книги из ГПНТБ / Фурман И.Я. Регулирование неравномерности газопотребления

тельности хранилища (при том же объеме) в основном сказывается на возрастание издержек по хранению газа; удельные капиталовло­ жения повышаются при этом в меньшей степени. Это обстоятельство і следует иметь в виду при оценке экономически целесообразных пре­ делов производительности хранилищ, а также при сравнительной оценке различных методов регулирования сезонной неравномер­ ности потребления газа.

Кроме параметров на технико-экономические показатели храни­ лищ влияют, как уже указывалось, горно-геологические условия их создания, в первую очередь, глубина залегания пласта-коллектора и дебит скважин на хранилище.

Для подземных хранилищ в водоносных пластах активной ем­ костью в 1000 млн. м 3 , рассчитанных для покрытия сезонной неравно­ мерности газопотребления с коэффициентом 1,3, изменение удельных капиталовложений в зависимости от глубины залегания пластаколлектора и дебита скважин может быть охарактеризована отно­ сительными данными, приведенными в табл. 31 (показатели храни­ лища с дебитом скважин 300 тыс. м 3 в сутки и глубиной 600 м принимаются за единицу).

в зависимости от глубины залегания пласта-коллектора и в значи­ тельно меньшей степени — от дебита скважин.

Как уже отмечалось, на экономику хранения газа существенное влияние оказывает его отдаленность от потребителей. Диаметр отво­ дящего газопровода и параметры КС на них (в случае, если беском­ прессорная подача не может обеспечить поступление газа из храни­ лища) зависят как от отдаленности потребителя от хранилища, так и от его максимально-суточной производительности. Были вы­ числены изменения удельных капиталовложений в хранилищах различного объема (с учетом затрат на соединительный газопровод) в зависимости от их отдаленности от потребителя. Результаты рас­ четов для хранилищ, рассчитанных на покрытие неравномерности газопотребления с коэффициентом 1,6, приводятся в табл. 32.

84

Приведенные в табл. 32 данные показывают, что для хранилищ сравнительно небольшой емкости увеличение расстояния до потре­ бителей приводит к значительному повышению капиталовложений. По мере роста емкости хранилища влияние отдаленности от потре­ бителя на его экономические показатели существенно уменьшается..

П о к а з а т е л и п о д з е м н ы х х р а н и л и щ в и с т о щ е н н ы х м е с т о р о ж д е н и я х

Экономические показатели подземных хранилищ газа в истощен­ ных месторождениях зависят от многих факторов: объема оставше­ гося газа, способного аккумулировать пластовую энергию, наличия эксплуатационных скважин и уровня их пригодности, состояния газопромыслового хозяйства и т. д.

По хранилищам, создаваемым в истощенных месторождениях, отсутствуют типовые нормативные показатели, аналогичные разра­ ботанным по хранилищам в водоносных пластах. В настоящее время

85

выполнено несколько проектных заданий по хранилищам, где опре­ делены их технико-экономические показатели.

В табл. 33 приводятся проектные данные по некоторым подзем­ ным хранилищам, создаваемым в истощенных месторождениях.

Как видно из приведенных в табл. 33 данных, удельные затраты на хранилища в истощенных месторождениях колеблются в довольно широких пределах. Эти колебания зависят от таких факторов, как количество газа, оставшегося в месторождениях, которые перево­ дятся на режим хранилища; наличного фонда скважин, техничес­ кого состояния их и газопроводного хозяйства и т. д. Однако в сред­ нем можно считать, что удельные затраты на хранилища в истощен­ ных месторождениях примерно в два раза ниже соответствующих показателей по хранилищам в выработанных месторождениях.

