ТЭК в составе региональной экономики.

Модель инвестиционного механизма ресурсосбережения состоит из следующих этапов:

1) Создание математической модели, описывающей межотраслевые отношения в региональной экономике;

2) Прогнозирование эффективности инвестиционных вложений в ресурсосберегающие проекты отраслей ТЭК как составляющей части региональной экономики.

С помощью методов линейного программирования получают условия, определяющие возможность возврата вложенных средств инвестору. Далее определяются цены длительного равновесия или оптимальные внутренние затраты ресурсов. При существенном превышении рыночных цен над ценами равновесия реализация инвестиционного проекта считается целесообразной.

3)Определение вектора инвестиционных вложений в заданные дискретные моменты времени, при котором оптимально удовлетворяется спрос на продукцию.

4) Анализ инвестиционных вложений в произвольные моменты времени.

Реализация задач ресурсосбережения во многом зависит от эффективности функционирования инвестиционного механизма ресурсосбережения, который должен обеспечивать своевременное вложение финансовых ресурсов в ресурсосберегающие проекты и отдачу по мере их реализации.

Также в исследуемой работе дана характеристика рекомендуемой автором эффективной организационной системы управления ресурсосбережением, обеспечивающей активное участие всех уровней управления предприятием.

Автором исследования предложен механизм разработки отраслевой программы ресурсосбережения на предприятиях ТЭК на примере газовой промышленности. В качестве основных характеристик программы отраслевого энергосбережения автором выделены интенсивность и малозатратность. Требование интенсивности вытекает из отмеченной в работе необходимости неотложной компенсации сложившегося дефицита ресурсов газа. Требование малозатратности связано с дефицитом финансовых ресурсов, не позволяющим использовать дорогие энергосберегающие мероприятия.

В основе разработки программы энергосбережения в работе рассмотрены три важнейших направления:

1) снижение удельных расходов энергоресурсов на единицу продукции (работ) за счет ускорения внедрения мероприятий научно-технического прогресса;

2) замещение традиционных видов топлива и энергии более эффективными аналогами, вторичными ресурсами и деловыми отходами производства, дающими не только экономический, но и экологический эффект;

3) целенаправленные структурные сдвиги в производстве, опережающий рост менее энергоемких технологий, видов работ.

Итак, по мнению Косович Т. А., модель управления ресурсосбережением заключается в регулировании инвестиционных потоков. Концепция разработки модели инвестиционного механизма ресурсосбережения основана на принципе устойчивости функционирования отраслей ТЭК в тесной взаимосвязи с другими отраслями экономики, определяющем оптимизацию расхода ресурсов.

Однако прогресс не стоит на месте. Ресурсосбережение и экологическая безопасность ОПС выходят на первый план. Человечество все больше изучает возможные способы применения инновационных технологий, позволяющих бережно относиться к истощающимся природным ресурсам и природе в целом.

Это направление развития промышленности не оставило равнодушным Богатырева А. В. Он считает что, главным условием перехода России к экономике нового типа, основанной на знаниях, является формирование современной национальной инновационной системы. Это означает практическую реализацию комплексного подхода к формированию как самих субъектов, так и механизмов взаимодействия науки, образования, малого инновационного бизнеса, крупных промышленных корпораций, соответствующих финансовых институтов и т.д.

Одной из ключевых целей формируемой национальной инновационной системы должно стать поддержание и развитие работ в области ресурсосбережения. Ресурсосбережение при этом должно рассматривается как совокупность методов и средств, обеспечивающих снижение ресурсопотребления при создании продукции, ее производстве и использовании (эксплуатации). Одним из наиболее эффективных средств решения проблемы ресурсосбережения являются применение ресурсосберегающих технологий, позволяющих получать экономию материальных, энергетических и трудовых ресурсов. При этом в зависимости от этапов жизненного цикла продукции может быть достигнута прямая и косвенная экономия ресурсов. Ресурсосберегающие технологии могут рассматриваться с двух позиций: с одной стороны как технологии, решающие экономию всех видов ресурсов, улучшения качества, повышения долговечности и надежности объектов производства, а с другой как средство повышения экологичности этих производств, усиления их природоохранных и средозащитных функций.

В основу реализации концепции ресурсосбережения автор положил использование механизма реализации создания малоотходных производств и снижения материалоемкости промышленной продукции.

Под безотходной технологией понимается идеальная модель производства, которая в большинстве случаев не может быть реализована в полной мере, но с развитием технического прогресса все больше приближается к идеальной. Более конкретно под безотходной технологической системой (БТС) следует понимать такое производство, в результате деятельности которого не происходит выбросов в окружающую среду. Безотходное производство представляет совокупность организационно-технических мероприятий, технологических процессов, оборудования, материалов, обеспечивающих максимальное и комплексное использование сырья и позволяющих свести к минимуму отрицательное воздействие отходов на окружающую среду.[6]

Безотходное производство можно характеризовать всемерно возможной утилизацией образовавшихся в прямых технологических процессах отходов. Малоотходная технология представляет собой промежуточную ступень безотходной и отличается от нее тем, что обеспечивает получение готового продукта с не полностью утилизируемыми отходами. Отходы представляют собой побочные продукты промышленного производства, выделяющиеся в процессе производства основных видов продукции и характеризующиеся определенными физико-химическими свойствами. Отходы производства и потребления, пригодные для переработки в товарную продукцию, относятся к вторичным материальным ресурсам (BMP). [6]

Эти ВМР являются сырьем для предприятий, использующих их в производстве своей ГП. Имея метод расчета дополнительного выпуска, зная нормы расхода на единицу изделия можно обоснованно корректировать в сторону снижения потребляемые объемы ВМР, материалов и комплектующих изделий. Это необходимо при составлении плана материально-технического снабжения по предприятию, а также при организации новых производств.

Стратегический вопрос здесь заключается в том, каким образом можно снижать интенсивность использования ресурсов при опережающем росте спроса -- противоположно направленной тенденции.

Отчасти ответ связан с экологизацией методов добычи и переработки сырья (например, с помощью сокращения применения искусственных удобрений и пестицидов в сельском хозяйстве или сокращения заготовки древесины методом сплошных рубок), а отчасти связан с «дематериализацией» производства и с изменением структуры потребления. [6]

Проблема ресурсоэнергосбережения и сокращения количества отходов и их повторного использования подробнее рассмотрена в трудах Мешалкина В. П.

Ресурсосбережение как условие перехода экономики на путь устойчивого развития

В начале XXI века ограниченность запасов природных ресурсов, особенно топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), и глобальные проблемы охраны окружающей природной среды (ОПС) от загрязнений выдвигают на первый план актуальную задачу обеспечения долговременного устойчивого социально-экономического развития человечества.

Принципиальное повышение энергоресурсоэффективности экономики России возможно только на основе модернизации предприятий, рационального использования сырья и ТЭР, применения инновационных энергоресурсосберегающих экологически безопасных производственных операций и технологических процессов.

Ресурсосбережение - это взаимосвязанная совокупность научно-методологических, технологических, инженерно-технических, организационно-технических, экономических и организационно-хозяйственных мероприятий, направленных при производстве разнообразных продуктов на сбережение и рациональное использование природных ресурсов; на значительное повышение степени переработки и резкое сокращение потерь материальных ресурсов, наиболее полную рекуперацию вторичных материальных ресурсов и отходов, что приводит к существенному росту экономической эффективности промышленного производства и предотвращает его вредное воздействие на окружающую среду. Ресурсосбережение в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, металлургической и металлообрабатывающей промышленности является важнейшим фактором обеспечения истинного перехода к устойчивому развитию. [11]

Ресурсосбережение позволяет не только сберечь природные и материальные ресурсы для будущих поколений, растянуть на значительно более длительные сроки их рациональное использование и обеспечить охрану окружающей среды, но также открывает широчайшие возможности для увеличения объема выпуска высококачественной продукции при тех же или даже меньших затратах общественного труда и экономии капитальных вложений.

Важнейшим организационно-управленческим инструментом реализации стратегии перехода к устойчивому развитию является деятельность Всемирного совета бизнеса по устойчивому развитию (World Business Councilfor Sustainable Development - WBCSD), который стремится выработать позитивный корпоративный подход к вопросам развития предпринимательства с учетом проблем охраны окружающей природной среды - «через бизнес и в интересах бизнеса». В 1997 г. членами Совета WBCSD было опубликовано важное заявление, составленное на основе проходивших в WBCSD дискуссий, названное «Экологическая эффективность», или «Экоэффективность».

Экоэффективность - это обобщенная характеристика уровня воздействия на ОПС промышленных производств и продукции, а также степени рационального использования природных ресурсов.

В заявлении «Экоэффективность» определяется совокупностью шести основных показателей:

- удельная материалоемкость продукции и услуг;

- удельная энергоемкость продукции и услуг;

- удельные объемы выбросов токсичных веществ и твердых отходов;

-удельные показатели вторичной переработки материалов (вторичных материальных ресурсов), в том числе, использование вторичных энергоресурсов;

- степень использования возобновляемых ресурсов;

- продление срока службы и повышение интенсивности использования экологически безопасных конечных продуктов.

Выполнение этих показателей экоэффективности позволит компаниям добиться конкурентных преимуществ в условиях глобализации, но только в том случае, если к ним не будут относиться как к какому-то дополнению к привычным формам ведения бизнеса. Экоэффективность требует внесения глубоких изменений в теорию и практику организации основных видов деятельности и бизнес-процессов компании. Подобно ранним манифестам тейлоризма и фордовской научной организации труда, это заявление по «Экоэффективности» предлагало совершенно новую точку зрения на организацию и управление производством с учетом воздействия на ОПС. WBCSD стал новым важным участником движения, цель которого - включение экологических вопросов в процесс перехода к устойчивому индустриальному развитию.

Все вышеуказанные составляющие показатели экоэффективности направлены на достижение «нулевых отходов» (Zero Waste) на предприятии и цепи поставок (ЦП) в целом. «Нулевые отходы» - это один из комплексных показателей экоэффективности. Очевидно, что обеспечение максимальной экоэффективности возможно при достижении на предприятии нуля аварий, нуля отходов и нуля выбросов на основе использования инновационных ресурсоэнергосберегающих технологий, научных принципов управления и организации производства, вероятностно-статистических методов стратегии «6 сигма», а также стратегии «стройного» производства и «стройной» ЦП конечной продукции, создания специальной системы управления отходами. Для управления ресурсоэффективностью и экоэффективностью предприятий необходимо использовать концепцию всеобщего управления качеством (Total Quality Management - TQM).

Крупные компании начали устанавливать для себя «нулевые» контрольные показатели. Компании Bell Canada, Kimberley Clark, Du Pont, Honda, Xerox, Toyota, Hewlett Packard, Ricoh Group и Interface Carpets и др. поставили перед собой задачу добиться «нуля отходов». Так, например, цель деятельности Xerox - «безотходные продукты на безотходных предприятиях», и корпорация Xerox установила контрольные показатели по снижению объемов твердых и опасных отходов, выбросов и стоков, а также по снижению потребления энергии; Xerox предусмотрено, что в деталях и упаковочных материалах переработанное вторичное сырье будет составлять 25%. Растет число фирм, установивших для себя среднесрочные контрольные показатели по сокращению отходов на уровне 50% и выше. При этом такие фирмы действуют параллельно с предприятиями коммунально-бытового сектора.

К концу 1990х годов показатели экоэффективности стали одним их признанных ключевых инструментов конкуренции в условиях глобализации. «Экологически чистое» ресурсоэнергосберегающее, или «зеленое», производство - это один из важнейших организационно-структурно-экономических факторов обеспечения высоких показателей экоэффективности и ресурсоэнергоэффективности, роста конкурентоспособности компании.

Указание WBCSD «сокращать рассеивание токсичных материалов» - самый «слабый» из его шести составляющих показателей экоэффективности, и он отражает активность, с которой некоторые секторы химической промышленности выступали в защиту своей продукции, несмотря на ее общеизвестную токсичность. Однако требования общественности разработать «зеленые», т.е. экологически безопасные, химикаты и альтернативные нетоксичные продукты становились все более настойчивыми - и все более успешными. Борьба общественности за «Экологическую чистоту» привела к постепенному вытеснению некоторых токсичных продуктов, например, свинцовых присадок в бензин, хлор-фтор-углеродов и хлорированных углеводородов. Стокгольмская конвенция по стойким органическим загрязнителям «нацелилась» еще на исключение из потребления 12 хлорсодержащих органических веществ.

Одновременно велась разработка новых «зеленых» продуктов - альтернатив запрещенным и приближающихся к ним веществам (примером может служить влажная химическая чистка в качестве альтернативы сухой; чернила и красители на растительной основе; краски, не содержащие свинца, а также значительное расширение «органического» и «беспахотного» сельского хозяйства). Стокгольмская конвенция, которая распространяется лишь на 12 из 70 000 используемых в настоящее время химических веществ, активизирует деятельность по созданию более «зеленых» экологически чистых производств, деятельность по вытеснению токсичных материалов, какова бы ни была их экономичность, а это означает, что весь мир будет стремиться контролировать экологическую безопасность всех химических веществ.

В настоящее время развитием Стокгольмской Конвенции является законодательство Евросоюза по «регистрации, оценке и проверке (разрешению) химикатов» («Registration, Evaluationand Authorizationof Chemicals» - REACH-законодательство). Законодательство REACH, вступившее в действие с июня 2007 г., требует, чтобы все химикаты, производимые и продаваемые в ЕС в количестве более 1 т/год, проходили регистрацию в Европейском Химическом Агентстве в г. Хельсинки. Регистрация предполагает подачу подробных досье, содержащих среди прочих обязательную оценку опасности химикатов.

Реализация концепций устойчивого развития и показателей экоэффективности должна обеспечить комплексное решение следующих глобальных проблем человечества: рост народонаселения; источники сырья, ТЭР и новые виды топлива; пища и питьевая вода; истощение природных ресурсов; глобальные изменения климата (глобальное потепление и кислотные дожди, смог); загрязнения почвы, водных систем и воздуха; ограничения производства и потребления вредных продуктов. Необходимо особо подчеркнуть, что концепции устойчивого развития и показатели экоэффективности весьма тесно взаимосвязаны с принципами «зеленой», или «ресурсоэнергосберегающей экологически чистой», химии.

Перечислим 12 принципов «зеленой» химии, которые были сформулированы профессорами Anastas Paul T. и Warner John C. с целью определения того, насколько химические реакции, химико-технологические производства (ХТП) и химико-технологические системы (ХТС) соответствуют понятию «зеленый», т.е. «экологически безопасный ресурсоэнергосберегающий».

1) Предотвращение образования отходов.

2) Экономия атомов (оптимизация методов химического синтеза веществ). Методы химического синтеза конечного продукта должны быть разработаны с учетом максимальной степени превращения всех исходных веществ в химическом процессе в конечный продукт.

3) Выбор наиболее безопасного маршрута химического синтеза молекул целевых веществ, которые наименее ядовиты (или вообще химически безопасны) для здоровья человека и ОПС.

4) Разработка более безопасных химических продуктов с учетом уменьшения их токсичности, взрывоопасности, пожароопасности и экологической опасности при сохранении их полезных свойств.

5) Использование более безопасных растворителей и вспомогательных веществ.

6) Эффективное использование энергии.

7) Использование возобновляемого, а не истощаемого сырья.

8) Уменьшение промежуточных этапов химического синтеза и исключение промежуточных продуктов.

9) Применение катализаторов. Катализаторы (селективные насколько это возможно) приоритетны для проведения химических процессов.

10) Безопасное превращение и преобразование продуктов после использования их по назначению, т.е. химическая продукция должна быть разработана так, чтобы после окончания срока ее использования она не причиняла вред ОПС.

11) Предотвращение и непрерывный контроль загрязнений.

12) Использование действительно безопасных веществ для предотвращения химических аварий и несчастных случаев.[11]

Таким образом, ресурсосбережение позволяет решить такие глобальные проблемы человечества, как поиск источников сырья, ТЭР и новых видов топлива; истощение природных ресурсов; загрязнения почвы, водных систем и воздуха. Эти проблемы относятся к числу стратегически важных направлений развития науки, техники и технологии при реализации концепции устойчивого развития современного общества. Следовательно, ресурсосбережение является одним из главных условий перехода мировой экономики на путь устойчивого развития.

Ресурсоэнергосбережение на предприятиях нефтегазохимического комплекса (НГХК)

Принципиальное повышение энергоресурсоэффективности экономики России возможно только на основе модернизации предприятий, рационального использования сырья и ТЭР, применения инновационных энергоресурсосберегающих экологически безопасных производственных операций и технологических процессов.

Обеспечить рациональное потребление сырья и ТЭР при сокращении вредного воздействия на ОПС предприятий НГХК можно только на основе всестороннего анализа и оптимизации входящих в структуру предприятий ХТС с полным учетом их взаимного влияния в структуре производственного комплекса; разработки «зеленых» цепей поставок исходного сырья и ТЭР, полупродуктов и конечной продукции; совершенствования механизмов контроля загрязнений и управления качеством ОПС.

Нефте- и газоперерабатывающие заводы, входящие в структуру НГХК, потребляют для производства разнообразных товарных продуктов нефте- и газопереработки огромные количества нефти и газа, представляющие собой в настоящее время практически незаменимый ограниченный и невозобновляемый природный ресурс. Важнейшим показателем экономической эффективности и снижения уровня вредного воздействия на ОПС технологий нефте- и газопереработки является ресурсоэнергосбережение.

Ресурсосбережение - это взаимосвязанная совокупность научно-методологических, технологических, инженерно-технических, организационно-технических, экономических и организационно-хозяйственных мероприятий, направленных при производстве разнообразных продуктов на сбережение и рациональное использование природных ресурсов; на значительное повышение степени переработки и резкое сокращение потерь материальных ресурсов, наиболее полную рекуперацию вторичных материальных ресурсов и отходов, что приводит к существенному росту экономической эффективности промышленного производства и предотвращает его вредное воздействие на окружающую среду. [11]

Действующие нефте- и газоперерабатывающие заводы являются основными объектами НГХК, заинтересованными во внедрении стратегии ресурсосбережения в свою производственно-хозяйственную деятельность.

Предприятия данной отрасли представляют собой различного уровня сложности химико-технологические системы (ХТС). ХТС - это целенаправленная совокупность процессов, аппаратов и машин химической технологии, которая обеспечивает проведение требуемых технологических операций химической и физической переработки сырья в продукты потребления и в промежуточные продукты. Различного уровня сложности ХТС соответствуют либо технологическим блокам и технологическим узлам, входящим в состав технологических установок, либо технологическим установкам в целом, или производствам, химической, нефтеперерабатывающей, газоперерабатывающей, нефтехимической и биохимической промышленности. [12]

Стратегия ресурсосбережения в отраслях НГХК выдвигает на первый план такие задачи, как разработка инновационных технологий нефте- и газопереработки и проектирование сложных ресурсоэнергосберегающих ХТС и химико-энерготехнологических (ХЭТС). Дадим определение этих понятий.

Ресурсосберегающая экологически безопасная ХТС- это ХТС, не оказывающая вредного воздействия на окружающую среду и обеспечивающая минимальную материалоемкость выпускаемых продуктов заданного количества и требуемого качества. [11]

Нами рассматриваются ресурсосберегающие ХТС, которые в антропогенных экологически безопасных глобальных ресурсных циклах относятся только к этапу химической переработки материальных ресурсов в продукты, не включающему переработку отходов и разнообразные способы утилизации этих продуктов либо после их использования по прямому назначению, либо после их морального и физического старения. Ресурсосберегающие экологически безопасные ХТС представляют собой сложные многоконтурные ХТС, в структуру которых входят высокоэффективные ХТП и высокоинтенсивные аппараты химической технологии. Важнейшим классом ресурсосберегающих и малоотходных ХТС являются химико-энерготехнологические системы.

