Инновационные технологии, применяемые для ремонта и восстановления оборудования на предприятии (на примере ОАО "Татнефть")

Создание условий для расширения сырьевой базы отечественной экономики, повышения устойчивости материального обеспечения товаропроизводителей, сокращения потерь сырьевых, материальных и топливно-энергетических ресурсов, снижения уровня загрязнения окружающей среды является важнейшими принципами государственной промышленной политики.

В этой связи использование отходов производства и потребления необходимо рассматривать в качестве одного из основных способов воспроизводства материальных ресурсов, а широкое внедрение рыночных механизмов хозяйствования в сферу обращения с отходами – стратегическим резервом повышения эффективности этой работы. В этом и состоит актуальность темы данной работы.

По экспертным оценкам объемы накопления отходов в промышленности составляют около 80 млрд. тонн, объемы образования отходов - 2,7 млрд. тонн в год (при годовом объеме потребления сырьевых ресурсов промышленностью менее 1 млрд. тонн).

Средний уровень использования отходов в качестве вторичных ресурсов составляет около одной трети. В хозяйственный оборот вовлекаются только высоколиквидные и рентабельные отходы, главным образом лом и отходы черных и цветных металлов, высокосортные марки макулатуры, чистые текстильные, полимерные и древесные отходы, стеклобой, часть минеральных отходов производства электроэнергетики, металлургии, химии и промышленности строительных материалов. Плохо используются золы и шлаки, отходы добычи и обогащения полезных ископаемых. Слабо вовлекаются в хозяйственное использование отходы потребления.

Основными факторами низкого в среднем уровня использования отходов в качестве вторичных материальных ресурсов являются:

- недостаточность и несовершенство законодательной и нормативной правовой базы в сфере обращения с отходами производства и потребления;

- отсутствие достаточных экономических стимулов для сбора и переработки значительной массы отходов;

- несовершенство инструментов регулирования в этой области;

- недостатки сформировавшейся в России практики сбора и удаления твердых бытовых отходов, не предусматривающей селективный сбор содержащихся в них полезных компонентов, пригодных для повторного использования;

- недостаточное участие малого и среднего бизнеса в сфере деятельности по сбору и переработке вторичных ресурсов;

- несовершенство инфраструктуры сбора и переработки вышедшей из употребления промышленной продукции конечного использования;

- недостаточное информационное обеспечение предпринимательского сообщества о возможностях, перспективах и экономической привлекательности работы в сфере использования вторичных ресурсов.

Целью данной работы является исследование программы по вторичному использованию ресурсов на финансовые результаты деятельности предприятия.

В соответствии с целью в работе поставлены и решены следующие задачи:

- охарактеризованы инновационные технологии, применяемые для ремонта и восстановления оборудования на предприятии (на примере ОАО «Татнефть»);

- проведено обоснование экономической целесообразности программы использования вторичных ресурсов;

- дана оценка влияния внедрения мероприятий по использованию вторичных ресурсов на финансовые результаты предприятия.

1. Инновационные технологии, применяемые для ремонта и восстановления оборудования на предприятии (на примере ОАО «Татнефть»)

1.1 Организационно-экономическая характеристика ОАО «Татнефть»

Открытое акционерное общество «Татнефть» — одна из крупнейших отечественных нефтяных компаний, осуществляющая свою деятельность в статусе вертикально-интегрированной Группы. В состав Группы входят нефтегазодобывающие, нефтегазоперерабатывающие и нефтехимические производства, предприятия по реализации нефти, газа, нефтегазопродуктов и нефтехимии, а также блок сервисных структур.

По объему подтвержденных запасов «Татнефть» занимает 21-ое место в мире.

Основная территория деятельности Компании — Российская Федерация. Добыча нефти осуществляется преимущественно на территории Республики Татарстан, где Компания владеет большей частью лицензий на разведку и добычу нефти. В рамках программы расширения ресурсной базы на территории Республики Компания осваивает месторождения высоковязкой нефти. В этом направлении ведутся опытно-промышленные работы с использованием передовых мировых технологий.