Кроме горно-геологических условий и параметров хранилищ, зависящих от характера неравномерности газопотребления в дан­ ном районе, на уровень их экономических показателей влияют факторы, связанные с выбором технологической схемы эксплуатации хранилищ, а также с конкретной практикой их строительства и эк­ сплуатации. Главным образом, это касается хранилищ в водоносных пластах. В первую очередь следует отметить, что при конкретных горно-геологических условиях и заданных объемных и мощностных параметрах возможно многовариантное определение технологичес­ ких параметров хранилища: соотношения объема активного и поду­ шечного газа, числа эксплуатационных скважин, мощности ком­ прессорных станций, диаметра отводящего газопровода. Исследо­ вания, проведенные во ВНИИГазе и МИНХиГП показали, что между перечисленными выше параметрами имеется тесная зависи­ мость: можно уменьшить объем буферного газа за счет снижения давления в хранилище. Но при этом для того, чтобы обеспечить потребителям подачу газа с необходимым давлением, необходимо либо бурение дополнительных скважин (и соответствующее увели­ чение пропускной способности систем сбора и транспорта газа), либо увеличение мощности компрессорной станции, используемой для отбора. Таким образом, возникает задача оптимального соче­ тания указанных параметров. Критерий оптимальности — минимум приведенных затрат на создание и эксплуатацию хранилища. Более простым для решения случаем является вариант создания хранилища при газовом режиме его работы и равномерном и симметричном режиме отбора и закачки. При этом объем буферного газа, число эксплуатационных скважин и диаметр соединительного газопровода определяются условиями подачи в конце отбора.

Снижение объема буферного газа приводит к уменьшению давле­ ния в конце отбора, а тем самым к увеличению числа эксплуатацион­ ных скважин и диаметра соединительного газопровода. Уменьшение

86

же числа эксплуатационных скважин при сохранении заданного темпа отбора приводит к возрастанию потерь в пласте и стволе скважины, что влечет за собой увеличение диаметра газопровода.

Более сложным является случай, когда режим эксплуатации хранилища является упруго-водонапорным и необходимо учитывать подвижность пластовой воды. Здесь оптимальное число скважин

идиаметр газопровода определяются по наиболее напряженному дню отбора, а объем буферного газа предопределен графиком отбора

изакачки, параметрами пласта-коллектора и максимальным давле­ нием нагнетания газа в хранилище, которые принимаются заданными.

Методика решения этих задач разработана во ВНИИГазе [21 ] . В некоторых случаях уменьшение объема буферного газа (следова­ тельно, и снижение затрат на хранилище) можно получить за счет изменения режима закачки газа. Если сократить длительность периода закачек с одновременным повышением ее темпа, то мини­ мальное давление в хранилище уменьшится, что позволит снизить необходимый объем буферного газа. Так, проведенные во ВНИИГазе расчеты показали, что сокращение длительности закачки газа на 1/3 позволяет уменьшить объем буферного газа примерно на 25%.

Этот метод требует увеличения производительности компрессор­

Существенные возможности уменьшения затрат на подземное хранение газа в водоносных пластах имеются на стадии создания хранилищ.

Как показала практика создания подземных газохранилищ в водоносных пластах, время от начала разведки структуры до

87"

Кроме того, первый промышленный отбор газа (к тому же в огра­ ниченных масштабах) осуществляется только через два — три года после начала закачки, а вывод хранилища на проектный режим — еще через несколько лет эксплуатации. Так, по Щелковскому и Калуж­ скому хранилищам проектные показатели эксплуатации были достиг­ нуты через восемь лет с начала разведки структур. Остальные храни­ лища в водоносных пластах достигнут проектного режима не ранее чем через несколько лет. Таким образом, сокращение сроков соору­ жения хранилищ может идти по линии уменьшения времени от начала разведки до начала закачки газа и за счет сокращения пе­ риода заполнения хранилища до проектного объема. Имеются пред­ ложения ВНИИГаза по существенному сокращению сроков и уде­ шевлению разведки хранилищ в водоносных пластах. Суть этих предложений заключается в том, что при разведочных работах вполне достаточно ограничиться бурением небольшого числа (пяти— шести) скважин с проведением полного комплекса гидродинамичес­ ких, геофизических и лабораторных исследований кернового мате­ риала и выдачей исходных данных для технологического проекти­ рования. Существенное сокращение затрат на создание хранилищ может принести изменение практики планирования работы разведоч­ ных организаций. Сейчас основным критерием, по которому оцени­ вается работа буровиков на подземных хранилищах, является число метров разведочного бурения. Такой подход не стимулирует эконо­ мии затрат при проходке скважин. На наш взгляд, продукцией буровых организаций должна быть законченная разведкой струк­ тура (с положительным либо отрицательным результатом), что должно быть оформлено соответствующим документом.