Химико-энерготехнологические системы (ХЭТС) - это такие ХТС, в которых различные ХТП, осуществляющие химические и физические преобразования веществ с выделением и поглощением большого количества теплоты, тесно взаимодействуют с определенными теплотехническими и теплоэнергетическими процессами, что обеспечивает требуемый выпуск высококачественной химической продукции с желаемыми технологическими показателями, а также эффективное использование разнообразных ТЭР и охрану окружающей среды от загрязнений. [11]

При оценке результатов функционирования действующих нефте- и газоперерабатывающих заводов, представляющих собой различного уровня сложности ХТС, а также при оценке результатов разработки инновационных технологий нефте- и газопереработки, а также проектирования сложных ресурсоэнергосберегающих ХТС и химико-энерго-технологических (ХЭТС) в отраслях НГХК необходимо использовать характеристики результативности и эффективности.

Результативность(эффект) - характеризует совокупность требуемых конечных результатов (эффектов, итогов)явления, процесса или вида деятельности, функционирования ХТС или ХЭТС предприятия НГХК или экономики в целом. [11]

Эффективность - это обобщающая характеристика качества экономического роста. Количественные показатели эффективности определяются соотношением между показателями результативности (эффектом) и затратами или потребляемыми ресурсами. Повышение эффективности производства выражается в увеличении конечных результатов при абсолютном или относительном (в расчете на единицу результатов) сокращении затрат. Во многих случаях при расчете показателей эффективности результаты сопоставляются с используемыми ресурсами - объемом потребляемых материальных ресурсов и основных фондов, численностью работников, площадью сельскохозяйственных угодий. [11]

Принято различать технологическую, экономическую и социальную эффективность производства, которые полностью соответствуют трем основным группам прогрессивных индексов (или индикаторов) устойчивого развития (экономические, экологические и социальные индикаторы). При определении величины технологической и экономической эффективности в качестве результата (итога деятельности) используют величину выпуска (объема продукции) или объема национального дохода, полученную в производстве прибыль, технико-экономические показатели продукции.

Технологическая эффективность производства - характеристика производства, которая в натуральном выражении определяет оптимальное сочетание факторов производства продукции при некотором заданном уровне выпуска. [11]

Экономическая эффективность производства - это одна из характеристик производства, определяющая при данном объеме выпуска продукции такое оптимальное сочетание факторов производства, которое минимизирует затраты. [11]

При определении социальной эффективности показателями могут служить улучшение условий труда, сокращение рабочего времени, сохранение среды обитания человека.[11]

Для количественной оценки технологической и экономической эффективности производств и предприятий НГХК необходимо использовать различные показатели и критерии эффективности (КЭ). При исследовании и проектировании сложных ресурсоэнергосберегающих ХТС в зависимости от поставленных целей необходимо использовать как экономические, так и технологические КЭ.

Важнейшим технологическим КЭ функционирования ресурсоэнергосберегающих ХТС и ХЭТС является показатель ресурсоэнергоэффективности, или критерий ресурсоэнергоэффективности, который равен удельной ресурсоемкости продукции, т.е. расходным нормам по сырью и ТЭР на выпуск единицы продукции.

Основные организационно-управленческие этапы обеспечения (назначение, реализация и поддержание) оптимальной ресурсоэнергоэффективности на всех этапах жизненного цикла (ЖЦ) предприятия НГХК (проектирование; производство и монтаж оборудования; строительство предприятий; эксплуатация предприятий) представлены на рис. 1.3.1.

Рис. 1.3.1. - Основные организационно-управленческие этапы обеспечения оптимальной ресурсоэнергоэффективности на химических, нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях

Понятие ресурсоэнергоэффективности тесно взаимосвязано с понятием «экологической эффективности», или «экоэффективности», промышленных предприятий и любых видов предпринимательской деятельности.

Экоэффективность - это обобщенная характеристика уровня воздействия на ОПС промышленных производств и продукции, а также степени рационального использования природных и материальных ресурсов. [11]

Комплексный показатель экоэффективности определяется совокупностью шести основных показателей:

1) удельная материалоемкость продукции и услуг;

2) удельная энергоемкость продукции и услуг;

3) удельные объемы выбросов токсичных веществ и твердых отходов;

4) удельные показатели вторичной переработки материалов, или вторичных материальных ресурсов, в том числе, оптимальное использование вторичных энергетических ресурсов (ВЭР);

5) степень использования возобновляемых ресурсов;

6) продление срока службы (остаточного ресурса) и повышение интенсивности использования экологически безопасных конечных продуктов.

Все вышеуказанные составляющие комплексного показателя экоэффективности направлены на минимизацию отходов, или в идеальном случае, на достижение «нулевых отходов» - «Zero Waste» - на предприятиях НГХК и в цепях поставок (ЦП) предприятий в целом.

Инновационным организационно-управленческим фактором повышения ресурсоэнергоэффективности и минимизации отходов промышленных предприятий и цепей поставок НГХК является использование стратегий логистики ресурсоэнергосбережения, или «зеленой» логистики, и передовых методов управления цепями поставок предприятий НГХК.

Для поиска оптимальных решений проблемы ресурсоэнергосбережения в химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и биохимической промышленности необходимо использовать методы прикладной экономики, теории управления, теории менеджмента, теории организации сложных систем, стратегии и методы логистики.

Научные основы обеспечения ресурсоэнергосбережения на всех этапах ЖЦ производств и предприятий НГХК перечислены на рис. 1.3.2.

Рис. 1.3.2. - Научные основы обеспечения ресурсоэнергосбережения на всех этапах ЖЦ производств и предприятий НГХК

Итак, как было сказано выше, нефте- и газоперерабатывающие заводы, входящие в структуру НГХК, потребляют для производства разнообразных товарных продуктов нефте- и газопереработки огромные количества нефти и газа, представляющие собой в настоящее время практически незаменимый ограниченный и невозобновляемый природный ресурс. Поэтому именно предприятия НГХК являются приоритетными для внедрения стратегии ресурсоэнергосбережения в их производственно-хозяйственную деятельность, при этом основной целью применения стратегии ресурсоэнергосбережения является повышение экономической эффективности деятельности предприятий и снижение уровня вредного воздействия на ОПС технологий нефте- и газопереработки. [11]

Логистика ресурсоэнергосбережения, или «зеленая» логистика, как организационно-управленческий фактор повышения ресурсоэнерго-эффективности и экологической безопасности предприятий НГХК

Решение проблемы ресурсоэнергосбережения в рамках предприятия, в частности, предприятия НГХК, позволяет улучшить показатели эффективности производства продукции и показатели охраны ОПС, при этом в совокупности используя методы прикладной экономики, теории управления, теории менеджмента, теории организации сложных систем, стратегии и методы логистики.

В настоящее время развивается новое научное направление в промышленной логистике - логистика ресурсоэнергосбережения, или «зеленая» логистика. Важнейшими направлениями логистики ресурсоэнергосбережения являются создание и применение:

1) методов организации и управления проектированием инновационной продукции с оптимальной удельной ресурсоэнергоемкостью;

2) методов организации и управления разработкой ресурсоэнергосберегающих производственных технологий и производств для выпуска инновационной высококачественной продукции;

3) организационно-управленческих методов, способов и средств снижения материало-, ресурсо- и энергоемкости продукции в промышленности и в сфере услуг во всех звеньях ЦП «материально-техническое обеспечение (МТО) - производство - распределение продукции»;

4) методов разработки экономически эффективной организационно-функциональной структуры (ОФС) ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных, или «зеленых», цепей поставок предприятий НГХК, на основе глубокого изучения физико-химической сущности всех ХТП и использования концепций логистики;

5) методов минимизации товарно-материальных запасов (ТМЗ) и методов разработки «стройных» промышленных производств и ЦП;

6) методов оптимального планирования и управления потребностями в материалах, сырье и ТЭР при производстве продукции;

7) методов организации проектирования и управления оптимальными системами водопотребления на производстве, методов минимизации сточных вод и организации замкнутого водооборота на предприятиях;

8) разработка методологии организации переработки и управления движением обратных потоков отходов (отходопотоков), образующихся во всех звеньях «прямой» ЦП, и разработка ОФС «обратной» ЦП;

9) методов оптимального управления технологическими, экологическими и предпринимательскими рисками при проектировании и эксплуатации ЦП высококачественной продукции;

10) методов всеобщего управления качеством всех ХТП и бизнес-процессов, а также всех материалопотоков и отходопотоков во всех звеньях ЦП и всех видов продукции (изделий и услуг);

11) методов интегрированного экономико-экологического управления предприятиями ЦП и методов компьютерной оценки воздействия на ОПС как отдельных предприятий НГХК, так и цепей поставок в целом;

12) методов стратегического и оперативно-тактического управления корпоративным сотрудничеством между всеми предприятиями, входящими в ЦП, на основе концепции «долевого разделения прибыли» (концепции «WIN-WIN» - «Моя прибыль - Твоя прибыль») для обеспечения устойчивого развития и конкурентоспособности ЦП в целом.

Одним из важнейших физико-химических и организационно-управленческих способов повышения ресурсоэнергоэффективности производств, интенсификации технологических процессов и охраны ОПС от загрязнений на предприятиях НГХК является разработка ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки и организация управления техногенными образованиями, или управления отходами предприятий. Под техногенными образованиями в данной работе понимаются, прежде всего, отходы и сточные воды промышленных предприятий по производству некоторой продукции. Согласно стандарту ИСО 14040-99 [13], отходы (waste) - это любой выходной поток из производственной системы, который удаляется из этой системы, поэтому в дальнейшем нами для названия любых техногенных образований предприятий НГХК используется обобщенный термин «отходы».

Ресурсоэнергосберегающие экологически безопасные ХТС и «зеленые» цепи поставок являются объективным организационно-экономическим фактором устойчивого развития, интенсификации технологий и обеспечения конкурентоспособности предприятий НГХК. Для практической реализации концепции устойчивого развития особую важность приобретает решение задач эколого-экономического анализа и оптимизации воздействия промышленных предприятий на ОПС.

«Зеленая ЦП», или «ресурсоэнергосберегающая экологически безопасная ЦП»- это замкнутая система с обратной связью, которая представляет собой совокупность «прямой» ЦП, обеспечивающей движение и преобразование прямого материалопотока («сырье» - «готовый конечный продукт», рис. 1.3.3.), и «обратной» ЦП, обеспечивающей движение и преобразование обратного отходопотока (рис. 1.3.4.). Это такая замкнутая ЦП головного предприятия, ОФС (см. рис. 1.3.5.) и режимы эксплуатации которой обеспечивают высокие показатели ресурсоэнергоэффективности во всех звеньях ЦП, предотвращение образования всех видов отходов, переработку образующихся отходов при выполнении всех технологических процессов и бизнес-процессов, логистических операций и логистических функций внутри ЦП, а также других вторичных ресурсов, возникающих в ЦП. [11]

Рис.1.3.3. - Упрощенная блок-схема традиционной цепи поставок химического предприятия

Рис.1.3.4. - Упрощенная блок-схема обратной цепи поставок, обеспечивающей перемещение и преобразование потока отходов (отходопотока) за счёт операций повторного использования, повторного производства и повторного цикла переработки отходов

Рис. 1.3.5. - Обобщенная блок-схема организационно-функциональной структуры ресурсоэнергосберегающей экологически безопасной цепи поставок, или «зеленой» цепи поставок предприятий нефтегазохимического комплекса

Общая упрощенная интегральная формула «зеленой» ЦП может быть записана в виде:

Прямая цепь поставок товаропотоков производственной системы +

+ прямая цепь распределения товаропотоков +

+ обратная цепь поставок отходопотоков =

= замкнутая «зеленая» цепь поставок материалопотоков.

При решении задач разработки и управления эксплуатацией ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных ХТС и ХЭТС необходимо использовать основные термодинамические, химические, инженерно-технологические принципы «зеленой» химии. Практическая промышленная реализация ряда из этих принципов возможна только на основе применения организационно-технологических и организационно-управленческих методов логистики ресурсоэнергосбережения, или «зеленой» логистики.

При разработке рациональной ОФС «зеленых» цепей поставок предприятий НГХК и методологии ситуационного управления эксплуатацией «зеленых» ЦП необходимо широко использовать не только принципы «зеленой» химии (см. выше), но также международные стандарты серии ISO-9000, ISO-14000, ISO-19000 и OHSAS-18000, и, кроме того, учитывать мероприятия по реализации программы «Ответственная забота» («Responsible Care») и «REACH»-законодательство.

Для создания ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных новых технологий и совершенствования существующих технологий переработки и утилизации отходов целесообразно применение многоуровневой комплексной методологии разработки ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки промышленных отходов на предприятиях НГХК с использованием концепций «зеленой» логистики, состоящей из трех взаимосвязанных уровней (см. рис. 1.3.6.):

1) информационно-аналитического и физико-химического уровня - уровня изучения генезиса и характеристик отходов;

2) химико-технологического уровня - уровня разработки физико-химических и инженерно-технологических способов переработки отходов;

3) организационно-логистического уровня - уровня планирования, организации и управления переработкой, использованием и движением промышленных отходов в замкнутых «зеленых» ЦП предприятия-источника отходов.

Кратко рассмотрим цели, задачи и сущность каждого из трех уровней предлагаемой комплексной методологии.

На информационно-аналитическом и физико-химическом уровне предлагаемой методологии необходимо проводить фундаментальные и прикладные научные исследования, гарантирующие надежность и достоверность определения качественного и количественного состава отхода с учетом диапазона возможных изменений в производственной системе предприятия и в ЦП предприятия. Полнота и достоверность знаний о «качестве» отхода необходимы далее для проведения маркетинговых исследований по анализу наличия и доступности потребителей отходов, а также существующих и прогнозируемых требований потребителей к характеристикам отходов. Ключевым исходным параметром логистики распределения отходов и возможных технологий переработки отходов является класс опасности отхода. Этот параметр важен как для организации сбыта, так и для размещения отхода на полигоне, поскольку требования к деятельности полигонов, установленные проектными нормативами, а также лицензионные требования и условия по разрешению приема на полигон отходов устанавливаются, прежде всего, с учетом класса опасности отхода. Таким образом, управление расходом потоков отходов (или отходопотоков) и изменениями состава отходов являются важнейшими средствами воздействия в логистике «распределения» отходов и управления в «зеленой» ЦП.

Для сложных техногенных образований предприятий металлургической промышленности, нефтегазохимического и топливно-энергетического комплексов идентификация истинного состава отходов является трудоемким эволюционным процессом. При этом причины эволюционной коррекции состава техногенных образований дискретны во времени и в пространстве, так как они могут находиться в различных звеньях логистической цепи, или ЦП, материалопотоков - от поставщиков сырья, энергоносителей, вспомогательных материалов, оборудования и комплектующих деталей до конечных потребителей отходопотоков, включая эмиссию загрязнений в ОПС. Поэтому определение химического состава отхода невозможно изолировать от его прогнозирования на основе целенаправленных и системно упорядоченных физико-химических исследований в границах ЦП предприятия-источника отхода.

Последующие процедуры комплексной методологии относятся к химико-технологическому уровню(см. рис. 1.3.6.) и представляют собой процедуры модификации существующих производственных ХТС, создания новых ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий и ХТС. Ключевые компоненты отходов, влияющие на принятие научно-обоснованных решений при разработке ресурсоэнергосберегающих технологий переработки отходов, определяются по свойствам токсичности отходов и ценности отходов как вторичных материальных ресурсов. Приоритетными физико-химическими и инженерно-технологическими решениями в отношении опасных ключевых компонентов отходов является исключение их из оборота или максимально возможное сокращение применения этих компонентов отходов, включая замену технологических операций переработки отходов, ресурсоэнергосберегающие экологически безопасные технологии использования, переработки или обезвреживания отходов, которые должны быть разработаны, прежде всего, для процессов выделения, использования или целевого преобразования ключевых компонентов отходов.

На организационно-логистическом уровнекомплексной методологии (см. рис. 8.7) необходимо учитывать основную особенность отходопотоков - более высокую по сравнению с традиционными материалопотоками нестабильность их номенклатуры и состава. Поэтому важным условием устойчивой эксплуатации ресурсоэнергосберегающих технологий переработки отходов должна являться гибкость технологий, обеспечивающих их способность перерабатывать отходы переменного состава и номенклатуры, работать на альтернативном сырье для головного предприятия «зеленой» ЦП и с различными вспомогательными материалами. Таким образом, логистические системы переработки отходов должны быть устойчивы к изменениям режимов функционирования ЦП предприятий, генерирующих отходы.

Итак, как было сказано выше, ресурсоэнергосберегающие экологически безопасные ХТС и «зеленые» цепи поставок являются объективным организационно-экономическим фактором устойчивого развития, интенсификации технологий и обеспечения конкурентоспособности предприятий НГХК. Для практической реализации концепции устойчивого развития особую важность приобретает решение задач эколого-экономического анализа и оптимизации воздействия промышленных предприятий на ОПС.

Одним из важнейших физико-химических и организационно-управленческих способов повышения ресурсоэнергоэффективности производств, интенсификации технологических процессов и охраны ОПС от загрязнений на предприятиях НГХК является разработка ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки и организация управления техногенными образованиями, или управления отходами предприятий.

Для создания ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных новых технологий и совершенствования существующих технологий переработки и утилизации отходов целесообразно применение многоуровневой комплексной методологии разработки ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки промышленных отходов на предприятиях НГХК с использованием концепций «зеленой» логистики, состоящей из трех взаимосвязанных уровней.

Был проведен подробный анализ научных разработок в области управления ресурсами на основе стратеги ресурсоэнергосбережения. Для более удобного ознакомления ключевые положения были занесены в таблицу (см. табл. 4).

Таблица 4. Результаты системного анализа развития научных подходов к управлению ресурсосбережением.

Выводы

Тема «пика добычи нефти» все чаще обсуждается в мировой геологической и экономической науке. По мнению многих экспертов [4] пик добычи нефти будет достигнут в ближайшие 10 лет, при этом объем добываемой нефти не поднимется выше отметки 90 - 95 млн барр. в день при ожидаемом спросе 116 млн барр. в день в 2030 г.

Согласно показателю EROEI нефть является самым энергоэффективным источником энергии на сегодняшний день. Второе место по данному критерию занимает природный газ.

Газ, как первичный источник энергии, еще не исчерпал себя. По оценкам старшего эксперта по газу Международного энергетического агентства (IEA) Анн-Софи Корбо общий объем запасов газа на планете составляет 920 триллионов кубометров. Это в 300 раз больше нынешнего годового спроса на топливо. Это означает, что мировых запасов газа хватит на 250 лет. [14] Здесь необходимо понимать, что точные цифры определить достаточно сложно, потому как многое зависит от развития технологий, цен и доступности запасов.

Однако, как показывает практика, поиск газовых месторождений уже ведется в малоосвоенных районах со сложными климатическими условиями и практическим отсутствием хозяйственно-транспортной инфраструктуры и на шельфе арктических морей. Природа севера очень чувствительна к внешним воздействиям. Поэтому при освоении новых мест добычи следует относиться бережно и безопасно с точки зрения экологичности.

Учитывая выше сказанное, вопросы ресурсоэнергосбережения выходят на первый план. Развитие и внедрение новых технологий в деятельность предприятий НГХК позволит повысить уровень экологичности при извлечении природных энергетических ресурсов.

