«Умный резервуар» – это непросто — история создания самонасосного многофункционального резервуара для хранения жидкостей на нефтепромысле Чжуньдун
2026-09-07
На протяжении многих лет нефтепромысел Чжуньдун благодаря техническим инновациям разработал и внедрил множество специализированных технологий. Экологически безопасное автоматизированное оборудование для ремонта скважин изменило традиционные методы работы, обеспечив процесс, при котором «ни капли сырой нефти не попадает на землю». Был создан первый в Китае «пилотный участок по добыче тяжёлой нефти с использованием бесштоковых насосов», что позволило сократить занимаемые земельные площади на тысячи му.
Особого внимания заслуживает самонасосный многофункциональный резервуар для хранения жидкостей, получивший название «умный резервуар», который заполнил ряд технических пробелов в экологически безопасном сборе нефти на отдалённых и временных скважинах, достигнув целей экологической безопасности, энергосбережения, безопасности и экономической эффективности.
Самонасосный многофункциональный резервуар для хранения жидкостей представляет собой новый интеллектуальный прямоугольный резервуар, разработанный специально для сбора нефти на одиночных скважинах. Он обладает функциями дистанционного нагрева и теплоизоляции, интеллектуального оповещения о несанкционированном доступе, сбора нефти и налива в автоцистерны, а также возможности многократного перемещения и повторного использования. Себестоимость производства ниже, чем у традиционных резервуаров, а затраты на однократный сбор нефти снижаются более чем на 80% по сравнению с методом «паровая машина + машина для сбора нефти», что позволяет полностью удовлетворить потребности производственного процесса на объекте.
Традиционные старые резервуары для хранения жидкостей обычно размещались на земляных площадках, подключаясь с одной стороны к устьевому оборудованию, а с другой – к нефтевыводящему трубопроводу. Через импортное оборудование из скважины откачивалась водонефтяная эмульсия, поступавшая в резервуар, а машина для сбора нефти с помощью электронасоса откачивала жидкость из резервуара.
После успешной разработки и вывода на рынок самонасосного многофункционального резервуара его техническое обновление и совершенствование процессов не прекращалось; в зависимости от реальных потребностей заказчиков добавлялись новые функциональные модули.
Модернизация завершена за 3 месяца
В начале 2014 года руководство нефтепромысла Чжуньдун во время проверки на производственном участке Цзисян (ныне входящем в состав участка Цзицин нефтяной компании Синьцзян) выявило новые проблемы, возникающие при использовании традиционных резервуаров в процессе разведки и разработки: освоение месторождений перешло от прежнего метода выделения больших участков к выделению участков под одиночные скважины, что при выполнении работ в пределах ограниченной территории создавало высокий риск выхода за границы участка и загрязнения окружающей среды. Традиционные резервуары занимали большую площадь, имели фиксированное направление выкидной линии и были неудобны для транспортировки из-за цилиндрической формы. В зимний период добываемая жидкость замерзала, и для её отогрева приходилось использовать паровые машины, а для откачки – машины для сбора нефти, что многократно увеличивало затраты и повышало риск загрязнения. В связи с этим руководство нефтепромысла Чжуньдун поручило участку Цзисян разработать предложения по модернизации резервуаров для хранения жидкостей.
Хотя конкретные сроки решения проблемы не устанавливались, руководство участка Цзисян отнеслось к этому поручению с высокой ответственностью. Было созвано специальное совещание, организован «мозговой штурм» с участием операторов, технических специалистов и управленцев для решения задач по модернизации традиционных резервуаров. Для решения проблемы замерзания жидкости технические специалисты предложили использовать нагревательные элементы, установленные внутри резервуара, с питанием от имеющегося на устье скважины источника электроэнергии. Для решения задачи откачки жидкости без использования электронасоса машины для сбора нефти были предложены два варианта: первый – увеличение высоты резервуара для создания естественного перепада и самотека; второй – установка насоса на выходе резервуара. Первый вариант был отклонён из-за ограничений по площади, второй – был принят, поскольку позволял использовать существующий источник электроэнергии, экономить трудозатраты и исключать загрязнение.
После проектирования и модернизации первый опытный образец усовершенствованного резервуара был передан для изготовления на бывший завод по ремонту оборудования нефтепромысла Чжуньдун.