Определенные резервы снижения затрат имеются и на стадии эксплуатации хранилищ. Не останавливаясь на вопросах сокраще- л ' ния численности персонала на станциях подземного хранения газа

-и экономии материальных ресурсов, мы считаем необходимым затро­ нуть важную, на наш взгляд, проблему, связанную с целевым исполь­ зованием подземных хранилищ в процессе эксплуатации.

Проведенный анализ показал, что нередко колебания подачи газа из хранилищ не соответствуют температурным колебаниям наружного воздуха (а следовательно, изменениям потребности в газе на отопительные нужды). В виде иллюстрации можно привести график эксплуатации подмосковных хранилищ в зимний сезон 1970—71 гг. (рис. И ) . Из графика видно, что по Щелковскому хранилищу при температурах, близких нулю (а в некоторых слу­ чаях и выше нуля), имел место довольно интенсивный отбор газа.

Несоответствие колебаний отопительной нагрузки и подачи газа из хранилища объясняется несколькими причинами. В какой-то степени здесь сказывается инерция газотранспортной системы и рас­ хода газа потребителями. Однако основной причиной указанного выше несовпадения является то, что во многих случаях хранилища используются не только для регулирования неравномерности. Зачастую они играют роль дополнительного промысла, который

88

восполняет дефицит, не связанный с температурными колебаниями (при перебоях в подаче газа с основных промыслов, его перебор против установленных лимитов и т. д.) Бесспорно, что отмеченные причины имеют место в реальной практике эксплуатации газотранс­ портных систем. Вместе с этим нельзя не видеть, что такой режим эксплуатации отрицательно сказывается на возможностях исполь­ зования хранилищ в качестве регуляторов, а следовательно, сни­ жает их экономическую эффективность.

Дело в том, что в процессе работы хранилищ давление в них падает и соответственно снижаются возможности покрытия зимних

отбор газа из подмосковных хранилищ был существенно ниже, чем в первые месяцы их эксплуатации. В результате снижения произ­ водительности хранилищ, связанного с их эксплуатацией в режиме промыслов, повышается себестоимость отбора газа в расчете на их максимально-суточную производительность. Для устранения ука­

скважин (о чем речь будет идти ниже), а также разработать меро­ приятия, которые устранили бы перерасход газа потребителями против установленных лимитов.

В процессе эксплуатации подземных хранилищ возникает еще одна экономическая проблема, связанная с улучшением их эконо­ мических показателей. Речь идет об оптимальном распределении отбора газа между группой хранилищ, регулирующих неравномер­ ность газопотребления какого-либо промышленного узла. В настоя-

89

щее время такая задача возникла для хранилищ, регулирующих Московский и Ленинградский узлы. В будущем аналогичное поло­ жение возникнет и в других районах. Указанная задача в известной степени аналогична проблеме оптимального распределения нагрузок между электрическими станциями энергосистемы. У энергетиков эти вопросы разработаны довольно подробно. В газовой промыш­ ленности проблема оптимального распределения нагрузок, как уже отмечалось, только ставится на повестку дня. Однако, на наш взгляд подход к е>з решению должен быть аналогичным энергетическому. В базисной части графика неравномерности газопотребления с боль­ шей продолжительностью срока отбора газа и меньшим значением показателя числа суток использования максимума должны эксплу­ атироваться более экономичные хранилища. По мере перехода к пиковой части графика подключаются хранилища с менее благо­ приятными показателями. При регулировании неравномерности

последних основное внимание должно быть уделено снижению той части затрат, которая зависит от мощностной характеристики, — максимально-суточной производительности хранилища. Первый

Организационно подземные хранилища газа входят в состав управлений магистральных газопроводов на правах станций под­ земного хранения газа (СПХГ). На СПХГ ведется учет основных фондов и издержек по закачке и отбору газа. Такой учет в основном правильно отражает народнохозяйственные затраты по содержанию и эксплуатации СПХГ. Однако существуют некоторые вопросы экономики, на которых следовало бы, на наш взгляд, остановиться в связи с неверно сложившейся практикой. В первую очередь, имеется в виду учет буферного газа.