Одним из организационно-экономических инструментов, позволяющих повысить ресурсоэнергоэффективность производства, является разработка ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки добываемого сырья и организация управления техногенными образованиями, или управления отходами предприятий. Для управления отходами предприятий целесообразно использовать многоуровневую комплексную методологию разработки ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки промышленных отходов на предприятиях НГХК с использованием концепций ресурсоэнергосберегающей, или «зеленой», логистики.

Глава 2. Газодобывающие предприятия как объекты внедрения стратегии ресурсоэнергосбережения

2.1 Описание деятельности предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

2.1.1 О предприятии ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

ООО «Газпром добыча Ноябрьск» - 100-процетное дочернее общество ОАО «Газпром» расположено на юге Ямало-Ненецкого автономного округа в Пуровском районе. Предприятие ведет добычу и подготовку газа на пяти лицензионных участках: Вынгапуровском, Комсомольском, Западно-Таркосалинском, Вынгаяхинском, Еты-Пуровском, а на правах оператора оказывает услуги по добыче и подготовке газа на Губкинском и Муравленковском месторождениях.

Кроме того, компания участвует в осуществлении серьезных проектов ОАО «Газпром»: осваивает лицензионные участки в Свердловской области в рамках программы разработки малых месторождений; в целях реализации Восточной газовой программы обустраивает Кшукское и Нижне-Квакчикское газоконденсатные месторождения (ГКМ) и обеспечивает газификацию Камчатского края; ведет работы по обустройству Чаяндинского нефтегазоконденсатного месторождения (НГКМ) в республике Саха (Якутия).

Компания занимает третье место в России по объемам добычи природного газа (годовой объем более 80 миллиардов кубометров). На предприятии работают более трех с половиной тысяч человек.

Фирменным знаком предприятия является мобильность, концентрация усилий на быстром и качественном обустройстве и комплексном освоении небольших и средних по объемам запасов газовых месторождений. Сделать это позволяет хорошая транспортная схема, высококвалифицированный кадровый состав, рациональное расположение структурных подразделений, материально-технических баз и рабочих поселков Общества.

За три с половиной десятилетия четырежды менялось название предприятия: Вынгапургаз - Управление по добыче и транспортировке газа - Ноябрьскгаздобыча - Газпром добыча Ноябрьск.

В период с 1977 по 1982 годы начальником предприятия был Василь Абударович Фатихов.

Михаил Иосифович Галькович приехал на Крайний Север с первым десантом, с 1982 по 2004 гг. он руководил коллективом ноябрьских газодобытчиков.

С 2004 по 2009 гг. Общество «Газпром добыча Ноябрьск» возглавлял Анатолий Васильевич Крылосов.

В настоящее время генеральным директором предприятия является Константин Владимирович Степовой. [15]

2.1.2 Сфера деятельности ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

Несмотря на то, что полем деятельности ООО «Газпром добыча Ноябрьск» являются средние по объемам запасов месторождения, среди других «дочек» Газпрома «Газпром добыча Ноябрьск» смотрится очень хорошо. На сегодняшний день общество третье в России по объемам добычи природного газа. К тому же добываемое сырье имеет самую низкую себестоимость - три с половиной тысячи сотрудников обеспечивают годовую добычу в 85 миллиардов кубометров газа.

ООО «Газпром добыча Ноябрьск» по праву гордится умением в кратчайшие сроки качественно обустраивать и вводить в эксплуатацию новые месторождения. Это стало возможным благодаря продуманной транспортной схеме, уникальным по уровню квалификации и способности работать в экстремальных условиях кадрам, грамотному расположению баз, рабочих поселков и структурных подразделений.

Низкая себестоимость добычи позволяет Обществу выступать в роли генерального оператора при оказании услуг по добыче и подготовке газа для других недропользователей.

На сегодняшний день в эксплуатации находится 6 газовых месторождений. Последнее Етыпуровское было введено в 2004 году, торжественный вывод на проектную мощность Вынгаяхинского комплекса состоялся в 2006 году.

Вынгаяхинский комплекс - это последние два месторождения ООО «Газпром добыча Ноябрьск». Если учесть, что порядка 50% собственных запасов отобрано, сегодня для Общества остро стоит вопрос об увеличении объемов, их надо приращивать пропорционально тому, что отбирается. И это серьезный вопрос, серьезная задача.

Но не только экономические показатели, характеризуют работу предприятия. За цифрами всегда стоят люди. Инженерный состав предприятия на хорошем счету в Газпроме. Специалисты занимаются внедрением новых технологий. К примеру, осенью 2006 года на Вынгапуровском газовом промысле был произведен первый в истории ОАО «Газпром» гидроразрывсеномана на скважине, которая год находилась в бездействующем фонде. Сегодня, являясь испытательной площадкой для внедрения как производственно-технических инноваций, так и современных методов управления финансово-хозяйственной деятельностью, Общество вызывает большой интерес у руководства и специалистов головной компании. По многим показателям ООО «Газпром добыча Ноябрьск» - одно из лучших предприятий компании. Это подтвердили результаты комиссии по рассмотрению итогов производственно-хозяйственной деятельности дочерних обществ ОАО «Газпром» за 2006 год. Девиз ноябрьских газодобытчиков «Стабильность, ставшая традицией» вновь был подтвержден делом. [16]

2.1.3 Структура ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

Газовые промысла:

1) Вынгапуровский газовый промыселявляется старейшим в ООО «Газпром добыча Ноябрьск».

Первое время разработка месторождений велась вахтовым методом из Ново-Аганска. В 1978 году перебазировались в район будущего Ноябрьска. Усилиями небольшого коллектива ГПУ «Вынгапургаз» в 60-градусный мороз среди безлюдной тайги и бескрайних болот велось строительство промысла и обустройство месторождения. Пуск промысла состоялся 30 декабря 1978 года - в то время было принято делать родине подарки! Это была огромная трудовая победа всего коллектива. Уже в 1979 году добыт первый миллиард кубометров газа. С освоения Вынгапуровского газового месторождения началась история ООО «Газпром добыча Ноябрьск». За тридцать лет сложился грамотный коллектив профессионалов, многие из которых ветераны-первопроходцы, работающие с момента пуска месторождения. Вынгапур стал первой трудовой победой коллектива ООО «Газпром Добыча Ноябрьск». [15]

2) Комсомольский газовый промысел - самый мощный в ООО 'Газпром добыча Ноябрьск' по объемам добычи газа.

Строительство промысловых объектов и обустройство Комсомольского месторождения велось в трудный, переломный для страны и людей период с 1988 по 1993 год. Политическая цена газа была невероятно высока. К строительству «Комсомолки» было приковано пристальное внимание руководства «Газпрома». Коллектив ООО «Газпром добыча Ноябрьск» оправдал доверие - 13 января 1993 года состоялся пуск в промышленную эксплуатацию первой очереди Комсомольского газового промысла - Восточного купола, 25 апреля 1996 года был введен в промышленную эксплуатацию Западный купол, 8 декабря 1999 года - Северный купол и 3 марта 2007 года пошел первый газ с Центрального купола Комсомольского промысла. [15]

3) Западно-Таркосалинский газовый промысел (ЗТГП) - единственный в ООО «Газпром добыча Ноябрьск», где добывается не только газ, но и газовый конденсат.

Освоение Западно-Таркосалинского месторождения началось в феврале 1994 года в условиях полного безденежья и бартерной эпохи. Хотелось переломить ситуацию, сделать нечто масштабное. Более тысячи человек днем и ночью возили грузы, копали траншеи, укладывали трубопроводы, монтировали оборудование. И уже через два года, почти в невероятных для человека и «железа» климатических условиях, в ночь на 26 января 1996 года состоялся пуск промысла в промышленную эксплуатацию. В магистраль пошел первый газ. ЗТГП - это также единственный промысел в «Газпром добыча Ноябрьск», где освоение началось не со строительства производственных объектов, а с жилья для персонала. [15]

4) Губкинский газовый промысел - самый уникальный по срокам строительства и ввода в эксплуатацию.

Губкинское газоконденсатно-нефтяное месторождение было открыто 11 февраля 1965 года. Его освоение началось лишь спустя 33 года. К этому времени у специалистов ООО «Газпром добыча Ноябрьск» уже был накоплен солидный опыт по обустройству месторождений.

В этот раз промысел был введен в промышленную эксплуатацию практически за один год. Уникальным пуск Губкинского газового промысла назвали не только руководители «Газпрома», но и российские, а также зарубежные коллеги. В такие сроки в северных условиях подобные газодобывающие промыслы еще никто и никогда не возводил.

Ввод в строй Губкинского газового промысла в рекордные сроки поистине стало следующей трудовой победой коллектива «Газпром добыча Ноябрьск», что позволило предприятию стабильно поддерживать уровень добычи «голубого топлива». [15]

5) Вынгаяхинский газовый промысел- самый молодой, современный и уникальный не только в «Газпром добыча Ноябрьск», но и в «Газпроме» в целом.

Изначально руководством «Газпрома» была поставлена задача: создать образцовый промысел, где будут использованы только самые передовые технологии. С вводом в промышленную эксплуатацию Вынгаяхинского, а затем Еты-Пуровского месторождений стало ясно - специалисты ООО «Газпром добыча Ноябрьск» смогли создать действительно уникальный во всех отношениях газодобывающий промысел.

Рациональное использование и расположение объектов инфраструктуры, революционная система газосбора по межпромысловому газопроводу с двух месторождений на одну установку комплексной подготовки газа, обслуживание двух месторождений одной дожимной компрессорной станцией (ДКС) позволили сэкономить серьезные денежные средства.

С выходом Вынгаяхинского газового промысла на проектную мощность ООО «Газпром добыча Ноябрьск» заняла третье место среди крупнейших газодобывающих предприятий ОАО «Газпром» по объемам добычи «голубого топлива». [15]

Подразделения вспомогательного производства:

1) Управление технологического транспорта и специальной техники(УТТиСТ)

16 января 1976 года на основании приказа № 23 Всесоюзного производственного объединения «Тюменгазпром» организована Контора автомобильного и водного транспорта в поселке Ново-Аганск Тюменской области под руководством Явдата Халяфовича Салахова. Немногим позже начинается тесное сотрудничество автомобилистов и газодобытчиков по освоению Вынгапуровского газового месторождения и обустройству поселка - будущего Ноябрьска. В числе первых прибыли водители, машинисты и механизаторы - Александр Васильевич Данилюк, Анатолий Трофимович Михалев, Николай Николаевич Ващенко, Виктор Иванович Ивахов, Станислав Семенович Гречишкин, Сергей Иванович Сурков, Виктор Иванович Денисов.

В 1979 году Контора автомобильного и водного транспорта из поселка Ново-Аганск перебазировалась в поселок Ноябрьск, а в 1981 году была переименована в Предприятие технологического транспорта и специальной техники ПО «Сургуттрансгаз». Вплоть до осени 1997 годаавтоколонны ноябрьских транспортников, обеспечивающие добычу и транспортировку природного газа, работают в формате ПТТ и СТ Ноябрьского УДТГ.

В ноябре 1997 в составе предприятия «Газпром добыча Ноябрьск» создано автотранспортное предприятие, которое через год было переименовано в Управление технологического транспорта и специальной техники.

Сегодня УТТиСТ самое крупное подразделение из вспомогательного производства ООО «Газпром добыча Ноябрьск». Основная задача Управления - обеспечение транспортом и спецтехникой структурных подразделений Общества. В составе УТТиСТ семь автоколонн, ремонтно-механические мастерские, в которых выполняются любые виды текущего и капитального ремонта автотранспортной техники. В распоряжении опытных профессионалов находится более 400 единиц современной техники. Коллектив УТТиСТ гордится, что в подразделении имеется всё для транспортного обеспечения бесперебойной добычи газа. [15]

2) Управление аварийно-восстановительных работ(УАВР)

Управление аварийно-восстановительных работ самое молодое подразделение вспомогательного производства ООО «Газпром добыча Ноябрьск». Его история начинается с 1 апреля 2001 г. когда на базе ремонтно-механического, энергоэксплуатационного цехов и участка по ремонту технологических трубопроводов создается Ремонтно-эксплуатационное управление, в 2005 году реорганизованное в УАВР.

Но это история настоящего времени. А 30 лет назад - в 1977 г. в поселке Ново-Аганске был создан энергоэксплуатационный цех (ЭЭЦ) ГПУ «Вынгапургаз» под руководством Александра Ивановича Федченко. В 1978 г. ЭЭЦ перебазировался на место будущего Ноябрьска. В этом же году была запущена котельная и дизельная электростанция.

В марте 1987 года создается ремонтно-механический цех (РМЦ). Начинался он с двух станков, токарного и фрезерного. По приглашению начальника быстро растущего цеха Бориса Михайловича Ильяшенко мастером РМЦ переходит работать тогда машинист ДКС Вынгапуровского промысла, а ныне начальник УАВР Владимир Сергеевич Гавшин.

Сегодня в состав УАВР входят три цеха: по восстановлению технологического оборудования, по восстановлению коммуникаций производственных подразделений, по аварийному ремонту технологических трубопроводов, а также лаборатория неразрушающего контроля.

Профессионалы УАВР, владеющие сразу несколькими профессиями, всегда востребованы. Грамотный инженерно-технический корпус и «золотые руки» рабочих обеспечивают безаварийную работу ООО «Газпром добыча Ноябрьск». [15]

3) Управление по эксплуатации вахтовых поселков(УЭВП)

Начиная с 1977 года, со старта освоения Ноябрьского региона газовиками, управление пережило целый ряд реорганизаций и переименований. В разное время - ремонтно-строительный участок, ремонтно-хозяйственный цех, малое государственное предприятие, ремонтно-строительное управление. В январе 2007 г. на базе РСУ и Цеха по эксплуатации зданий и сооружений создано Управление по эксплуатации вахтовых поселков. Но костяк коллектива и замечательные традиции сохранились со времен первопроходцев до настоящего времени.

Основными задачами УЭВП являются текущий ремонт и обслуживание зданий и сооружений на промыслах и в подразделениях предприятия. С этими задачами успешно справляются квалифицированные работники двух цехов. Это их умелыми руками создаются комфортные условия для работы и отдыха работников Общества, выполняется ремонт зданий и сооружений жилого фонда, производственных объектов, объектов соцкультбыта и хозяйственного назначения.

Сегодня Управление имеет одну из лучших в Ноябрьске производственно-эксплуатационную базу. [15]

4) Управление материально-технического снабжения и комплектации(УМТСиК)

История управления материально-технического снабжения и комплектации своими корнями уходит в юбилей «Газпром добыча Ноябрьск». 31 мая 1977 года приказом № 273 была создана основная база ГПУ «Вынгапургаз» Всесоюзного производственного объединения «Тюменгазпром» в поселке Ново-АганскНижневартовского района Тюменской области.

В июле 1982 года организован Ноябрьский участок МТС и комплектации. А в ноябре 1997 г. в составе предприятия «Газпром добыча Ноябрьск» создано Управление МТС и комплектации.

В состав УМТСиК входят две отлично оборудованные базы материально - технического снабжения, расположенные в г. Ноябрьске и п. Пурпе. Основной задачей подразделения является обеспечение основного производства оборудованием, техникой, комплектующими и материалами.

Все большие стройки газовых промыслов «Газпром добыча Ноябрьск» стали возможны благодаря непосредственному участию коллектива УМТСиК. От гвоздей и спецодежды до негабаритных конструкций, которым предстоит воплотиться, например, в новуюДКС - всё проходит через специалистов УМТСиК. Опытные профессионалы управления, способные в оптимальные сроки обеспечить производство всем необходимым, всегда готовы к решению новых задач. [15]

5) Цех технологической связи

История цеха технологической связи ООО «Газпром добыча Ноябрьск» неразрывно связана с периодом освоения газовых кладовых Западной Сибири. 1 ноября 1978 года организован Вынгапуровский территориальный узел связи предприятия «Тюменгазсвязь».

В 1981 г. Вынгапуровский территориальный узел связи был расформирован, а на его базе организованы Цех связи Вынгапуровского газового промысла и Служба связи компрессорных станций, переданные в подчинение производственному отделу служебной связи и телемеханики предприятия «Сургутгазпром».

В 1997 году в составе предприятия «Газпром добыча Ноябрьск» создан цех технологической связи. Основной задачей цеха является обеспечение бесперебойной и безаварийной работы средств связи ООО «Газпром добыча Ноябрьск». И нужно отметить, что связисты НГД с поставленной задачей справляются блестяще. В случае необходимости они в любое время дня и ночи готовы прийти на помощь и незамедлительно наладить устойчивую телефонную связь.

В цехе технологической связи и сегодня трудятся ветераны производства, которые в первые годы освоения Вынгапуровского газового месторождения и строительства Ноябрьска мужественно преодолевали многочисленные трудности северного бытия: Л.П. Томачинская, В.П. Калайтанов, Л.П. Ерош, С.А. Лихачева, Т.М. Мельник, Г.М. Бушенкова, В.К. Вильхивский, О.М. Ткаченко, А.С. Козубенко, М.В. Заика, И.Н. Мамонтов и другие. [15]

6) Управление автоматизации, информатизации, телекоммуникаций и метрологии.

Управление автоматизации, информатизации, телекоммуникаций и метрологии (УАИТиМ) преобразовано из цеха телемеханики, автоматизации и КИП с 01 июля 2007 года. В своем прежнем качестве подразделение проработало почти 10 лет с ноября 1997 г. За это время развитие автоматизированных систем управления, информационных и телекоммуникационных технологий пошло далеко вперед, что повлекло за собой и структурные преобразования.

Сегодня в состав управления входят: центральная метрологическая лаборатория, отдел системного сопровождения автоматизированных систем управления технологическими процессами, отдел поддержки информационно-вычислительных ресурсов, отдел развития и поддержки корпоративной сети, отдел администрирования серверного оборудования и ПО, отдел прикладных информационно-управляющих систем, участок технического обслуживания и ремонта технических средств и программно-аппаратных средств автоматизированных систем управления технологическими процессами.

Задачи перед сотрудниками управления стоят глобальные. Современное предприятие сегодня невозможно представить без автоматизированных систем управления технологическими процессами, производственно-хозяйственной и финансово-экономической деятельностью, развития сетевых и телекоммуникационных ресурсов, систем и средств защиты информации, Интернет и Интернет-технологий.

Молодой и дружный коллектив управления с этими и другими задачами справляется отлично. Каждый сотрудник «Газпром добыча Ноябрьск» знает к кому нужно обращаться в случае программных сбоев или неисправности вычислительной и оргтехники. Любая проблема специалистами управления решается оперативно и профессионально. А без высококвалифицированных специалистов центральной метрологической лаборатории, отметившей в 2007 году свой 20-летний юбилей, невозможна точная работа ни одного контрольно-измерительного прибора в подразделениях «Газпром добыча Ноябрьск».

7) Управление организации ремонта, реконструкции и строительства основных фондов (УОРРиСОФ)

История управления капитального строительства и обустройства неразрывно связана с началом освоения Вынгапуровского газового месторождения. В августе 1978 года начался набор кадров в отдел капитального строительства ГПУ «Вынгапургаз». В 1979 году в составе ОКСа уже работали проектно-сметная и производственная группы, а также группа комплектации.

В ноябре 1997 года в составе предприятия «Газпром добыча Ноябрьск» создано управления капитального строительства и обустройства на правах цеха с производственно-техническим, проектно-сметным отделами и отделом комплектации. Сегодня в состав УОРРиСОФ входят еще отделы: по обустройству месторождений, по землеустройству и планово-экономический.