Одновременно Компания реализует стратегию эффективного наращивания запасов и расширения территории своего присутствия за пределами как Республики Татарстан, так и Российской Федерации.

Положительный тренд финансово-экономических и производственных показателей по ОАО «Татнефть», дочерним и зависимым обществам свидетельствует о непрерывном качественном росте Компании.

К производственным приоритетам «Татнефти», наряду с первостепенной задачей укрепления ресурсной базы и повышения объемов добычи, относятся:

- развитие нефтегазоперерабатывающих мощностей,

- расширение рынков сбыта нефти, газа, нефтехимической продукции.

В розничном бизнесе реализуется стратегия развития сети АЗС, в том числе в новых регионах.

Корпоративное управление Компании основано на принципах передовой национальной и международной практики и направлено в целом на обеспечение максимально эффективных результатов по всем направлениям деятельности. В рамках стратегии развития в Компании проводится реструктуризация. В основном производстве качественно реорганизована система управления нефтяным сервисом. Сформирован институт управляющих компаний по сегментам деятельности, введены единые корпоративные стандарты, на стратегической основе определены приоритеты инвестиционной политики.

Структура Группы «Татнефть» представлена в приложении 1.

Компания последовательно придерживается политики социальной ответственности. Являясь крупным налогоплательщиком, «Татнефть» вносит весомый вклад в социально-экономическое развитие государства.

Одновременно Компания поддерживает национальные программы по здравоохранению, образованию, спорту, развитию малого и среднего бизнеса.

Компания принимает все необходимые меры по соблюдению промышленной и экологической безопасности, а также повышению качества выпускаемой продукции.

«Татнефть» владеет уникальным комплексом нематериальных активов, основу которого составляют технологии и ноу-хау в области разработки месторождений и нефтегазодобычи.

Миссией ОАО «Татнефть» является укрепление статуса международно-признанной, финансово-устойчивой компании, как одного из крупнейших вертикально-интегрированных отечественных производителей нефти и газа, продуктов нефтепереработки и нефтехимии, с обеспечением высокого уровня корпоративной социальной ответственности.

Стратегические инициативы и задачи компании:

1) Стабилизация объемов рентабельной добычи нефти и газа на разрабатываемых лицензионных месторождениях и активное освоение новых месторождений, в том числе высоковязкой и трудноизвлекаемой нефти на территории Республики Татарстан;

2) Расширение ресурсной базы за счет геолого-поисковых и разведочных работ за пределами Республики Татарстан и Российской Федерации;

3) Обеспечение финансовой устойчивости и экономической стабильности;

4) Повышение стоимости акционерного капитала;

5) Увеличение объемов производства и реализации готовых видов продукции высокой конкурентоспособности за счет развития нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств;

6) Формирование и реализация инновационно-направленной инженерно-технической политики;

7) Обеспечение высокого уровня корпоративной социальной и экологической ответственности.

«Татнефть» входит в состав компаний, существенно участвующих в формировании нефтегазового сектора отечественной экономики.

Основное окружение Компании на территории России в сегменте добычи и реализации нефти и нефтепродуктов составляют: «Роснефть», «Лукойл», «Газпром нефть», «Сургутнефтегаз». На долю этих компаний, включая «Татнефть», в совокупности приходится около 60% нефти, добываемой на территории России. Все пять компаний являются международно-признанными, представлены на фондовом рынке и имеют вертикально-интегрированные структуры.

Одновременно Компания занимает ведущие позиции в области нефтехимического производства. Шинная продукция Компании конкурирует на рынках шин России и стран ближнего зарубежья в основном с другими российскими производителями шин — Ярославским, Омским, Московским, Кировским, Красноярским, Воронежским, Волжским, Уральским и другими шинными заводами, а также с украинским шинным заводом «Росава».