В марте 2014 года первый опытный образец был изготовлен и немедленно доставлен на объект для полевых испытаний. Результаты испытаний показали, что новый резервуар успешно устраняет недостатки традиционных резервуаров, обеспечивая экономию трудовых ресурсов, снижение затрат, повышение эффективности, энергосбережение и экологическую безопасность.
Во время полевых испытаний на объекте присутствовало руководство, инициировавшее модернизацию резервуара. Увидев результаты работы модернизированного образца, руководство выразило высокую оценку достижениям участка Цзисян.
Впоследствии было принято решение о дальнейшей модернизации резервуара с формированием специализированной технической группы, в которую вошли специалисты бывшего отдела энергосбережения и оборудования нефтепромысла Чжуньдун, участка Цзисян, бывшего завода по ремонту оборудования, а также сотрудники отдела качества, безопасности и охраны окружающей среды и технического надзора. Задачами группы были: дальнейшее совершенствование характеристик резервуара, разработка промышленных стандартов для нового типа резервуаров, внедрение автоматизированного контроля и передачи данных, создание бренда, разработка технических и учебных пособий, подача заявок на патенты и товарные знаки, а также включение резервуара в каталог материально-технического снабжения CNPC.
Продукция получила признание клиентов
В 2017 году модернизация и разработка резервуара для хранения жидкостей вступили в новый этап. Бывший отдел энергосбережения и оборудования нефтепромысла Чжуньдун провёл модернизацию по всем направлениям: форма корпуса, внутреннее оборудование и т.д. Прежде всего, была изменена форма резервуара. Участки под одиночные скважины, как правило, имеют прямоугольную форму, а круглый резервуар занимает большую площадь и сложен в транспортировке. В результате модернизации были установлены следующие габариты: длина 12 м, ширина 3 м, высота 2,5 м. Длина и ширина были согласованы с размерами грузового автомобиля для удобства транспортировки, а высота выбрана с учётом максимально допустимой высоты для перевозок на дальние расстояния, что обеспечивает максимальную вместимость – до 60 м³ жидкости. Прямоугольная форма позволяет устанавливать резервуары параллельно, увеличивая общую ёмкость.
Во-вторых, была модернизирована система эксплуатации. Для нагрева жидкости используются электрические нагревательные элементы, для откачки – электроприводной роторно-лопастной насос. Внедрена автоматизация: ранее для сбора нефти требовалось за сутки до начала работ включить нагреватель на скважине, а затем прибыть с машиной для сбора нефти. Теперь внедрена система дистанционного управления: в резервуаре установлены радарный уровнемер и 4 датчика температуры, используется автоматизация и сеть 4G для удалённой передачи данных. Сбор и анализ данных, а также дистанционное включение и отключение нагревателя и насоса могут выполняться с базы.
В процессе разработки возникало множество трудностей и препятствий. Например, при сбоях в передаче данных технический отдел совместно со специалистами по связи устанавливал дополнительные антенные усилители для устранения проблем связи. В целом, в процессе разработки и серийного производства все возникающие проблемы решались оперативно до достижения удовлетворительного результата.
С апреля 2019 года самонасосные многофункциональные резервуары для хранения жидкостей после автоматизированной модернизации начали использоваться на одиночных скважинах, и испытания прошли с большим успехом.
В процессе эксплуатации заказчики отмечали проблему коррозии корпуса и сокращения срока службы. Отдел оборудования завода, учитывая отзывы заказчиков, провёл усиление антикоррозионной защиты корпуса, применив утолщённую сталь и антикоррозионную обработку, что позволило увеличить срок службы корпуса с прежних 3–4 лет до 5–6 лет.
В настоящее время автоматизированные компоненты самонасосного многофункционального резервуара для хранения жидкостей производятся компанией Siemens, выдерживают летние температуры до 50°C. Нагревательные элементы, роторно-лопастной насос, силовой и слаботочный щиты выполнены во взрывозащищённом исполнении. Разработанная конструкция резервуара защищена патентом на полезную модель. Производимые резервуары широко применяются на месторождениях Синьцзян, а также у заказчиков из Цзилиньского и Тухаского нефтяных месторождений.