Основными задачами УОРРиСОФ является организация строительства, реконструкции и обеспечение своевременного ввода в эксплуатацию производственных мощностей, объектов жилищного и культурно-бытового назначения.

Выполнение этих задач на всех этапах строительства от проектирования до «красной ленточки» обеспечивают отличные специалисты. Грамотное планирование и подготовка строительных работ, выбор надежного подрядчика, контроль и технический надзор за строительством и монтажом оборудования, заказ на поставку всех видов технологического, транспортного и комплектующего оборудования - всё это обеспечивает своевременный ввод новых объектов в эксплуатацию. [15]

2.1.4 Перспективы развития ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

Руководство ООО «Газпром добыча Ноябрьск» ставит перед собой цель - удерживать лидерские позиции среди передовых дочерних компаний ОАО «Газпром». Первоочередная задача перспективного развития производства - это наращивание сырьевой базы предприятия, работа ведется по нескольким направлениям:

· участие в аукционах на получение права пользования недрами;

· открытие новых месторождений в результате проведения геологоразведочных работ;

· оказание операторских услуг по разработке газовых месторождений и подготовке попутного нефтяного газа.

Для решения задач по поддержанию уровней добычи разрабатываемых месторождений и перспективному недропользованию готовится программа перспективного развития ООО «Газпром добыча Ноябрьск», которая будет базироваться на технико-экономических расчетах эффективности освоения ресурсного потенциала месторождений и перспективных площадей. Начиная с 1998 года в пределах Восточно-Тэрельского лицензионного участка Обществом выполняются геологоразведочные работы. Результатом стало открытие трех месторождений углеводородов: Ленского, Нинельского, Кутымского. Расширился регион деятельности Общества в части проведения геологоразведочных работ, по решению ОАО «Газпром» предприятию переданы новые лицензионные участки на территории Свердловской области. В марте 2008 года ООО «Газпром добыча Ноябрьск» выиграло аукционы на получение права пользования недрами Михайловского и Кедровского участков, также расположенных в Свердловской области. С 1 июня 2008 года в составе ООО «Газпром добыча Ноябрьск» создан филиал в г. Екатеринбурге - Дирекция по разведке и обустройству месторождений. Приобретено право на изучение недр в восточной части Ямало-Ненецкого автономного округа (Верхне-Худосейский лицензионный участок). В будущем предприятие продолжит наращивать запасы углеводородов, развивать сырьевую базу в ЯНАО, ХМАО, Свердловской области.

ООО «Газпром добыча Ноябрьск» приступило к сотрудничеству с ООО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз» в части проектирования, разработки и обустройства сеноманских залежей газа Муравленковского и Новогоднего месторождений, что позволит в дальнейшем обеспечить сырьем производственные мощности Общества. [15]

2.1.5 Инновационные проекты ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

Современный подход эффективного и рентабельного функционирования газодобывающего предприятия заключается в совершенствовании методов и средств контроля и управления процессами добычи и подготовки газа. Достигается это путем создания и внедрения автоматизированных систем управления технологическими процессами. За последнее время на предприятии «Газпром добыча Ноябрьск» было реализовано несколько проектов, результатом внедрения которых стала экономия капитальных вложений и расходов на обслуживание технологического оборудования, снижение себестоимости продукции.

Проект объединенного промысла Вынгаяхинского и Еты-Пуровского месторождений стал особым достижением в этой сфере. Коллектив «Газпром добыча Ноябрьск» удостоен отраслевой премии в области науки и техники за работу «Создание интегрированной автоматизированной системы управления технологическими процессами Вынгаяхинского месторождения с комплексным регулированием режимов добычи и подготовки газа». Данная система управления реализует комплексные алгоритмы управления технологическими процессами, обеспечивающие оптимизацию режимов добычи и подготовки газа: автоматическое дистанционное измерение и регулирование дебита скважин, автоматическое регулирование производительности технологических линий осушки газа на УКПГ, автоматическое регулирование подачи ТЭГа в абсорберы по заданной температуре точки росы осушенного газа.

На Вынгаяхинским газовом промысле применяется инновационная система управления кустом газовых скважин («умный куст газовых скважин»), которая позволяет дистанционно получать информацию о работе скважин, отображает параметры работы скважин в реальном времени и позволяет дистанционно ими управлять. При обустройстве УКПГ Вынгаяхинского газового промысла для всех технологических процессов были применены насосы герметичные с магнитными муфтами. Впервые они были использованы на УКПГ Губкинского газового промысла. После приобретения положительного опыта насосы герметичные с магнитными муфтами стали использоваться и на других промыслах. Применение этого оборудования позволило сократить наличие вредных веществ в рабочей зоне, уменьшить влияние на окружающую среду, сократить эксплуатационные расходы. Общество «Газпром добыча Ноябрьск», впервые в ОАО «Газпром», произвело крупномасштабную реконструкцию газодобывающего промысла (Вынгапуровского) с заменой оборудования системы регенерации, работавшей с 1978 года. При модернизации оборудования в абсорберах использована регулярная массообменная насадка, которая позволяет подготавливать газ с более высоким качеством и с меньшими потерями химреагентов. Проведенные работы позволили значительно сократить энергозатраты, расходы на обслуживание оборудования, расход газа на собственные нужды. На основе полученного специалистами ООО «Газпром добыча Ноябрьск» уникального опыта была сформирована программа реконструкции газодобывающих объектов ОАО «Газпром».

Своеобразным прорывом в области использования фонтанных арматур стала малогабаритная фонтанная арматура, установленная на Еты-Пуровском газовом месторождении, и автоматизированная малогабаритная фонтанная арматура с дистанционным управлением на Комсомольском газовом промысле ООО «Газпром добыча Ноябрьск». Данное оборудование имеет ряд преимуществ: удобство эксплуатации (ввиду малых размеров), не требует привлечения большого числа персонала, обеспечивает высокую противофонтанную безопасность, существенно снижает эксплуатационные затраты.

Впервые в газовой промышленности на Вынгапуровском газовом промысле ООО «Газпром добыча Ноябрьск» была установлена автоматическая установка пожаротушения тонкораспыленной водой. Преимущества от использования именно такой системы существенные: абсолютная безопасность для персонала, отсутствие негативного воздействия на оборудование и затрат на приобретение дорогостоящих реагентов. На Вынгаяхинском газовом промысле используется современная автоматическая установка газового пожаротушения с использованием углекислоты, ее преимущество заключается в способности быстрого охлаждения технического оборудования, жидкостей, масел и т.п.

Высокий уровень производительности был бы невозможен без использования передовых технологий. [15]

2.2 Технология добычи и подготовки газа на предприятии ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

2.2.1 Краткая характеристика видов газа

Нефть залегает в недрах земли на глубине от 300 до 7000 метров.

Природные горючие газы состоят в основном из смеси углеводородов метанового ряда. Кроме углеводородов в состав газовой смеси могут входить азот, двуокись углерода, пары воды, сероводород и иногда редкие газы - гелий и аргон.

Месторождения, на которых добывают природные газы, подразделяются на три основные группы.

1) Газовые месторождения. Все поры продуктивных пластов этих месторождений заполнены сухим газом, практически свободным от сухих углеводородов.

2) Газо-нефтяные месторождения, в пластах которых газ растворен в нефти или находится в газовой шапке.

3) Газоконденсатные месторождения. Вследствие повышенного давления, в газах этих месторождений растворено некоторое количество высококипящих углеводородов.

Газы месторождений первой группы используются в основном для топливно-энергетических нужд, а также при производстве сажи и химических удобрений.

Газы месторождений второй группы называют нефтяными, иногда попутными или нефтепромысловыми газами. Нефтяные газы характеризуются повышенным содержанием пропана, бутанов и бензиновых фракций углеводородов и пониженным содержанием метана. Эти газы служат основным сырьем газоперерабатывающих заводов и отдельных от бензинивающих установок.

Газы, добываемые в газоконденсатных месторождениях, также состоят в основном из метана, но содержат некоторое количество высококипящих углеводородов. В сепараторах выделяют конденсат, который поступает на газо- и нефтеперерабатывающий завод, где подвергается разделению на сжиженный газ, бензин и дизельное топливо.

Любой горючий газ, добываемый из недр земли, будь то природный или попутный нефтяной, по своей химической природе разнообразен. В его состав кроме углеводородов входят также пылевидные частицы, пары воды, азот, а газы некоторых месторождений содержат и кислые компоненты - сероводород, меркаптаны и диоксид углерода.

Такой состав газа обуславливает необходимость его подготовки для дальнейшего транспорта и последующего использования. Под подготовкой подразумевается очистка газа от механических примесей, отделение от него жидкости, осушка, а также извлечение из него высокомолекулярных углеводородов до такой глубины, чтобы при перекачке под высоким (до 7,5 МПа) давлением не происходила закупорка трубопровода выпавшим углеводородным конденсатом.

Если газ, насыщенный при данных условиях водяными парами, охладить или изометрически сжать, то из него будет выделяться вода. При определенных сочетаниях температур и давлений выделившаяся вода, контактируя с газом, способна образовать гидраты - белые кристаллические вещества, похожие в зависимости от условий образования на лед или спрессованный снег. Плотность их колеблется в пределах 880 - 900 кг/м3. Основной каркас (решетки) гидрата состоит из молекул воды, а межмолекулярные промежутки в форме клеток, каналов и слоев заняты молекулами углеводородных газов. При определенных условиях молекулы углеводородов не могут покинуть полость в кристаллической решетке молекул воды. Гидраты, откладываясь на внутренних стенках трубопроводов, запорной арматуры, аппаратов сначала сужают их сечения, а затем и вовсе закупоривают проход.

Осушка должна быть осуществлена до такой степени, чтобы полностью исключить гидратообразование в газопроводе.

После такой подготовки в промысловых условиях бессернистый природный газ направляют непосредственно на головные компрессорные станции (ГКС) магистральных газопроводов.

Газ, содержащий сернистые соединения, а также весь выпавший на промысловых установках газоконденсат и выделившийся в сепарационных установках нефтяной газ поступают на газоперерабатывающие заводы (ГПЗ).

На современных ГПЗ и установках из газового и конденсатного сырья производят многие виды ценнейшей продукции, такие как сухой газ коммунально-бытового назначения, этановую фракцию ШФЛУ, стабильный газоконденсат, элементарную серу, меркаптаны.

ШФЛУ и стабильный конденсат являются в свою очередь исходным сырьем для производства следующих продуктов:

- сжиженных газов для коммунально-бытового потребления;

- пропановой, изобутановой, бутановой, изопентановой, пентановой фракций, используемых в качестве сырья для нефтехимического синтеза;

- дизельного топлива, авиакеросина, автомобильного бензина, растворителей, флотореагентов и котельного топлива.

Наша страна, обладая огромными запасами углеводородного сырья, имеет развитую нефтегазодобывающую промышленность. Наряду с этим нефтяная отрасль значительно отстает в использовании нефтяного газа.

На нефтяных месторождениях Западной Сибири только в 1985 - 1990 годах было сожжено на факелах более 57 млрд м3 нефтяного газа. Уничтожение такого громадного количества газа наносит большой экономический ущерб, а в нефтедобывающем регионе ухудшается экологическая обстановка. Достаточно сказать, что при выбросе вредных веществ при сжигании газа в 8 - 10 раз увеличивается загрязненность воздуха, чем при выработке из него товарной продукции. Из-за неполноты конверсии сероводорода в элементарную серу, связанной с несовершенством технологии, заводами, перерабатывающими серосодержащий газ, наносится существенный вред окружающей среде.

Природные и попутные газы содержат пары воды, которые, превратившись в жидкость или твердое вещество (лед, кристаллогидрат), могут вызывать серьезные затруднения при транспортировке и переработке газа; поэтому воду из газа необходимо удалять, или иначе требуется осушать газ.

При заданных значениях температуры и давления количество водяных паров в единице объема газа не может быть больше предельной (максимальной) величины. Если снизить температуру газа, содержащего максимальное количество водяных паров, то часть их конденсируется.

Температура, при которой происходит конденсация водяных паров, содержащихся в газе или воздухе, называется точкой росы. Таким образом, точка росы соответствует максимальному содержанию водяных паров при данном давлении. Или иначе, точка росы - это температура, охлаждаясь до которой, газ при данном давлении и постоянном влагосодержании становится насыщенным водяными парами.

Осушка - это также наиболее эффективный способ борьбы с гидратообразованием в процессах транспорта и переработки газа. Точка росы осушенного газа должна быть на 5-7 ОС меньше самой низкой величины температуры отбензинивания и транспортирования газа.

Осушка газа необходима также потому, что содержащиеся в газе водяные пары при уменьшении температуры конденсируются и собираются в пониженных местах, образуя застойные зоны. Образовавшаяся жидкость препятствует движению газа и уменьшает пропускную способность газопровода. Кроме того, если в газе содержится даже в небольших концентрациях диоксид углерода или сероводород, то, растворяясь в воде, они образуют слабые кислоты, вызывающие интенсивную коррозию трубопроводов, арматуры, оборудования.

Осушка газа производится абсорбционным или адсорбционным способом. [33]

2.2.2 Технология основных видов деятельности ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

Основными видами деятельности ООО «Газпром добыча Ноябрьск» являются добыча и подготовка газа. Рассмотрим их более подробно (речь идет о газовых и газоконденсатных месторождениях (ГКМ)).

2.2.2.1 Добыча газа

Процесс добычи газа начинается с проведения геолого-разведочных работ с целью выявления мест скопления углеводородов. Но единственный способ узнать наверняка - пробурить скважину.

Природный газ заключен в мельчайшие поры, которыми обладают некоторые горные породы. Глубина, на которой находится природный газ, колеблется от 1000 метров до нескольких километров.

Газ извлекается из недр при помощи специально пробуренных скважин, которые называются добывающими или эксплуатационными. Вообще разновидностей скважин существует множество -- они используются не только для добычи, но и для изучения геологического строения недр, поиска новых месторождений, вспомогательных работ и так далее.

Добывающие скважины располагаются по всей территории месторождения, чтобы давление спадало равномерно.

Глубина скважины может достигать 12 км. Такая глубина может быть использована для исследования литосферы.

Бурение скважин происходит по принципу бурение «лесенкой», т.к. давление породы на стенки скважины должно распределяться равномерно

Ствол скважины укрепляют специальными обсадными трубами и цементируют.

Природный газ поднимается на поверхность за счет естественной энергии -- стремления в зону с наименьшим давлением.

Главной особенностью добычи газа по сравнению с добычей твердых полезных ископаемых является то, что газ остается скрытым в герметичных конструкциях на всех этапах -- с момента извлечения из пласта скважины и до момента, когда попадает к потребителю. [19]

2.2.2.2 Подготовка газа

Под подготовкой газа подразумевается его очистка от механических примесей, отделение от него жидкости, осушка, а также извлечение из него высокомолекулярных углеводородов до такой глубины, чтобы при перекачке под высоким (до 7,5 МПа) давлением не происходила закупорка трубопровода выпавшим углеводородным конденсатом. [33]

Поскольку газ, полученный из скважины, содержит множество примесей, которые могут испортить оборудование, его сначала отправляют на обработку. Газ очищают от них несколько раз: непосредственно при выходе из скважины, а затем еще при транспортировке и на КС.

Недалеко от некоторых месторождений строятся установки комплексной подготовки газа (УКПГ), где обеспечивается сбор и обработка природного газа и газового конденсата в соответствии с требованиями отраслевых (ОСТ) и государственных (ГОСТ) стандартов.

Промысловая обработка газа на УКПГ состоит из следующих этапов:

1) Низкотемпературная сепарация или абсорбция;

2) Абсорбционная или адсорбционная сушка;

3) Масляная абсорбция (для обработки газового конденсата). [25]

При поступлении из скважины газ попадает в сепаратор. Сепарация газа -- процесс разделения твердой, жидкой и газовой фаз потока с последующим извлечением из него твердой и жидкой фаз. Сепарация газа предназначена для предохранения от попадания влаги и твердых частиц в промысловые газосборные сети и технологическое оборудование газовых и газоконденсатных месторождений. Недостаточный уровень сепарации газа приводит к низкой гидравлической эффективности промысловых газопроводов, существенному перерасходу энергии, затрачиваемой на компримирование газа, росту эксплуатационных затрат, возможности образования газогидратных пробок в промысловых системах сбора и транспорта газа, снижению эффективности работы технологического промыслов. В конструкциях газовых сепараторов отделение газа от жидких и твердых примесей основано на выпадении частиц при малых скоростях потока в результате воздействия сил тяжести или инерционных (центробежных) сил, возникающих при криволинейном движении потока. [24]

После сепарации газ нужно осушить, поскольку содержащаяся в нем влага также портит оборудование и может создать в трубе пробки -- так называемые кристаллогидраты, которые внешне похожи на мокрый спрессованный снег. Газ осушают, пропуская его через адсорбенты, либо охлаждая газовый поток. Охладить газ можно при помощи холодильных установок или путем дросселирования -- понижения давления в месте сужения трубопровода. Кроме того, перед тем, как запустить газ в трубу, из него извлекают сероводород и углекислый газ.

В состав УКПГ входят:

1) блок предварительной очистки (сепарации);

В состав блока входят сепараторы и фильтр-сепараторы.

2) технологические установки очистки, осушки и охлаждения газа;

3) дожимные компрессорные станции (ДКС);

Обеспечивают рабочие параметры технологии промысловой обработки газа, поддерживают давление подачи газа в магистральный газопровод. Располагаются перед или после установок технологической подготовки газа. Для снижения температуры компримированного газа после дожимной станции устанавливаются аппараты воздушного охлаждения.

4) вспомогательные системы производственного назначения (операторная, площадки с установками средств связи, электро-, тепло- и водоснабжения, электрохимической защиты, пожаротушения, резервуарный парк хранения диэтиленгликоля (ДЭГ) или триэтиленгликоля (ТЭГ) и т.д.). [25]

Поскольку природный газ не имеет запаха, перед подачей потребителям его одорируют, т.е. добавляют специальное вещество, имеющее сильный неприятный запах (т. н. одорант), для придания ему характерного запаха. Ввод одоранта в поток газа осуществляется на одоризационных установках и способствует установлению его утечек.

Товарной продукцией УКПГ являются: сухой газ газовых месторождений и сухой отбензиненный газ ГКМ (используются в качестве бытового и промышленного топлива) и газовый конденсат (сырье для газоперерабатывающих заводов).[19]

2.2.3 Построение упрощенной технологической схемы добычи и подготовки газа на предприятии ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

На основе подробно изученных и описанных выше процессов добычи и подготовки газа представим их в виде упрощенной технологической схемы.

2.3 Экологическая политика ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

При осуществлении своей деятельности ООО «Газпром добыча Ноябрьск» руководствуется принципами и стратегическими целями Экологической политики головной компании, утвержденной постановлением Правления ОАО «Газпром» от 25.09.2008 г. №45, основанной на Конституции Российской Федерации, федеральных законах и иных нормативных правовых актах Российской Федерации, международных договорах Российской Федерации в области охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов. [17]

Экологическая политика ООО «Газпром добыча Ноябрьск» представлена в Приложении 1.

Согласно Экологическому отчету ОАО «Газпром» - 2011, в течение 2011 г. в дочерних обществах ОАО «Газпром» образовалось 442 тыс. т отходов, что превышает на 33 тыс. т (8,1 %) аналогичный показатель 2010 г. На долю отходов IV и V классов опасности в объеме образования отходов приходится 91 % (401,6 тыс. т).

Одним из видов деятельности ООО «Газпром добыча Ноябрьск» является разведка месторождений и бурение скважин. Поэтому для исследования мы рассматриваем отходы, образующиеся в результате бурения скважин.

