«Электрический флот»: новое слово в энергетике или дань моде?
Электромобили, электросамокаты, электробусы — в городах все больше электрического транспорта. Может ли он «доехать» и до нефтепромыслов? На Промышленно-энергетическом форуме TNF эксперты сошлись во мнении, что может, но есть нюансы.
Выше мощность, ниже затраты
При разработке залежей трудноизвлекаемых углеводородов применяют гидроразрыв пласта (ГРП): специальные машины с оборудованием на борту под давлением нагнетают в недра жидкость, смешанную с пропантом — маленькими керамическими шариками или гранулами. В горной породе возникают трещины, которые не закрываются благодаря пропанту. По трещинам в скважину течет больше нефти. Передвижное оборудование на автомобильных шасси называют флотом ГРП. Обычно оно работает за счет дизельного топлива.
Флот ГРП тоже может быть электрическим — его разработкой сейчас занимаются по всему миру. В отличие от электромобилей, которые за счет электричества движутся, у электрофлота электроэнергия тратится на работу оборудования на борту машин — огромных насосов, нагнетающих жидкость под давлением.
Оборудование флота может получать электроэнергию от сети — от ЛЭП, протянутых на месторождение, — либо от газовых генераторов, установленных на отдельных машинах. Силовые установки с газовыми генераторами можно питать сжиженным, компримированным (сжатым) природным газом или попутным нефтяным газом. Газ можно привозить в специальных газовозах, а можно добыть прямо на месте, но тогда потребуется дополнительно его очистить и подготовить.
Сегодня до трети стоимости ГРП составляют затраты на топливо. Электрический флот, по подсчетам экспертов, способен снизить их на 80%. По КПД он превосходит дизельный: 41–43% против 36%. Электронасосы могут более плавно закачивать жидкость в недра, поэтому процесс становится более гибким. Наконец, электродвигатели способы дольше работать без обслуживания (до 30 тысяч часов), а благодаря большей энергоэффективности — справляться со сложными задачами. Например, с длительной закачкой под землю огромных объемов жидкости под высоким давлением.
Будущее за универсальностью
Если электрические флоты настолько хороши, почему же их не используют вместо традиционных дизельных?
— Суперобъемы и супердавления понадобятся нам по мере увеличения добычи трудноизвлекаемых углеводородов — это задача, которая решается уже сейчас, но ее масштаб растет. Параллельно мы работаем над активизацией и повышением эффективности добычи на освоенных месторождениях, сложенных хорошо изученными горными породами с традиционными характеристиками, где условия извлечения нефти требуют меньше усилий. С тем, чтобы создавать в них трещины заданных параметров, успешно справляется обычный дизельный флот, но важно повышать его эффективность на перспективу, — рассказывает директор программ по развитию технологий ГРП «Газпром нефти» Ильдар Файзуллин.
В числе особенностей электрофлота ГРП — потребность в больших объемах энергии за короткий промежуток времени. Не на все месторождения можно протянуть мощные ЛЭП или добыть достаточно газа для использования в качестве топлива — значит, его нужно будет как-то доставлять.
Электрофлоту требуются генераторы, станции очистки газа и резервные системы накопления энергии, поэтому на традиционных месторождениях, где скважины расположены компактно, он может занимать слишком много места.
Еще одна тонкость — высокая чувствительность электрооборудования к температуре. Например, зимой литийионные аккумуляторы системы накопления энергии придется подогревать, летом — охлаждать, чтобы они работали без сбоев.
В обозримом будущем в России должны появиться компактные электрические флоты. Их даже не нужно делать особенно мощными: у нас есть большая доля традиционных пород, где для ГРП достаточно около 4–6 мегаватт. Такие объемы энергии потенциально можно подвозить в «пауэрбанках» на колесах, подзаряжая их от ближайшей трансформаторной подстанции.
Ильдар Файзуллин
Директор программ по развитию технологий ГРП «Газпром нефти»
Применение высокомощных электрических флотов, по словам Ильдара Файзуллина, — будущее добычи трудноизвлекаемых запасов, но и традиционный дизельный будут использовать еще долго.