Как уже отмечалось, буферный газ должен входить в состав основных фондов хранилища. Таким образом и определяются затраты на буферный газ в проектных заданиях по хранилищам. Факти­ чески в процессе создания первых СПХГ стоимость буферного газа включалась в сметы капитального строительства. На эту статью затрат отпускались соответствующие капиталовложения. После на­ чала эксплуатации СПХГ на буферный газ, принятый на баланс в сос­ таве основных фондов хранилища, начисляется амортизация. В по­ следующие годы Госстрой СССР исключил буферный газ из состава капиталовложений, финансирующихся по смете строительства. В нас-

90

тоящее время финансирование буферного газа оплачивается за счет сметы издержек обращения и краткосрочных банковских кре­ дитов. Таким образом, он расценивается как оборотные средства. Такая методика учета искажает структуру основных и оборотных фондов подземных хранилищ, в то же время существенно умень­ шается истинный размер издержек по эксплуатации СПХГ, так как на буферный газ, учитываемый в составе оборотных средств, амортизация не начисляется. На начало 1970 г. в составе оборотных средств Главгазопроводов Мингазпрома СССР было 36,3 млн. руб. затрат на газ в подземных хранилищах. Примерно половина этой суммы включена в состав оборотных средств неправомерно. При этом в составе издержек по эксплуатации СПХГ недоучтено при­ мерно 1 млн. руб. Следует провести переоценку основных фондов

Важным вопросом является также практика учета затрат на геолого-разведочные и геолого-поисковые работы при эксплуатации подземных хранилищ. Как известно, сейчас при определении издер­ жек по добыче газа действует практика возмещения затрат на раз­ ведку путем отнесения определенной фиксированной суммы на каж­

в размере 1 руб.). При калькулировании эксплуатационных издер­ жек на СПХГ возмещение затрат на разведку не проводится, что также снижает реальный фактический уровень себестоимости хра­ нения газа. Практику возмещения затрат на разведку при кальку­

между собой и дополняют друг друга, так как для указанных целей используются в основном одни и те же объекты. Поэтому, рассматри­ вая вопрос об экономике регулирования неравномерности газопот­ ребления при помощи подземных хранилищ газа, нельзя обойтивопрос об их использовании для обеспечения надежности газоснаб­ жения.

За последнее время проблема надежности газоснабжения и его резервирования получила освещение в нескольких работах, напри­ мер [22, 23 ].

Определены причины, снижающие надежность газоснабжения, и предложена классификация резервов, которая в основном анало­ гична классификации, предложенной энергетиками. В ней резервы

91

подразделены на перспективные и текущие, а последние в свою очередь, — на ремонтные, аварийные и нагрузочные. Однако имеется точка зрения, согласно которой создание ремонтного резерва в энер­ гетике не следует включать в мероприятия по обеспечению надеж­ ности энергоснабжения, поскольку все остальные виды резервов

Эта точка зрения нам представляется правильной и для систем газоснабжения. С другой стороны, на наш взгляд, в состав резервов газоснабжающих систем, как уже указывалось, должны войти резервы, обеспечивающие надежность газоснабжения в условиях многолетних колебаний отопительной нагрузки, которые мы назы­ ваем «компенсирующими резервами» по аналогии с таковыми в энер­ гетике, обеспечивающими устойчивость энергоснабжения в системах с ГЭС (при многолетних колебаниях водности рек).

С учетом этой категории вся система резервов единой газоснаб­ жающей системы должна, на наш взгляд, выглядеть так, как это

Диапазон объектов, которые могут быть использованы для резер­

вирования энергетической и газоснабжающей системы. В электро­ энергетике заданный уровень надежности может быть обеспечен лишь за счет создания резервов мощностей внутри самой энергети­ ческой системы. В газоснабжающей системе обеспечение надежности может быть осуществлено как с помощью создания резервов основ­ ных фондов (лупинги, перемычки, вторые нитки газопроводов), так и путем резервирования оборотных фондов (резерв газа в под­ земных хранилищах). Наряду с этим принятый уровень надежности топливоснабжения может быть обеспечен за счет создания резервов других видов топлива у потребителей, которые в аварийных ситуа-

92