Общую динамику образования отходов определяет количество отходов бурения, которые составляют около 30 % от общего объема отходов в ОАО «Газпром». Так, в 2011 г. по сравнению с 2010 г. основной вклад в увеличение объема образования отходов ОАО «Газпром» внесли газодобывающие компании за счет работ по бурению (ООО «Газпром добыча Ямбург», ООО «Газпром добыча Надым», ООО «Газпром добыча Ноябрьск»). В газодобывающих компаниях образовалось суммарно 135,5 тыс. т отходов бурения, 97 % представлены отходами IV класса опасности. [18]

Обращение с отходами бурения

Утилизация многотоннажных отходов бурения при строительстве и эксплуатации скважин - основная проблема для нефтегазового комплекса Группы. Для решения этой проблемы компании применяют безамбарные методы бурения. В 2011 г. ООО «Газпром добыча Ноябрьск» при разработке (бурении скважин) Еты-Пуровского месторождения был применен метод безамбарного бурения, с последующей переработкой отходов (буровой шлам, буровой отработанный раствор, буровые сточные воды) количестве 10,65 тыс. тв строительный материал по отечественным запатентованным технологиям. Полученный строительный материал после переработки был размещен в амбаре газофакельной установки и на откосах дорог, что позволило их укрепить, предотвращая оседание и исключив приэтом дополнительные расходы по завозу грунта (песка). [18]

Отходы, полученные в результате подготовки газа.

· Силикагель, отработанный при осушке газа. Этот отход непригоден для использования. Крупнопористый кусковой силикагель (диоксид кремния), содержащий воду и механические примеси, образуется в результате замены сорбента по истечении срока годности и/или досрочном выходе из строя при техническом обслуживании и ремонте установок адсорбционной осушки газа на промыслах

· Отходы от первичной очистки природного газа на газовых месторождениях: шлам, содержащий минеральные соли, песок, глину (не более 65%), пыль минеральную (35% и более) и смолы (от 0 до 5%); образуется в результате очистки циклонов первичной очистки природного газа на установках промысловой подготовки газа.

· Отходы от первичной очистки природного газа на ГКМ: шлам, содержащий породу, песок, глину (не менее 29,3%); сульфиды железа (не более12,7%) и смолы (не более 40%) и газовый конденсат (15% и более); образуется в результате очистки циклонов первичной очистки природного газа на установках промысловой подготовки газа.

· Шлам очистки оборудования для сепарации природного газа на ГМ: шлам, содержащий минеральные компоненты: песок, глина, вода и минеральные соли (не менее 95, 377%), марганец (не более 0,05%), медь (не более 0,01%), цинк (не более 0, 008%), свинец (не более 0, 005%) и нефть (не более 5%); образуется в результате очистки оборудования сепарации природного газа (сепараторов, абсорберов, и др.) на установках промысловой подготовки газа на газовых месторождениях.

· Шлам очистки оборудования для сепарации природного газа на ГКМ: шлам, содержащий минеральные компоненты: песок, воду, минеральные соли, сульфиды железа (не менее 12, 7%), асфальтены (не более 45,3%), нефть (не более 7,34%), хлориды натрия и кальция (не более 11%); образуется в результате зачистки оборудования, при техническом обслуживании установок низкотемпературной сепарации природного газа на ГКМ. [28]

Глава 3. Проектирование «зеленой» цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

3.1 Повышение ресурсоэнергоэффективности деятельности ООО «Газпром добыча Ноябрьск» за счет использования тампонажной композиции для низкотемпературных скважин Арктический цемент («Аркцемент»)

3.1.1 Описание тампонажной композиции для низкотемпературных скважин Арктический цемент («Аркцемент»)

3.1.1.1 Обоснование требований к тампонажным материалам дляарктических скважин

Освоение нефтегазовых месторождений Крайнего Севера и шельфа арктических морей России представляет значительные трудности из-за сложных геокриологических условий строительства скважин. Мощность многолетнемерзлых пород (ММП) достигает 500 м, температура -6°С. Толща ММП представлена в основном мерзлым песчаником и содержит талые водоносные и неводоносные прослои. Температура в межмерзлотных таликах близка к 'нулевой'.

Практика показывает, что традиционно применяемые технологии строительства скважин в условиях ММП не в полной мере обеспечивают повышение качества разобщения пластов и надежность конструкции скважин, о чем свидетельствуют интенсивные газопроявления, потеря продольной устойчивости и смятие колонн при проседании и обратном промерзании пород и жидкостей, оставленных в заколонном и межколонном пространствах. Как правило, указанные осложнения являются следствием использования низкоактивных тампонажных цементов, которые даже в сочетании с ускорителями схватывания не обеспечивают твердения и заданного набора прочности в условиях мерзлоты и, при этом, характеризуются повышенным водоотстоем раствора и усадочными деформациями камня. Попытка использования так называемых 'тепловых' методов интенсификации твердения приводит к еще более опасным последствиям - возрастанию водоотстоя в результате растепления ММП и деструкции цементного камня вследствие возникшего массопереноса в кольцевом пространстве. Эти трудности в совокупности с требованиями сокращения сроков строительства скважин и повышения экологической эффективности при эксплуатации месторождений потребовали разработки таких тампонажных материалов, которые должны не только схватываться в короткий период и набирать прочность в условиях ММП, но и обеспечить высокое качество цементирования с надежной изоляцией затрубного пространства. Известные специальные цементы (белитоалюминатные, быстротвердеющие, безгипсовые и др.) недостаточно эффективны, характеризуются повышенным водоотстоем, низкой прочностью или деструкцией камня из-за перекристаллизации термодинамически неустойчивых гидратных фаз.

В результате научно-технического анализа всех аспектов цементирования скважин сделан вывод о том, что условиям ММП наиболее полно отвечают арктические гипсоцементные тампонажные смеси зарубежных фирм, которые не требуют дополнительного подогрева жидкости затворения и 'продавки'. Однако они также не могут эффективно использоваться в условиях геокриологического разреза месторождений России из-за повышенного водоотстоя раствора (при В/Ц = 0,38), усадки и низкой водостойкости камня, приводящих к его разрушению, особенно в водонасы-щенных зонах.

Немаловажную задачу представляет разработка облегченных смесей тампонажных композиций для крепления призабойной зоны пласта с целью повышения эффективности соляно-кислотной обработки при освоении скважин, а также водоизоляции иных материалов на основе цемента для проведения ремонтных работ при конусном подтягивании воды и подъеме газоводяного контакта (ГВК) на завершающей стадии разработки месторождений. [31]

Исходя из анализа осложнений при строительстве скважин и существующих технологий их крепления в условиях Крайнего Севера России, Аляски и северо-западных территорий Канады следует, что для качественного цементирования арктических скважин тампонажные материалы должны отвечать следующим техническим требованиям.

1. Способность схватываться в короткий период (до 10 ч) при температурах ММП без дополнительного подогрева жидкости затворения внутриколонного пространства и через 18 ч (в соответствии со стандартом АНИ) набирать прочность на сжатие не менее 3,5 МПа (0,85 МПа на изгиб) или через 2 сут не менее 2 МПа на изгиб. По данным О. Брайенацементное кольцо позволяет повысить сминающее давление на 50%, что может быть значительным резервом уменьшения толщины стенок и металлоемкости обсадных труб. Однако в случае использования высокопрочных труб для удержания верхней части колонны необходимым и достаточным условием является равенство прочности цементного камня и прочности ММП (~ 0,7 МПа на сжатие).

Максимальный период прокачиваемости, определяемый временем достижения условной вязкости 5-10 Па*с, должен составлять не менее 2 ч (для сеноманской скважины) во избежание аварийных ситуаций
(оставления 'козла' или разрыва колонны). Для предупреждения преждевременного схватывания в случае непредвиденной остановки процесса цементирования тампонажный раствор должен обладать тиксотропными свойствами.

Седиментационная устойчивость и нулевой водоотстой цементного раствора. Замерзающая жидкость, не вытесненная из затрубного и межтрубного пространства скважины, а также водоотстой цементного раствора при повторном замерзании могут вызвать смятие колонны. Для этого тампонажный раствор должен характеризоваться низким В/Ц-фактором и высокой скоростью структурообразования.

Минимальное тепловыделение цемента во избежание растепления ММП и возникновения деформаций растяжения-сжатия в колонне, приводящих к образованию микрозазора в контактнойзоне с цементным камнем.

Высокая прочность сцепления с колонной и породой необходимы для того, чтобы обеспечить дальнейшее бурение в условиях колебательных, вращательных и ударных усилий, а также для предотвращения водо- и газоперетоков в процессе строительства и длительной эксплуатации скважины. В соответствии со спецификацией 10 АНИ прочность сцепления с колонной и породой, определенная по методу выпрессовывания образца из цилиндрической формы, должна быть не менее 1 и0,2 Мпа соответственно.

6. Минимальное тепловое воздействие на ММП и колонну, использование расширяющихся (или безусадочных) тампонажных растворов.

7. Морозостойкость и водостойкость цементного камня. В условиях периодического замораживания и оттаивания на небольших глубинах, вызванных сезонными колебаниями температур, тепловым воздействием в процессе бурения, консервации, освоения и последующей эксплуатации скважины с остановками на капитальный ремонт скважины (КРС), сформированный цементный камень должен быть морозостойким. Морозостойкость цементного камня оценивается по пределу прочности на изгиб, так как разрушение образцов вызывается главным образом отталкивающими(разрывающими) усилиями образующегося льда после 1 и 3 циклов (по температурному режиму АНИ, спецификация 10), который наблюдается в скважинах при проведении дальнейших работ. Низкая морозостойкость свойственна глиноземистому цементу и гипсоцементным смесям вследствие перекристаллизации новообразований в первом и низкой водостойкости гипса - во втором случае. Эти процессы еще более усиливаются при возникновении массопереноса, обусловленного градиентом температур и давлений. Низкие водостойкость и морозостойкость цементного камня приводят к нарушению контакта с породой и колонной, возникновению межпластовых перетоков и потере устойчивости колонны. Коэффициент водостойкости цементного камня должен быть более 0,8.

Большинству указанных выше требований отвечают арктические тампонажные материалы зарубежных фирм на основе глиноземистого вяжущего ('CementFondy') и гипсоцементных смесей (типа 'Permafrost') с температурой твердения до -7ч -9°С. Однако если вышеуказанные материалы (каждый в отдельности) характеризуются водоотделением, низкими водо- и морозостойкостью, то, как показывают наши исследования, совместное их использование приводит к образованию термодинамически устойчивой при пониженных температурах расширяющейся водостойкой фазы - эттрингита.

Известные отечественные разработки в области гипсоцементных или цементогипсовых тампонажных смесей, хотя и удовлетворяют вышеуказанным требованиям по водоотделению, водо- и морозостойкости, но схватываются и твердеют при температурах не ниже -2°С и пригодны для цементирования кондукторов скважин в Среднем Приобъе, но не в условиях арктических газовых и газоконденсатных месторождений с температурой ММП до -6°С, Разработанные технологии приготовления пластифицированных цементогипсовых тампонажиых растворов с соотношением портландцемента к полугидрату гипса 9:1 так же не дали положительного результата из-за так называемого 'ложного схватывания', препятствующего продавке раствора в скважину, и значительной гигроскопичности полугидрата гипса, способствующей резкому ухудшению физико-механических свойств.

Тампонажный материал пониженной плотности (1,4-1,5 г/см3) должен отвечать требованиям ГОСТ 1581-96 по прочностным показателям (0,7 МПа) при 0 ± 2°С и характеризоваться:

низкой теплопроводностью, снижающей интенсивность теплопередачи от ствола скважины в ММПи создающей за счет аккумуляции тепла (в том числе гидратационного) благоприятные условия для формирования бездефектной структуры камня;

закупоривающими свойствами для предупреждения поглощения раствора и снижения степени загрязнения пласта ('тампоны', используемые для перекрытия ММП, не должны развивать опасные давления при замораживании и, для этого, должны включать компенсирующие добавки).

Тампонажный материал для крепления призабойной зоны арктических скважин должен не только удовлетворять требованиям ГОСТ 1581-96 по прочностным показателям, но и обеспечить более благоприятные условия освоения скважин после их вторичного вскрытия.

3.1.1.2 Арктический цемент ('Аркцемент'): подбор состава, физико-механические свойства и фазовый состав продуктов гидратации

Арктический цемент («Аркцемент») разработан в РХТУ им. Д.И. Менделеева на кафедре Композиционных и вяжущих материалов.

Для разработки тампонажного материала - модифицированной гипсоцементной смеси использовали следующие компоненты:

портландцементный клинкер Воскресенского цементного завода 'Гигант';

полуводный гипс Воскресенского АО 'Минудобрения';

гипсовый камень с учетом его перехода при помоле в полугидрат;

- глиноземистый шлак (цемент) Пашийского металлургическо-цементного завода;

- техническую соль (NaCl), СаСЬ, NaClи КСl;

- суперпластификаторы: С-3, модифицированный технический лигносульфонат и полифункциональную добавку - хингидрон [77].

Современными методами физико-химического анализа установлено, что портландцементный клинкер цементного завода 'Гигант' представляет собой среднеалитовый и среднеалюминатный клинкер. Химический и фазовый составы клинкера представлены в табл. 4.1 и 4.2.

Петрографическими и электронно-микроскопическими исследованиями установлено, что клинкер характеризуется отчетливой кристаллизацией минералов. Алит представлен большей частью кристаллами в виде удлиненных призм, гексагональных пластинок, часто сросшихся между собой. У некоторых кристаллов края слегка разрушены. Размер основной массы кристаллов 25-30 мкм, встречаются и крупные кристаллы с размером 75-80 мкм. Белит наблюдается в виде округлых кристаллов. Большая часть кристаллов белита имеет штриховку поверхности. Преимущественный размер кристаллов 15-20 мкм. Промежуточная фаза по отражательной способности в аншлифе неоднородна: различается 'темное' и 'светлое' промежуточное вещество. Причем преимущество составляет содержание промежуточной фазы с высокой отражательной способностью, по данным электронной микроскопии она имеет вид угловатых слабозакристаллизованых кристаллов, расположенных в межалитовом пространстве. Минералогический состав клинкера приблизительно совпадает с данными количественного рентгенофазового анализа: алит - 65, белит - 15, промежуточное вещество - 20%.

Полуводный гипс представляет собой продукт переработки отхода производства минеральных удобрений и является воздушным вяжущим. Химический состав полуводного гипса (в пересчете на прокаленный продукт). По данным рентгенографического (табл. 4.3) и петрографического анализа данный материал содержит в основном полуводную модификацию сульфата кальция с небольшой примесью двуводного гипса.

Используемый гипсовый камень представляет собой породу, содержащую преимущественно CaS04x2H20 с небольшими включениями кальцита и зерен кварца.

Техническая соль по данным рентгенофазового анализа - это хлорид натрия с примесями кварца, магнетита и небольшого количества карбоната натрия.

В качестве водоредуцирующих добавок использовали выпускаемые в промышленных масштабах суперпластификаторы: С-3, ЛСТМ, ЛСТ.

Суперпластификатор С-3 является продуктом поликонденсации (3-нафталиновых сульфокислот с формальдегидом и содержит олигомерные цепочки с различной молекулярной массой. Выпускается в виде 32-40% -го водного раствора или в сухом порошкообразном виде.

Пластификаторы ЛСТМ и ЛСТ - это продукты переработки целлюлозы, содержащие в своем составе очищенные или модифицированные лигносульфонаты. Выпускаются также в виде сухого порошка или 40%-го водного раствора.

Варьируя соотношением портландцементного клинкера, гипсовой составляющей (в пересчете на полугидрат), глиноземистого шлака, количеством противоморозной добавки и суперпластификатора, определили минимальное водоцементное отношение, при котором растекаемость раствора удовлетворяла бы требованиям ГОСТ 1581-96. При этом изучение влияния суперпластификаторов показало, что по своим водоредуцирующим свойствам С-3, ЛСТМ и хингидрон (ХГ) различны. Однако несмотря на то. что эффективность снижения водоцементного фактора у С-3 и ХГ больше, чем у ЛСТМ, стоимость и масштаб производства последнего имеют преимущество перед С-3 и ХГ. В связи с этим дальнейшее испытание проводили с ЛСТМ.

При изучении влияния добавок, снижающих температуру замерзания тампонажных растворов, установлено, что наиболее эффективной противоморозной добавкой является хлорид кальция. Однако следует отметить, что эта добавка в чистом виде очень гигроскопична и использование ее при совместном помоле компонентов крайне затруднительно ввиду быстрого комкования цемента. В этом плане предпочтительнее использование технической соли, которая хоть и содержит хлорид натрия, но является крупнозернистым материалом и имеет гораздо меньшую склонность к поглощению влаги из воздуха. Оптимальная дозировка технической соли, обеспечивающая схватывание гипсоцементной смеси при -7 С, составляет 4-6% от массы гипсоцементной смеси. В процессе проведения лабораторных испытаний установлены оптимальные составы модифицированной гипсоцементной смеси 'Аркцемента' (табл.4.4)

Оптимальное содержание ЛСТМ составило 0,3 % сверх массы вышеприведенных составов смеси (табл.4.4). Физико-механические свойства лабораторных проб этих смесей приведены в табл. 4.5.

Данные табл.4.5 показывают, что по мере увеличения количества полуводного гипса и глиноземистого шлака в смеси прочность цементного камня снижается, а сроки схватывания сокращаются.

В табл.4.6 приведены сравнительные характеристики физико-механических свойств гипсоцементных смесей зарубежных фирм, а также усредненных проб выпущенной опытно-промышленной партии модифицированной гипсоцементной смеси Аркцемент и испытанной как в заводских условиях (Аркцемент-4), так и в лаборатории тампонажного управления Бурового Предприятия 'Тюменбургаз' (Аркцемент-5). Из полученных результатов видно, что разработанный Аркцемент по прочностным свойствам превосходит зарубежные аналоги и в отличие от них характеризуется нулевым водоотстоем - усадкой. При этом коэффициент водостойкости Аркцемента равен 1 по сравнению с гипсоцементными смесями зарубежных фирм, у которых этот показатель находится в пределах от 0.62 до 0.66.

В связи с тем, что структура и свойства вяжущей композиции определяются процессами гидратации и в первую очередь составом новообразований, проведены физико-химические исследования образцов смеси Аркцемента, твердевших при 20 и -7С. Результаты рентгенофазовою и дифференциально-термического анализа представлены на рис. 4.1, из которого видно, что дифракционные линии мономинералов порландцемент-значительно уменьшились по сравнению с исходными минералами: алитовой фазы (d = 3.05,2.56 и 1.75 А), алюмината и алюмоферрита кальция (d = 2.63 и 1.94 А) и по отсутствию дифракционных линий полугидрата гипса, можно сказать, что гидратация смеси Аркцемента происходит как при 20, так и при -7°С. На рентгенограммах хорошо фиксируются линии с d = 9.61, 5.57 и 3.86 А, характерные для эттрингита - C3ACS3H31. По наличию рефлекса с d = 7.1 и 1.81 А можно судить о присутствии нескольких гидросиликатных фаз. Количество этих гидратов по мере увеличения времени гидратации возрастает. Следует отметить отсутствие дифракционных линий гидроалюминатов кальция и высокую интенсивность эффектов эттрингита. Наряду с эттрингитом в условиях нормальной температуры появляется и моносульфатная форма гидросульфоалюмината кальция. Значительное содержание эттрингита подтверждается и соответствующими эндоэффектом при 160°С и потерей массы образца при этой температуре (28%). С понижением температуры фазовый состав новообразований не изменился, однако судя по дифракционному максимуму с d = 9.71 А, отмечается еще большая интенсификация образования эттрингита. Это подтверждается и большей потерей массы образца (до 30%). На кривых ДТА и РФА отсутствуют эндотермический эффект и дифракционный максимум, характерный для извести. Это обусловлено тем, что растворимость извести при пониженной температуре выше, чем при обычной, что способствует ее связыванию в кристаллические новообразования.

Электронно-микроскопические (ЭМ) снимки образцов цементного камня, приведенные на рис. 4.2, свидетельствуют о том, что как при 20°С, так и при -7°С образуется плотная гидросиликатная масса с включениями призматических кристаллов эттрингита. При этом, судя по сдвигу рефлекса эттрингита в сторону большего межплоскостного расстояния до (d = 9.71 А), можно предположить, что кристаллы эттрингита имеют больший размер по сравнению с их величиной при 20 С. Этот факт обусловлен тем, что гидратация при пониженных температурах протекает с меньшим пересыщением жидкой фазы, а значит создаются более благоприятные термодинамические условия для роста более крупных и менее дефектных кристаллогидратов. Полученные данные объясняют сравнительно хорошие прочностные показатели цементного камня, сформированного при пониженной температуре.

Таким образом, преимущества от применения Аркцемента при цементировании скважин следующие:

1) Минимальное тепловыделение цемента во избежание растепления ММП.

2) Высокая прочность сцепления с колонной и породой обеспечивают дальнейшее бурение в условиях колебательных, вращательных и ударных усилий, обеспечивают предотвращение водо- и газоперетоков в процессе строительства и длительной эксплуатации скважины.

3) Морозостойкость и водостойкость цементного камня.

4) НизкийВ/Ц-фактор. Седиментационная устойчивость и нулевой водоотстой цементного раствора. Замерзающая жидкость, не вытесненная из затрубного и межтрубного пространства скважины, а также водоотстой цементного раствора при повторном замерзании могут вызвать смятие колонны.

5) Способность схватываться в короткий период (менее 10 ч) при температурах ММП без дополнительного подогрева жидкости затворения внутриколонного пространства и набирает прочность на сжатие не менее 3,5 МПа (0,85 МПа на изгиб) или через 2 сут не менее 2 МПа на изгиб.

Эти параметры особенно важны в целях увеличения длительности эксплуатационного периода и снижении вредного воздействия на ОПС.

3.2.1 Расчет экономической эффективности от применениятампонажной композиции для низкотемпературных скважин Арктический цемент («Аркцемент») на предприятии ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

Для расчета экономической эффективности от внедрения тампонажной композиции для низкотемпературных скважин Арктический цемент («Аркцемент») на предприятии ООО «Газпром добыча Ноябрьск» нам понадобятся следующие исходные данные:

Расчет экономической эффективности производится по формуле:

Э = (С1 - С2)*А,

где С1, С2 - эксплуатационные затраты на единицу продукции по изменяющимся статьям соответственно по базовому и внедренному вариантам, руб.;

А - объем внедрения, скв.

Поскольку капиталовложения не изменялись, то при расчете они не учитывались.

Э = (2905600 - 1859680) * 10 = 10 млн. 459 тыс. 200 руб.

Итак, экономическая эффективность от внедрения тампонажной композиции для низкотемпературных скважин Арктический цемент («Аркцемент») на предприятии ООО «Газпром добыча Ноябрьск» составит 10 млн. 459 тыс. 200 руб. в расчете применения на 10 скважин.

Следовательно, применение Арктического цемента в процессе строительства месторождений предприятием ООО «Газпром добыча Ноябрьск» является выгодным с точки зрения экономии финансовых ресурсов. Использование этой цементной композиции позволяет оптимизировать временные ресурсы при строительстве скважин в условиях вечной мерзлоты за счет короткого периода твердения.

Выводы

Проведя экономический анализ эффективности от внедрения тампонажной композиции для низкотемпературных скважин Арктический цемент («Аркцемент») на предприятии ООО «Газпром добыча Ноябрьск», мы получили в денежном эквиваленте 10 млн. 459 тыс. 200 руб. в расчете применения на 10 скважин.

По своим физико-механическим свойствам, Аркцемент превосходит иностранные аналоги. Главной его особенностью является подходящая для низкотемпературных скважин скорость и температура твердения.

С точки зрения экологичности, этот тампонажный цемент не принесет вреда окружающей среде, т.к. имеет минимальное тепловыделение, а это значит, что удастся избежать растепления ММП.

3.2 Проектирование ресурсоэнергосберегающей экологически безопасной, или «зеленой», цепи поставок природного газа предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

Вопросы ресурсоэнергосбережения и снижения вредного воздействия промышленных, в частности, добывающих предприятий, на окружающую природную среду выходят на первый план. Развитие и внедрение новых технологий в деятельность предприятий позволит повысить уровень экологичности при извлечении природных энергетических ресурсов.

Одним из организационно-экономических инструментов, позволяющих повысить ресурсоэнергоэффективность производства, является разработка ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки добываемого сырья и организация управления техногенными образованиями, или управления отходами предприятий. Одним из инструментов повышения ресурсоэнергоэффективности предприятий является многоуровневая комплексная методология разработки ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки промышленных отходов на предприятиях нефтегазохимического комплекса с использованием концепций ресурсоэнергосберегающей, или «зеленой», логистики, состоящей из следующих уровней:

1) информационно-аналитического и физико-химического уровня - уровня изучения генезиса и характеристик отходов;

2) химико-технологического уровня - уровня разработки физико-химических и инженерно-технологических способов переработки отходов;

3) организационно-логистического уровня - уровня планирования, организации и управления переработкой, использованием и движением промышленных отходов в замкнутых «зеленых» ЦП предприятия-источника отходов.

«Зеленая ЦП», или «ресурсоэнергосберегающая экологически безопасная ЦП»- это замкнутая система с обратной связью, которая представляет собой совокупность «прямой» ЦП, обеспечивающей движение и преобразование прямого материалопотока («сырье» - «готовый конечный продукт», и «обратной» ЦП, обеспечивающей движение и преобразование обратного отходопотока. Это такая замкнутая ЦП головного предприятия, ОФС и режимы эксплуатации которой обеспечивают высокие показатели ресурсоэнергоэффективности во всех звеньях ЦП, предотвращение образования всех видов отходов, переработку образующихся отходов при выполнении всех технологических процессов и бизнес-процессов, логистических операций и логистических функций внутри ЦП, а также других вторичных ресурсов, возникающих в ЦП. [11]

Общая упрощенная интегральная формула «зеленой» ЦП может быть записана в виде:

Прямая цепь поставок товаропотоков производственной системы +

+ прямая цепь распределения товаропотоков +

+ обратная цепь поставок отходопотоков =

= замкнутая «зеленая» цепь поставок материалопотоков.

Построим ресурсоэнергосберегающую экологически безопасную, или «зеленую», цепь поставок природного газа ООО «Газпром добыча Ноябрьск», подробно изучив технологические процессы, происходящие на Вынгаяхинском газовом промысле, а именно на Еты-Пуровском месторождении.

В 2011 г. ООО «Газпром добыча Ноябрьск» при разработке (бурении скважин) Еты-Пуровского месторождения был применен метод безамбарного бурения, с последующей переработкой отходов (буровой шлам, буровой отработанный раствор, буровые сточные воды) количестве 10,65 тыс. т в строительный материал по отечественным запатентованным технологиям. Полученный строительный материал после переработки был размещен в амбаре газофакельной установки и на откосах дорог, что позволило их укрепить, предотвращая оседание и исключив при этом дополнительные расходы по завозу грунта (песка).

После извлечения из скважины газ попадает на УКПГ, где в процессе адсорбционной осушки образовался силикагель. Согласно СТО Газпром 12-2005 этот отход непригоден для использования. Крупнопористый кусковой силикагель (диоксид кремния), содержащий воду и механические примеси, образуется в результате замены сорбента по истечении срока годности и/или досрочном выходе из строя при техническом обслуживании и ремонте установок адсорбционной осушки газа на промыслах.[28]Поскольку этот отход не пригоден для вторичной переработки, мы утилизируем его на полигон ТБО, находящийся на территории Ноябрьского района.

Также для повышения ресурсоэнергоэффективности процесса добычи газа предлагается применить тампонажную композицию Арктический цемент («Аркцемент») при бурении скважин, т.к. по своим физико-химическим свойствам он превосходит используемый цемент и зарубежные аналоги (см. сравнительную таблицу выше). В условиях ММП этот цемент твердеет в короткий период времени.

В процессе эксплуатации скважин Аркцемент повышает количество извлекаемого газа за счет повышенной трещиностойкости и способности расширяться в процессе твердения. Таким образом, применение Аркцемента является эффективным способом повышения ресурсоэнергоэффективности процесса добычи газа на ООО «Газпром добыча Ноябрьск».

Учитывая вышерассмотренные МП отходов, образующиеся в процессе добычи и подготовки газа на Еты-Пуровском месторождении Вынгаяхинского газового промысла, представим ресурсоэнергосберегающую экологически безопасную, или «зеленую», цепь поставок природного газа ООО «Газпром добыча Ноябрьск».

Выводы

Отходы, получаемые на этапе бурения скважины, идут на нужды самого перерабатывающего предприятия - ООО «Газпром добыча Ноябрьск», а именно на нужды Вынгаяхинского газового промысла (Еты-Пуровское месторождение). После бурения отходы перерабатываются в строительный материал по отечественным запатентованным технологиям. Полученный строительный материал после переработки был размещен в амбаре газофакельной установки и на откосах дорог, что позволило их укрепить, предотвращая оседание и исключив при этом дополнительные расходы по завозу грунта (песка).

Повторное использование техногенных образований, или отходов, позволяет увеличить экономическую эффективность добывающего предприятия и снизить вредное воздействие на ОПС за счет переработки отходов, а не утилизации их на полигон.

Проведя экономический анализ эффективности от внедрения тампонажной композиции для низкотемпературных скважин Арктический цемент («Аркцемент») на предприятии ООО «Газпром добыча Ноябрьск», мы получили в денежном эквиваленте 10 млн. 459 тыс. 200 руб. в расчете применения на 10 скважин.

По своим физико-механическим свойствам, Аркцемент превосходит иностранные аналоги. Главной его особенностью является подходящая для низкотемпературных скважин скорость и температура твердения.

С точки зрения экологичности, этот тампонажный цемент не принесет вреда окружающей среде, т.к. имеет минимальное тепловыделение, а это значит, что удастся избежать растепления ММП.

Заключение

К сожалению, самый эффективный источник энергии - нефть - не является возобновляемым природным ресурсом. Прогнозы экспертов говорят о том, что к 2030 году уровень потребления этого топлива превысит уровень его запасов в недрах земли. Второе место по эффективности занимает природный газ. Однако не стоит забывать, что топливная промышленность - главный загрязнитель природной среды.

Поэтому вопросы ресурсоэнергосбережения и снижения вредного воздействия промышленных, в частности, добывающих предприятий, на окружающую природную среду выходят на первый план. Развитие и внедрение новых технологий в деятельность предприятий позволит повысить уровень экологичности при извлечении природных энергетических ресурсов.

Одним из организационно-экономических инструментов, позволяющих повысить ресурсоэнергоэффективность производства, является разработка ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки добываемого сырья и организация управления техногенными образованиями, или управления отходами предприятий. Одним из инструментов повышения ресурсоэнергоэффективности предприятий является многоуровневая комплексная методология разработки ресурсоэнергосберегающих экологически безопасных технологий переработки промышленных отходов на предприятиях нефтегазохимического комплекса с использованием концепций ресурсоэнергосберегающей, или «зеленой», логистики.

В работе был рассмотрен процесс добычи и подготовки природного газа на примере деятельности добывающего предприятия ООО «Газпром добыча Ноябрьск».

В результате проведения любого производственного процесса образуются техногенные образования, или отходы. Концепция «зеленой» логистики базируется на изучении отходопотоков в цепи поставок предприятия. С этой целью были изучены отходопотоки основных видов деятельности рассматриваемого предприятия.

Отходы, получаемые на этапе бурения скважины, идут на нужды самого перерабатывающего предприятия - ООО «Газпром добыча Ноябрьск», а именно на нужды Вынгаяхинского газового промысла (Еты-Пуровское месторождение). После бурения отходы перерабатываются в строительный материал по отечественным запатентованным технологиям. Полученный строительный материал после переработки был размещен в амбаре газофакельной установки и на откосах дорог, что позволило их укрепить, предотвращая оседание и исключив при этом дополнительные расходы по завозу грунта (песка).

Повторное использование техногенных образований, или отходов, позволяет увеличить экономическую эффективность добывающего предприятия и снизить вредное воздействие на ОПС за счет переработки отходов, а не утилизации их на полигон.

Также для повышения ресурсоэнергоэффективности процесса добычи газа предлагается применить тампонажную композицию Арктический цемент («Аркцемент») при бурении скважин, т.к. по своим физико-химическим свойствам он превосходит используемый цемент и зарубежные аналоги. В условиях ММП этот цемент твердеет в значительно короткий период времени.

Был проведен экономический анализ эффективности от внедрения тампонажной композиции для низкотемпературных скважин Арктический цемент («Аркцемент») на предприятии ООО «Газпром добыча Ноябрьск», доказывающий получение выгоды, с точки зрения финансовых ресурсов, от использования Аркцемента.

По своим физико-механическим свойствам, Аркцемент превосходит иностранные аналоги. Главной его особенностью является подходящая для низкотемпературных скважин скорость и температура твердения. В процессе эксплуатации скважин Аркцемент повышает количество извлекаемого газа за счет повышенной трещиностойкости и способности расширяться в процессе твердения. Таким образом, применение Аркцемента является эффективным способом повышения ресурсоэнергоэффективности процесса добычи газа на ООО «Газпром добыча Ноябрьск».

С точки зрения экологичности, этот тампонажный цемент не принесет вреда окружающей среде, т.к. имеет минимальное тепловыделение, а это значит, что удастся избежать растепления ММП.

На основе рассмотренных в работе МП отходов, образующиеся в процессе добычи и подготовки газа на Еты-Пуровском месторождении Вынгаяхинского газового промысла, была представлена ресурсоэнергосберегающая экологически безопасная, или «зеленая», цепь поставок природного газа ООО «Газпром добыча Ноябрьск».

Библиографический список

1. Топливно-энергетический комплекс [Электронный ресурс]: <http://www.freesession.ru/tochnye/geografiya/52-geografiya-hozyaistva-rossii/234-toplivno-energeticheskij-kompleks.html>

2. Соколов А. Н. Эффективность энергоресурсов и смена технологических укладов // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». - 2011. - №5. - c.416-427

3. Голоскоков А.Н. Критерии сравнения эффективности традиционных и альтернативных энергоресурсов [Электронный ресурс] // Электронный научный журнал 'Нефтегазовое дело'. - 2011. - № 1. - с.285-299: <http://www.ogbus.ru/authors/Goloskokov/Goloskokov_5.pdf>

4. Сафронов А. Ф., Голоскоков А. Н. EROEI как показатель эффективности добычи и производства энергоресурсов [Электронный ресурс] // Бурение и нефть. - 2010. - № 12. - c. 48-51: <http://burneft.ru/archive/issues/2010-12/13>

5. Косович Т. А. Совершенствование организационно-экономического механизма ресурсосбережения на предприятиях топливно-энергетического комплекса: автореферат дис. … канд.экон.наук: 08.00.05 / Краснодар, 2002

6. Богатырев А. В. Теория и методология организационно-экономического обеспечения ресурсосбережения на промышленных предприятиях: автореферат дис. … канд.экон.наук: 08.00.05 / Нижний Новгород, 2010

7. Певная О.С. Формирование экономического механизма ресурсосбережения в региональном энергетическом комплексе: автореферат дис. … канд.экон.наук: 08.00.05 / Санкт-Петербург, 2004

8. Кузнецова Н. А. Формирование и функционирование ресурсосберегающего механизма промышленного предприятия: автореферат дис. … канд.экон.наук: 08.00.05 / Санкт-Петербург, 2004

9. Семенов Н. Н. Стратегия повышения конкурентоспособности промышленного комплекса России: условия, тенденции, факторы: автореферат дис. … докт.экон.наук: 08.00.05 / Москва, 2007

10. Логистическая поддержка ресурсосберегающей деятельности промышленных структур: автореферат дис. … канд.экон.наук: 08.00.05 / Москва, 2011

11. Основы энергоресурсоэффективных экологически безопасных технологий нефтепереработки / Мешалкин В.П., Товажнянский Л.Л., Капустенко П.А. - Харьков, 2011. - 801 с.: ил.

12. Принципы промышленной логистики / Мешалкин В.П., Дови' В., Марсанич А. - Москва/Генуя, «РХТУ», 2002. - 727 с.:ил.

13. ГОСТ Р ИСО 14040-99. «Управление окружающей средой. Оценка жизненного цикла. Принцип и структура». -- М. : Издательство стандартов, 1999.

14. Мировых запасов газа хватит на 250 лет [Электронный ресурс] // Электронное периодическое издание 'Лента.Ру' интернет-газета (LENTA.RU): <http://lenta.ru/news/2011/01/21/gas/>

15. О предприятии [Электронный ресурс] // Официальный сайт ООО «Газпром добыча Ноябрьск»: http://www.noyabrsk-dobycha.gazprom.ru/company

16. Сфера деятельности [Электронный ресурс] // Официальный сайт ООО «Газпром добыча Ноябрьск»: <http://www.noyabrsk-dobycha.gazprom.ru/area>

17. Экологическая политика ООО “Газпром добыча Ноябрьск»

18. Экологический отчет ОАО «Газпром» - 2011

19. Как добывают природный газ [Электронный ресурс] // Статьи Информатория ОАО «Газпром»: http://www.gazprominfo.ru/articles/production-of-natural-gas/

20. Установка комплексной подготовки газа [Электронный ресурс] // Словарь Информатория ОАО «Газпром»: http://www.gazprominfo.ru/terms/comprehensive-gas/

21. Скважина [Электронный ресурс] // Словарь Информатория ОАО «Газпром»: http://www.gazprominfo.ru/terms/well/

22. Компрессорная станция [Электронный ресурс] // Словарь Информатория ОАО «Газпром»: http://www.gazprominfo.ru/terms/compressor-station/

23. Что такое обсадная труба, и какие обсадные трубы наилучшие? [Электронный ресурс] // Технологии и оборудование для малого бизнеса: <http://www.delo1.ru/main/tehhar/257>

24. Сепарация [Электронный ресурс] // Словарь Информатория ОАО «Газпром»: http://www.gazprominfo.ru/terms/separation/

25. Установка комплексной подготовки газа (УКПГ) [Электронный ресурс] // Википедия - свободная энциклопедия: <http://ru.wikipedia.org/wiki/Установка комплексной подготовки газа >

26. Магистральный газопровод [Электронный ресурс] // Словарь Информатория ОАО «Газпром»: http://www.gazprominfo.ru/terms/gas-main/

27. Единая система газоснабжения [Электронный ресурс] // Словарь Информатория ОАО «Газпром»: http://www.gazprominfo.ru/terms/unified-gas-supply-system/

28. СТО ГАЗПРОМ 12-2005 Каталог отходов производства и потребления дочерних обществ и организаций ОАО «Газпром»

29. Газоперерабатывающий завод [Электронный ресурс] // Словарь Информатория ОАО «Газпром»: http://www.gazprominfo.ru/terms/gpz/

30. Мешалкин В.П., Дови' В.Г., Марсанич А. Стратегия управления логистическими цепями химической продукции и устойчивое развитие - Москва/Генуя, «РХТУ», 2003 - 542 с.: ил.

31. Кривобородов Ю.Р., Спицин В.В., Клюсов В.А. Тампонажные цементы для низкотемпературных скважин: Монография/РХТУ им. Д.И.Менделеева. - М., 2002, - 125 с.

32. Кривобородов Ю.Р. Тампонажные цементы: учеб.пособие. - М.: РХТУ им. Д.И.Менделеева, 2011. - 76 с.

33. Переработка попутного нефтяного газа. Осушка газа [Электронный ресурс] // Информационный портал Современные технологии переработки нефти и нефтехимического синтеза: http://oil-processing.ru/?cat=6

Приложение 1. Глоссарий основных терминов и понятий

ГАЗОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИЙ ЗАВОД(ГПЗ) -- (конденсатоперерабатывающий завод),-- промышленное предприятие по переработке природного и попутного газа, газового конденсата с получением индивидуальных углеводородов и их смесей, а также сопутствующих продуктов (серы, гелия) и газомоторных топлив. [29]

ЕДИНАЯ СИСТЕМА ГАЗОСНАБЖЕНИЯ (ЕСГ) -- производственно-технологический комплекс, состоящий из объектов добычи, транспорта, переработки и подземного хранения газа. Оптимизация параметров систем газопроводов, сооружаемых начиная с 1990 года, выполняется на уровне технологического взаимодействия всех газопроводов одного коридора.[27]

«ЗЕЛЕНАЯ ЦП», или «РЕСУРСОЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНАЯ ЦП» - это замкнутая система с обратной связью, которая представляет собой совокупность «прямой» ЦП, обеспечивающей движение и преобразование прямого материалопотока («сырье» - «готовый конечный продукт», и «обратной» ЦП, обеспечивающей движение и преобразование обратного отходопотока. Это такая замкнутая ЦП головного предприятия, ОФС и режимы эксплуатации которой обеспечивают высокие показатели ресурсоэнергоэффективности во всех звеньях ЦП, предотвращение образования всех видов отходов, переработку образующихся отходов при выполнении всех технологических процессов и бизнес-процессов, логистических операций и логистических функций внутри ЦП, а также других вторичных ресурсов, возникающих в ЦП. [11]

КОМПРЕССОРНАЯ СТАНЦИЯ -- (КС) комплекс сооружений и оборудования для повышения давления сжатия газа при его добыче, транспортировке и хранении.

Технологическая схема КС состоит из установок очистки газа, компрессорных цехов, установок воздушного охлаждения газа. Работа оборудования КС обеспечивается технологическими трубопроводами с запорно-регулирующей арматурой, маслосистемой, установками подготовки пускового, топливного и импульсного газов, системой электроснабжения и пр.

По виду выполняемой работы выделают КС дожимные (головные), линейные КС магистральных газопроводов, КС подземных хранилищ газа, нагнетательные КС обратной закачки газов в пласт.[22]

ЛОГИСТИКА - это наука о комплексном планировании, координации, контроле и управлении движением материальных, информационных и финансовых потоков на всех этапах материально-технического снабжения, производства, транспортирования и распределения продукции при оптимальном удовлетворении спроса покупателей.[11]

ЛОГИСТИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ, или ЦЕПЬ ПОСТАВОК (ЦП), применяемой химической продукции, которая выпускается каким-либо химическим предприятием, - это линейно упорядоченная взаимосвязанная совокупность юридических лиц, технических и транспортных средств, технологического оборудования, производственных сооружений и специальных информационно-коммуникационных устройств, которые обеспечивают движение и преобразование МП этой химической продукции при МТС, транспортировании, хранении ТМЗ, использовании по назначению в производстве определенного конечного продукта требуемого качества, переработке и захоронении (удалении) отходов от производственного применения по назначению этой химической продукции. [30]

МАГИСТРАЛЬНЫЙ ГАЗОПРОВОД -- трубопровод, предназначенный для транспортирования природного газа из районов добычи к пунктам потребления. Основное средство передачи газа на значительные расстояния. Магистральный газопровод -- один из основных элементов газотранспортной системы и главное составное звено Единой системы газоснабжения России. [26]

МАТЕРИАЛЬНЫЙ ПОТОК (МП) - это находящиеся в состоянии движения и/или трансформации (преобразования) разнообразные материальные ресурсы, незавершенное производство, готовая продукция (продукты, полупродукты, побочные продукты), к которым применяются различные логистические операции или функции, реализующие физическое перемещение или трансформацию как во времени, так и в пространстве этих материальных ресурсов. [12]

СКВАЖИНА -- горная выработка круглого сечения с диаметром во много раз меньше длины, образуемая в массиве горных пород путем бурения и крепления без доступа в нее человека, с заранее заданным положением в пространстве. Начало скважины называется устьем, дно -- забоем, боковая поверхность -- стенкой. Частицы горной породы, образующиеся при проходке скважины, называются шламом. Расстояние от устья до забоя по оси ствола определяет длину скважины, а по проекции оси на вертикаль -- ее глубину. [21]

ТРУБА ОБСАДНАЯ - это труба, используемая для крепления нефтяных и газовых скважин во время их бурения и для последующего использования. Обсадная труба опускается в скважину, чтобы ее стенки не давали рыхлым слоям породы осыпаться, т.е. труба плотно прилегает к стенкам самой скважины. Когда верхние слои породы пробурены, в скважину опускают колонну обсадных труб, а между ними и стенкой скважины заливают бетон, чтобы трубы закрепились. Затем в эту колонну опускают другую колонну труб, меньших в диаметре, для дальнейших работ или непосредственно использования.[23]

УСТАНОВКА КОМПЛЕКСНОЙ ПОДГОТОВКИ ГАЗА (УКПГ) -- комплекс технологического оборудования и вспомогательных систем, обеспечивающих сбор и обработку природного газа и газового конденсата в соответствии с требованиями отраслевых (ОСТ) и государственных (ГОСТ) стандартов. Сырьем УКПГ является природный газ газовых и газоконденсатных месторождений. Товарной продукцией УКПГ являются: сухой газ газовых месторождений и сухой отбензиненный газ газоконденсатных месторождений (используются в качестве бытового и промышленного топлива) и газовый конденсат (сырье для газоперерабатывающих заводов). [20]

ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА (ХТС)- это целенаправленная совокупность процессов, аппаратов и машин химической технологии, которая обеспечивает проведение требуемых технологических операций химической и физической переработки сырья в продукты потребления и в промежуточные продукты. Различного уровня сложности ХТС соответствуют либо технологическим блокам и технологическим узлам, входящим в состав технологических установок, либо технологическим установкам в целом, или производствам, химической, нефтеперерабатывающей, газоперерабатывающей, нефтехимической и биохимической промышленности. [12]

ХИМИКО-ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ(ХЭТС) - это такие ХТС, в которых различные ХТП, осуществляющие химические и физические преобразования веществ с выделением и поглощением большого количества теплоты, тесно взаимодействуют с определенными теплотехническими и теплоэнергетическими процессами, что обеспечивает требуемый выпуск высококачественной химической продукции с желаемыми технологическими показателями, а также эффективное использование разнообразных ТЭР и охрану окружающей среды от загрязнений.[11]

Приложение 2. Экологическая политика ООО «Газпром добыча Ноябрьск»

Приложение 3

ТАМПОНАЖНЫЙ ЦЕМЕНТ ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СКВАЖИН 'АРКЦЕМЕНТ'

Патент Российской Федерации

Суть изобретения: Изобретение относится к газовой и нефтяной отраслям промышленности. Изобретение решает следующую техническую задачу: создание безусадочного тампонажного цемента для низкотемпературных скважин с регулируемыми сроками схватывания, обладающего повышенной прочностью при изгибе. Для решения этой задачи тампонажный цемент для низкотемпературных скважин, включающий портландцемент, пластификатор и противоморозную добавку, дополнительно содержит расширяющийся компонент, в качестве которого использован гипс и/или глиноземистый цемент, а в качестве противоморозной добавки - хлористая соль щелочного или щелочноземельного металла при следующем соотношении компонентов, мас.%: портландцемент 48-80, указанный расширяющийся компонент 20-50, указанная противоморозная добавка 4-6, пластификатор 0,15-0,7% от массы тампонажного цемента. 3 з. п. ф-лы, 2 табл.

Номер патента: 2144977 Класс(ы) патента: E21B33/138, C04B7/04 Номер заявки: 97103897/03 Дата подачи заявки: 13.03.1997 Дата публикации: 27.01.2000 Заявитель(и): Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий Российское акционерное общество 'Газпром' Автор(ы): Гноевых А.Н.; Рябоконь А.А.; Рудницкий А.В.; Вяхирев В.И.; Коновалов Е.А.; Клюсов А.А.; Спицын В.В.; Субботин В.А.; Осокин А.П.; Кривобородов Ю.Р.; Кузнецова Т.В. Патентообладатель(и): Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий Российское акционерное общество 'Газпром' Описание изобретения: Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для цементирования нефтяных и газовых скважин, а также при разведочном бурении, преимущественно в арктической зоне.

Известен тампонажный цемент для цементирования низкотемпературных скважин, содержащий, мас.%: портландцемент 50-65, зола-унос - 20-32, сульфат натрия и/или кальция - 2-8, гидросил - 9-14 (см.RU, авторское свидетельство N 1802087, МКИ 5 E 21 B 33/138, 1993 г.). Недостатком вышеупомянутого аналога является низкая прочность, большое водоцементное соотношение, что приводит к замерзанию цементного камня т.е. такой состав может быть использован только при низких положительных температурах.

Известен также тампонажный цемент, предназначенный для низкотемпературных скважин, содержащий, вес.%: полугидрат сульфата кальция - 54,27, портландцемент - 36,21, мочевина - 7,16, двугидрат хлорида кальция - 0,39, продукт конденсации нафталинсульфоната натрия и формальдегида (см. US, патент N 4036659, НКИ 106-90, 1977 г.).

Недостатком данного аналога является то, что данную смесь необходимо готовить непосредственно перед применением из-за гигроскопичности двугидрата хлорида кальция, что не дает возможности получения стабильного продукта с требуемыми свойствами.

Наиболее близким из аналогов к данному изобретению является тампонажный цемент ('Пермафрост') для низкотемпературных скважин, содержащий 15-35 кг портландцемента, 0,1-3,5 кг противоморозной добавки, состоящей из хлористых солей одновалентного металла, гипс в соотношении с портландцементом 1:1 -3:1 и пластификатор на основе натриевой соли продукта конденсации нафталинсульфокислоты и формальдегида (см. US, патент N 3937282, НКИ 166/293, 1976 г.).Недостатком этого аналога является то, что данная смесь обладает усадкой, что приводит к газопроявлению между обсадной трубой и цементным камнем.

При создании изобретения решалась следующая техническая задача: создание безусадочного тампонажного цемента для низкотемпературных скважин с регулируемыми сроками схватывания, обладающего повышенной прочностью при изгибе.

Решение указанной технической задачи обеспечивается тем, что тампонажный цемент для низкотемпературных скважин, включающий портландцемент, пластификатор и противоморозную добавку, дополнительно содержит расширяющийся компонент, в качестве которого использован гипс и/или глиноземистый цемент, а в качестве противоморозной добавки - хлористая соль щелочного или щелочноземельного металла, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

портландцемент - 48-80

указанный расширяющийся компонент - 20-50

указанная противоморозная добавка - 4-6

пластификатор - 0,15-0,7% от массы тампонажного цемента

Тампонажный цемент содержит в качестве гипса гипсовый камень, и/или ангидрит, и/или полугидрит сульфата кальция.

Кроме того, тампонажный цемент в качестве гипса содержит гипсосодержащие отходы промышленного производства.

Следует также отметить, что тампонажный цемент в качестве глиноземистого цемента может содержать металлургические отходы производства на основе алюмината кальция.

Пример осуществления изобретения.

В качестве исходных компонентов для приготовления тампонажного цемента используют портландцемент марки '500' завода 'Гигант', полуводный фосфогипс АО 'Минудобрений' города Воскресенска, глиноземистый цемент марки '400' Пашийского металлургическо-цементного завода. В качестве пластификаторов могут использоваться ЛСТМ, С-3, Н-1 (конденсации сульфокислот с формальдегидом). Тампонажный цемент готовят совместным помолом исходных компонентов или смешением раздельно измельченных компонентов. Удельная поверхность тампонажного цемента составляет 300-350 м2/кг.

Результаты испытаний тампонажного цемента и его составы приведены в таблицах 1, 2.

Как следует из таблицы 2, тампонажный цемент по изобретению имеет регулируемые сроки схватывания за счет изменения содержания функциональных добавок и повышенную прочность при изгибе в раннем возрасте.

Растекаемость тампонажного раствора на указанном цементе находится в пределах 190 мм при В/Ц=0,37-0,39. Формула изобретения: 1. Тампонажный цемент для низкотемпературных скважин, включающий портландцемент, противоморозную добавку и пластификатор, отличающийся тем, что он дополнительно содержит расширяющийся компонент, в качестве которого использован гипс и/или глиноземистый цемент, а в качестве противоморозной добавки - хлористая соль щелочного или щелочноземельного металла при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Портландцемент - 48 - 80

Указанный расширяющийся компонент - 20 - 50

Указанная противоморозная добавка - 4 - 6

Пластификатор - 0,15 - 0,7% от массы тампонажного цемента

2. Тампонажный цемент для низкотемпературных скважин по п.1. отличающийся тем, что он содержит в качестве гипса гипсовый камень, и/или ангидрид, и/или полугидрат сульфата кальция.

3. Тампонажный цемент для низкотемпературных скважин по п.1, отличающийся тем, что в качестве гипса он содержит гипсосодержащие отходы промышленного производства.

4. Тампонажный цемент для низкотемпературных скважин по п.1, отличающийся тем, что в качестве глиноземистого цемента он содержит металлургические отходы производства на основе алюмината кальция.

Приложение 4. Переводглавыизкниги «Logistics operations and management. Concepts and Models» by Reza ZanjiraniFarahani, ShabnamRezapour, LalehKardar

20Управление Рисками в Газовых Сетях: Обзор

Резо Zonjirani Farahani№,Мохаммад Бэхсхейсхи БейджиІ и Сейед Мостафа Mousaviі

№ Кафедра информатики и управления операциями, Kingston Business School, Kingston University, Kingston Hill,Кингстон на Темзе, графство СуррейKT27lb

І Кафедра механического и промышленного проектирования, Университет Конкордия, Монреаль, Канада

і Центр Комплексной науки, Университет Уорвик, Ковентри, Великобритания

20.1 Структура Газовых Сетей

Сети природного газа сложны, начиная от скважины до конечного потребителя. В некоторых местах природный газ находят под землей, и существует много методов исследования, позволяющих определить, имеется ли природный газ в определенном месте. После проведения исследования начинается бурение и создается скважин, этот процесс называется извлечением (добычей). После того, как технически и экономически обосновано, что восстановление найденного газа возможно, газ поднимается наверх. Этот газ нельзя использовать в сыром виде, и он должен быть обработан. Перерабатывающие станции, как правило, располагаются вблизи скважин, чтобы отделить часть газа и подготовить его для использования потребителями. Для природного газа трубы - обычный способ транспортировки. Трубы, которые поставляют природный газ от скважин на перерабатывающие станции, называются сборными, они, как правило, рассчитаны на низкое давление и маленького диаметра. Если газ, добываемый из скважины, содержит большее, чем стандартное количество или уровень содержания серы и углекислого газа, требуются специальные виды сборных труб, потому что так называемый кислый газ опасен, исследует соблюдать осторожность при его транспортировке.

Поскольку газовые скважины обычно расположены в местах, удаленных от потребителей, необходима сложная система для доставки газа. Транспортная система называется системой магистральных газовых сетей, используемая для доставки газа потребителям через транспортные трубопроводы и компрессорные станции. Как правило, транспортные трубы предназначены для высокого давления, имеют большой диаметр и распространяются на дальние расстояния. Задача компрессорных станций состоит в том, чтобы сбалансировать давление газа в трубах. Магистральных система нуждается в большом количестве инвестиций, составляющих примерно 80%общего объема инвестиций. Объем инвестиций зависит от параметров системы, включая диаметр трубы, толщину, давление, длину и степень сжатия. Большое количество статей пытались оптимизировать эту систему с разных сторон. Руани соавторы[1] представили математическую модель, которая учитывает все параметры, важные для количества инвестиций. Кабирианаи Хемати[2]представили модель стратегического планирования для определения типа, расположения и установочного графика с целевой функцией минимизации затрат. Чебуба и соавторами[3] был предложен метаэвристический алгоритм, который называется оптимизация муравьиной колонии (ОМК), для определения числа компрессорных станций и выходное давление для каждой.

На следующем этапе в газовых сетях, который называется распределением, газ поступает к конечному потребителю. Местные дистрибьюторские компании(МДК) получают газ в городскую газораспределительную станцию из транспортных труб в МДК, и поставляют его индивидуальным клиентам. Эта поставка осуществляется с помощью разветвленной сети труб малого диаметра для распределения по городской местности. Конечными пользователями природного газа, поставляемого МДК, являются жилой, торговый и промышленный сектор а, а также потребители, производящие электроэнергию. Однако следует отметить, что некоторые крупные торговые и промышленные потребители получают природный газ непосредственно из трубопроводов высокого давления. Литература обширна в различных аспектах газораспределения. Хемеди и соавторы[4] представили шестиуровневую цепь поставок, чтобы минимизировать стоимость транспортировки и распределения газа. Вообще, есть много статей, связанных с передачей и распределением газа, среди которых Герран-Гонзалези соавторы[5];Мартини соавторы[6]; Риос-Меркадои соавторы[7], Уонг и Ларсон[8], Ву и соавторы[9], где данная тематика может быть упомянута.

Природный газ не всегда используется непосредственно, когда был доставлен, поэтому, как правило, он хранится под землей. Эта способность хранения может быть очень полезной, особенно когда происходят нехватки в сети. Также газовые сети используют физическое управление и автоматизированное управление, такое как система диспетчерского контроля и сбора данных (SCADA) для обеспечения надлежащей связи между оборудованием и центром управления.

Рисунок 20.1 демонстрирует схематическое представление о газовых сетях со всеми показанными основными частями.

20.2 Слабые места и Риски Газовых Сетей

Почему риск в газовых сетях так важен для изучения? Важно думать о рисках, не так ли? В первой части этого раздела мы будем обсуждать, почему мы рассматриваем риск в газовых сетях. В оставшейся части этого раздела полностью объясняются все существующие слабые места и риски в газовых сетях.

20.2.1 Почему Важно Исследование Риска?

Материал, представленный в этом разделе, был главным образом взят из Американской федеральной комиссии[10]. Газ имеет очень сложную сеть и в настоящее время является предметом пристального внимания в энергетическом секторе, который объясняет, почему действительно так важно учитывать связанные с этим риски. Это можно считать важной задачей для стран, особенно в будущем. Надежность газовых сетей зависит от многих факторов, включая следующие:

* Газ стал очень популярным, давая начало конкурентному рынку, на котором широко используется оборудование.

* Возраст трубопроводов - важный вопрос. Трубы, как правило, подвержены риску возникновения аварии, потому что существует риски утечки. Во многих странах трубы очень старые, что создает возрастающий риск появления аварийной ситуации.

*Экологические соображения становятся все более важными в последнее время, и газовые сети будут финансово затронуты, поскольку они рассматривают эти проблемы. На самом деле, газовые сети уже стали причиной значительного ущерба окружающей среде.

* Многие страны зависят от импортированного газа из других стран. Это создает большой риск, когда они не знают, насколько надежной поставка газа может быть, по многим причинам, включая политику и окружающую среду.

* Использование информационных технологий (ИТ) привело к более эффективной работе, но с другой стороны, это вызвало серьезные проблемы. Сети все чаще подвергаются кибератакам. Кроме того, обязательство сотрудников снизилось в последние годы.

В виду вышеупомянутых причин, теперь мы рассмотрим определенные проблемы, существующие во всех странах, которые должны быть рассмотрены и решены, в том числе:

· Должны быть разработаны надежные системы поставки, которые смогут управлять изменением.

· Возрастающей сложностью сети нужно управлять хорошо, потому что она взаимозависима с другими системами, такими как электрические системы.

· Системы магистрали должны быть защищены от помех, которые могут вызвать долгосрочные проблемы в поставке.

· Наличие условий, в которых сеть может рассматриваться как единое целое, таким образом, государственный и частный секторы могут полезно взаимодействовать.

· Соответствующие инструкции и политика должны быть разработаны и применены, чтобы гарантировать надежную поставку природного газа.

· Системы связи должны быть модернизированы так, чтобы системные компоненты могли быстро обмениваться информацией в нужное время.

· Системы обеспечения безопасности должны быть в состоянии защитить сеть от кибератак.

Перечисленные пункты показывают важность изучения рисков. В следующих разделах исследуются текущие слабые места и риски газовой сети.

20.2.2 Каковы Слабые места и Риски Газовых Сетей?

Прежде, чем обсудить доступные слабые места и риски, важно знать различия между слабым местом и риском. Слабое место связано со слабостью, которая существует в системе. Эта слабость может привести к различным потерям, относящимся к окружающей среде, таким образом, риск - вероятность, что слабость неправильно используется, чтобы напасть на систему. Чтобы управлять риском, необходимо идентифицировать слабые места газовых сетей и рисков, связанных с этими слабыми местами, которые могут быть различными в различных средах. Фактически, первый шаг в признании риска - это идентификация слабых мест, которые существуют в системе.

Слабые места газовых сетей

У газовых сетей всегда были различные типы слабых мест. В прошлом физическая безопасность сетей могла смягчить риск физических разрушений. Стихийные бедствия могут также стать причиной потери для газовых сетей. Сегодня, с появлением современных технологий, этими слабыми местами управляют эффективно, однако появились новые типы слабых мест, которые не существовали прежде. Безопасность различных информационных систем, используемых в сетях, в настоящее время является важной проблемой. Интернет дал возможность многим злоумышленникам взломать системы, поэтому, резко увеличилось число нападений. Кибератаки могут привести к существенным потерям для системы, таким образом, полагают, что они являются существенной угрозой для газовых сетей. Глобализация и разукрупнение - другие явления, которые серьезно затронули системы, потому что управление этими рисками на международном уровне трудное, особенно когда очень много сотрудников как не посвящают себя работе корпорации из-за сокращения штата, помимо других причин. Для получения дополнительной информации Национальный Нефтяной Совет классифицировал слабые места газовых сетей [11]. В этом разделе мы используем ту же самую классификацию слабых мест и обсуждаем их более кратко, основываясь на последних работах, проведенных в каждой области. Слабые места, которые могут повлиять на прочность системы, были классифицированы в следующие семь категорий.

Слабое место 1: Информационные системы

Слабые места в информационных системах сегодня считается критическим. Информационная революция внесла большие изменения во многие различные аспекты наших жизней, и ИТ внесли много изменений в бизнесе. Информационные системы развиваются быстро, и новые продвижения происходят каждый день. Эти технологии увеличили эффективность многих процессов, и большинство фирм настолько зависит от этих процессов, что без них они не могут функционировать должным образом. На самом деле, компании так полагаются на эти технологии, что они могут пострадать от различных угроз. Газовые сети, как и другие фирмы, теперь опоясаны существенными проблемами в сфере безопасности. Широкий диапазон слабых мест включает следующее:

· Ручные управляющие системы были широко заменены информационными системами, от которых зависят газовые компании. Не существует никаких ручных резервных копий для автоматизированных процессов, поэтому нет никакой возможности возвращения системы к ручному способу работы.

· Из-за конкуренции на рынке газовые отрасли быстро приветствуют новые технологии, чтобы снизить их стоимость и повысить их эффективность. Тем не менее, безопасность этих систем является важной задачей.

· Использование совместных систем можно рассматривать как разновидность слабого места. Например, много сетевых компаний заинтересованы в наличии объединенных систем для их электронной коммерции, таким образом, проблема в одной системе может быть передана другим системам, что приводит к огромным потерям.

• Информационные системы расширили доступ от местного уровня до национального и международного уровня, в результате этого более широкого доступа, системы более подвержены нападению на их электронные слабые места.

• ИТ-достижения позволили злоумышленникам атаковать практически отовсюду. Они могут атаковать системы даже из дома, так что становится трудно определить происхождение атаки.

• Существует большая конкуренция на рынке программного обеспечения (ПО) промышленности, поэтому большинство производителей стараются продвинуть свою продукцию на рынок как можно скорее. В результате, многие ПО не имеют достаточных средств безопасности. Эти незащищенные системы подвергаются воздействию различных профессиональных атак и не могут обеспечить достаточный уровень безопасности. Обновление ПО системы с частыми обновлениями безопасности является необходимым.

• Газовые отрасли широко используют электронную торговлю, поэтому она подвергается различным вирусным атакам. Доступны некоторые антивирусные программы, но они противодействующие и в ИТ-окружении есть больше вирусов, с которыми эти программы не справятся.

• В газовых отраслях большая часть современного оборудования стала автоматизированной, чтобы увеличить их эффективность. Газовые сети очень уверены в Интернете, интранете и экстранете, или они зависят от спутников, волоконно-оптических кабелей, микроволновой печи, телефонов и так далее. Пробой в одной из этих систем может даже заставить газовые сети быть не в состоянии соответствующе отозваться на заявку клиентов, потому что большая часть операций совершаются автоматически и нуждается в этих коммуникационных системах.

Это слабое место стало одной из самых важных угроз газовым отраслям и его риски быстро увеличиваются. В настоящее время широко распространенные инструменты взламывания, которые доступны, позволяют большему количеству людей это делать, даже любителям, используя эти инструменты. Хакеры становятся все более профессиональными и получают возможность более эффективно использовать слабые места и нападать на системы.

Слабое место 2: Глобализация Экономики

Согласно словарю Мерриэма-Вебстера, глобализация - это 'развитие все более и более интегрированной мировой экономики, отмеченной особенно свободной торговлей, свободным потоком капитала и выявлением более дешевых иностранных рынков труда.' В результате каждая страна видит себя не только как государство, но и как часть мира. Газовые отрасли испытали глобализацию иностранного капитала и объединение в транснациональные корпорации (ТНК) среди прочих событий. Большинство компаний пытается развить свои услуги до международного уровня. Эта проблема произвела кардинальные изменения в промышленности, особенно при смене бизнес-моделей и сочетании различных заинтересованных лиц. Глобализация увеличила комплексность промышленности, потому что существует много различий между странами от культурных до нормативных, и это создало новые слабые места для сети. Ниже представлены следующие некоторые важные слабые места:

* Глобализация сделала фирмы очень зависящими друг от друга. Газовые отрасли стали многонациональными. Во многих странах, таких как Соединенные Штаты, иностранцы могут владеть компаниями. Это сделало экономику и проблемы стран зависящими друг от друга. Проблемы в одной стране могут иметь много последствий для других стран, в которых они не имеют никакого контроля. Например, решения ОПЕК могут повлиять на цены во всем мире.

* Поскольку нет никаких международных стандартов для обеспечения безопасности, невозможно иметь международную защиту. Многие страны не имеют мощных систем, и это несоответствие может повлиять на другие страны негативно, даже те, которые имеют хорошие меры, чтобы защитить себя.

· Увеличение взаимозависимости является частью глобализации. Много сектора, такие как информационные системы, финансы и банковское дело, транспортировка должны работать эффективно, чтобы поддерживать глобализацию, и управление этой дополнительной сложностью является реальной проблемой.

* Одно из важных слабых мест глобализации связано с культурными различиями. В некоторой степени каждая страна находится в культурном переходе, который может привести к нестабильности. Различные трудовой этики в разных странах влияют на производительность. Эта нестабильность может оказать большое влияние на промышленность, потому что инвестиции будет сложно привлекать из-за высокого риска.

Слабое место 3: Реструктуризация бизнеса

Реструктуризация бизнеса, согласно Американскому Словарю Наследия Бизнес-Терминов, - это 'существенная перестановка активов или пассивов фирмы. Реструктурирование фирмы может включать прекращение торговли, закрытие нескольких заводов, а также обширное сокращение сотрудников. Реструктуризация вообще влечет за собой прошлые расходы против дохода.'

Конкурентный рынок заставил большинство газовых компаний сократить свои расходы и уменьшить количество рабочей силы с ростом автоматизации. В прошлом сотрудники обычно имели серьезные обязательства в компании, однако в настоящее время это обязательство уменьшилось из-за сокращения, аутсорсинг, а также различные социальные контракты, среди других тенденций. Многие сотрудники, которые покинули компании, недовольны условиями, и сотрудники, которые в настоящее время работают, не удовлетворены своими тяжелыми рабочими нагрузками. Все эти влияния принудили сотрудников обращать намного больше внимания на их собственное благосостояние, а не интересам компании, а также использовать слабые места системы. Следующее, что является одним из видов реструктуризации бизнеса, вызвало различные слабые места, которые более подробно обсуждаются ниже:

• Аутсорсинг - сделка, в которой одна компания продает некоторые свои процессы другой компании, но также несет ответственность за окончательные услуги. Аутсорсинг приводит к значительной уязвимости. Многие сотрудники отделяются, поскольку происходит аутсорсинг, и новые сотрудники обычно нанимаются подрядчиком, чтобы сделать их бывшие задачи, иногда даже их бывшая компания. Эти сотрудники не столь преданы как штатные сотрудники. Не редкость, что подрядчик имеет менее надежные процедуры для выполнения этой функции. Когда решающие процессы произведены на стороне, сотрудники подрядчика находят хорошую информацию о процедурах. Это также образует слабое место, потому что у корпорации были бы серьезные проблемы, если подрядчик терпит неудачу по какой-либо причине.

· Стратегический союз представляет собой соглашение между фирмами разных стран о сотрудничестве в любой деятельности или на совместном предприятии, которое создано, по крайней мере, двумя различными фирмами. Этот вопрос показал некоторую уязвимость, тем более, что он связан с интеллектуальной собственностью (ИС). ИС трудно защитить на предприятии или находясь в составе союза, и она будет находиться в большей опасности, если компании отделятся, потому что сотрудники совместного предприятия могут продолжить свои личные отношения друг с другом.

· Логистическая стратегия «Точно-в-срок» связана с идеей о том, что материал и оборудование должны быть на месте в то время, когда они необходимы для участия в процессе. Логистическая стратегия «Точно-в-срок» создает самое слабое место, когда оборудование не поставлено в нужное время. На самом деле, этот вопрос делает корпоративное очень зависимым от продавцов и транспортных инфраструктур для своевременной поставки оборудования.

Слабое место 4: Политические и Нормативные Проблемы

В большинстве развитых стран индивидуальные компании берут на себя ответственность за то, что они вложили капитал в инфраструктуру. Эти компании естественно ищут свою собственную прибыль. Объем капитала в инфраструктурах газовой отрасли существенный и имеет долгосрочный период окупаемости, таким образом, вкладывать капитал в инфраструктуру - действительно стратегическое решение, но трудное для принятия этими фирмами. Политические и нормативные проблемы являются одним из факторов, которые могут привнести неопределенность при принятии этих решений и сделать этот процесс более трудным. Эти инструкции должны гарантировать прибыль всех заинтересованных сторон, включая потребителей, правительства и компании. Существует много примеров, в которых инструкции не достаточно хорошо учли прибыль компаний и вызвали для них фирм серьезные проблемы. Увеличение риска инвестиций в критически важную инфраструктуру уменьшает надежность системы, которая никогда не приемлема. Фактически, согласно Международному Энергетическому Агентству [12], правительства должны играть гораздо более важную роль в надежной поставке газа клиентам, устанавливая четкую политику для всей системы, а не просто для управления частью системы.

Пеллетир и Вортман [13] представили многоступенчатую модель для оценки риска инвестиций в инфраструктуры в Западной Европе под неопределенностью изменения транспортных тарифов. Этот риск важно рассчитать, чтобы определить, действительно ли есть достаточно оснований для вложения инвестиций, особенно после реструктуризации газового рынка из-за либерализации в Западной Европе, которая привела к сокращению газовых транспортных контрактов. Jepma [14] и Jepma и др. [15] провели комплексные исследования последствий тарифных различий в газоснабжении, рассматривая как цель только прибыль грузоотправителей. В соответствии с работами по тарифам, различия сделали некоторую нерациональное изменение в маршрутизации в сети, вызывая переход от маршрута с кратчайшим путем к маршруту с наименьшими затратами. В результате на самом дешевом маршруте могут образоваться пробки. Кроме образования пробки эта проблема может привести к ложному расширению самой дешевой сети, приводя к неоптимальной сети. Это явление -- пробка и ложная инвестиционная мотивация -- известны как эффект Jepma.

Слабое место 5: Взаимозависимости Фирм

Сегодня большинство предприятий зависит от других. Другими словами, они полагаются на другие системы для своих операций. Фактически, появление ИТ сделает многие фирмы очень зависимыми друг от друга, таких как банковское дело, газ, энергетика и транспорт. Газовые сети очень зависят от других систем, особенно от электричества и транспорта.

Взаимозависимость газа от электричества может рассматриваться с двух точек зрения. Во-первых, ИТ играют важную роль в газовых отраслях, и они смогут работать, если не будут обеспечены электричеством. В самом деле, газовая промышленность прекратила бы работу без электричества. Во-вторых, многие парогазовые электростанции и появляются из-за эффективной работы этих заводов, поэтому газовая компания может легко выбрать в зависимости от цены на гази электроэнергию, хочет ли она продавать газ в качестве топлива или использовать его для выработки электроэнергиии продавать его в качестве конечного продукта. Электростанции с комбинированным циклом увеличили взаимозависимость газа и электричества и в значительной степени усложнили систему. Существует много исследователей в этой области, особенно в последние годы поскольку эти заводы становятся все более популярными. Унсихуаы-вила и соавторы [16] представляют модель для расширения систем интегрированных газа и электричества. Уайтфорд и соавторы [17] оценивают риски систем взаимосвязанных газа и электричества в Соединенном Королевстве, потому что эти заводы, используя газ для выработки электроэнергии, производят около трети от общего объема спроса на электроэнергию в Соединенном Королевстве. Арнольд и соавторы [18] ввел систему для управления комбинированными электрическими и газовыми системами для более эффективной работы и смягчения рисков от взаимозависимости газа и электричества. Мено и соавторы [19] разработали модель для комбинированных систем газа и электричества, чтобы исследовать их надежность. Федора [20] изучила анализ надежности комбинированных систем газа и электричества в Северной Америке.

Также газовая промышленность сильно зависит от транспортных систем. Сбой в одной из этих систем может привести ко многим проблемам в газовой отрасли, потому что как раз логистическая стратегия «Точно-в-срок» приобретает решающее значение в поставках газа.

Эти взаимозависимости могут вызвать проблемы. Сбой в одной системе может привести к отказам в работе во всех других системах. Потери в одной системе могут привести к потерям в других системах. Эти инциденты можно даже рассматривать как стихийное бедствие.

Слабое место 6:Физические и Человеческие Вопросы

Газовые сети состоят из сложного и капиталоемкого оборудования. Это оборудование и другие активы подвергаются воздействию многих угроз и рисков. Нарушение в работе каждого актива имеет различное влияние на сеть, таким образом, они оцениваются в соответствии с их потенциальным воздействием. Некоторые активы имеют низкая уязвимость, потому что ущерб от их повреждения будет иметь местное значение и их разрушения кратковременны. Другие активы имеют среднюю уязвимость, так как их повреждение будет иметь значение на региональном уровне с экономическими потерями и даже потерями человеческой жизни. У других активов высокая уязвимость, потому что их повреждение может иметь национальные или международные последствия и может привести к высоким экономическим потерям и сильным трудностям для потребителей. Магистральные трубопроводы, компрессорные станции, места хранения и распределения обычно рассматривают как активы с высокой уязвимостью. Некоторые типы этих слабых мест следующие:

· Подземные трубопроводы очень уязвимы в отношении случайного повреждения. Хотя эти трубопроводы отмечают для легкой идентификации, их также легко повредить, особенно строительным оборудованием.

· Значительно увеличилось использование оборудования, особенно из-за появления ИТ. В результате потери оборудования будут иметь серьезные последствия.

· Компании пытаются уменьшить свои товарно-материальные запасы (ТМЗ) резервных поддонов, так, чтобы они могли быть использованы для повышения в отказе в течение срока действия в случае возникновения какой-либо проблемы.

· В настоящее время в газовой промышленности широко используются автоматизированные средства, и достижения и их ремонт в случае необходимости также может занять много времени.

Существует много рисков и угроз, которые используют физическую и человеческую уязвимость (некоторыми из которых являются человеческие ошибки, прорывы труб, загрязнение, и недовольство сотрудников) в качестве оправдания.

Слабое место 7: Стихийные бедствия

Существует большое количество стихийных бедствий, которые могут нанести значительный ущерб газовым инфраструктурам. Среди них землетрясения, штормы, ураганы, торнадо, снежные бури, наводнения и извержения вулканов. В этих случаях чрезвычайные меры действительно необходимы, чтобы минимизировать потери. Есть много стран, такие как Соединенные Штаты, которые спасли большой рекорд в этом отношении. Однако, кажется, что по сравнению с прошлым сейчас намного труднее принять соответствующие меры, когда наступают эти бедствия, потому что реструктуризация бизнеса и сокращение штата привели к отставке многих квалифицированных работников, которые могли бы оказать большую помощь во время этих катастроф. Кроме того, увеличение взаимозависимости отрасли от других отраслей промышленности увеличило степень трудности при принятии решений в борьбе с этими проблемами.

· Компании пытаются уменьшить свои товарно-материальные запасы (ТМЗ) резервных поддонов, так, чтобы они могли быть использованы для повышения в отказе в течение срока действия в случае возникновения какой-либо проблемы.

· В настоящее время в газовой промышленности широко используются автоматизированные средства, и достижения и их ремонт в случае необходимости также может занять много времени.

Риски газовых сетей

В предыдущем разделе были исследованы все слабые места газовых сетей и были упомянуты некоторые их вероятные угрозы или риски. Эти слабые места могут иметь различные последствия в различных средах. На самом деле, признание слабых мест является главным шагом в признании рисков, потому что слабые места являются причиной и следствием рисков, и необходимо снизить риск до допустимого уровня. Риски природного газа были классифицированы как попавшие в следующие пять категорий [12]:

· Технические риски - это проблемы, связанные с таким и внешними факторами как погодные условия.

· Политические риски - это ограничения или прекращение внешних поставок.

· Регулирующие риски создают невозможности организации поставок из-за неправильного регулирования.

· Экономические риски создают проблемы в поставке газа из-за таких событий как рост цен.

· Экологические риски включают загрязнение поставок.

Каждое из обсужденных слабых мест может привести к возникновению многих рисков в различных условиях. Риски могут также быть разделены на две категории по временному признаку. Краткосрочные риски - те, которые имеют минимальные эффекты. Долгосрочными рисками, однако, считаются те, которые имеют самые продолжительные воздействия.

Приложение 5. Результат проверки дипломного проекта на антиплагиат