Основные показатели деятельности ОАО «Татнефть» за 2007 год представлены в приложении 2.

Показатели деятельности ОАО «Татнефть» в 2007 г. имеют положительную динамику по отношению к 2006 г. Объем добычи нефти и сумма чистой прибыли увеличились на 1,3% и 23% соответственно. Среди пяти крупных российских нефтяных компаний качественные показатели ОАО «Татнефть» имеют лучшие параметры.

Отмечается минимальное значение по издержкам производства на 1 рубль товарной продукции — 0,6 руб., что меньше аналогичного показателя за 2006 г. (0,64 руб.), и на 12% меньше среднего уровня по отрасли. Рентабельность затрат по чистой прибыли ОАО «Татнефть» в 2007 г. увеличилась до 37% и в 1,7 раз превысила среднеотраслевой показатель.

Ведущие компании нефтяного бизнеса России, находящиеся в окружении «Татнефти», имеют преимущества в ресурсной базе, более высокие показатели по объемам добычи нефти, среднесуточному дебиту скважин и сумме чистой прибыли. Но их качественные параметры — расходы на 1 рубль товарной продукции и рентабельность — ниже уровня «Татнефти» и среднеотраслевых значений.

Высоким показателям эффективности производства «Татнефти» и сохранению одного из ведущих мест в отрасли способствуют реализация целевой программы по снижению производственных расходов и совершенствованию организации управления, значительный научно-производственный потенциал, инновационная направленность технической политики, высокий уровень специализации сервисных услуг.

1.2 Реновационные технологии предприятия

Буровое нефтепромысловое оборудование работает на открытом воздухе и подвержено всем вредным влияниям окружающей среды, а также коррозионному воздействию бурового раствора, соленой воды, газового фактора и пр. Кроме того, узлы и детали оборудования испытывают динамические и вибрационные нагрузки, вызывающие интенсивный износ агрегатов. Наблюдения за износом и повреждениями деталей машин при эксплуатации позволяют выделить пять основных видов разрушений изделий:

- деформации и изломы;

- механический износ;

- эррозионно-кавитационные, коррозионные и коррозионно-механические повреждения.

В этих условиях целесообразно использовать технологии восстановления (реновацию) быстроизнашивающихся деталей, позволяющие быстро и сравнительно недорого восстанавливать и даже повышать их эксплуатационные свойства, обеспечивая тем самым исправность и надежность оборудования.

Долговечность машины зависит от совокупности влияния разнообразных факторов. При этом долговечность отдельных деталей может существенно отличаться от долговечности механизма или машины в целом. Под восстановлением детали понимают ее ремонт с доведением до первоначальных размеров, геометрической формы, чистоты поверхности и поверхностной твердости (9, с. 27).

В современных условиях удельный вес восстановленных деталей составляет около 7%. Следует обратить внимание на то, что по сравнению с изготовлением новых запасных частей количество операций обработки при восстановлении сокращается в 3-8 раз. Важное достоинство этого метода – низкая металлоемкость. Для восстановления деталей необходимо в 20-30 раз меньше металла, чем для изготовления новых. Например, вес корпуса подшипника станка-качалки СКН-10 составляет 82 кг. Расход наплавляемого материала - 1,8 кг. Соотношение веса корпуса и материала равно 45 кг. Очевидный факт, что эту деталь нужно восстанавливать, а не приобретать новую.

Современные технологии восстановления позволяют произвести качественный ремонт деталей, улучшить некоторые механические характеристики и тем самым обеспечить более длительную эксплуатацию, что дает дополнительную экономию и стимулирует применение их на новых деталях.

Для примера ООО «Центр МПТ» УК «Татнефть-ТрубопроводСервис» за счет применения методов восстановления с помощью наплавки отремонтировали 1815 деталей нефтепромыслового оборудования и получили за 2007 год 15 млн. рублей экономии, что сопоставимо с одно-двухмесячным бюджетом по материалам отдела главного механика ОАО «Татнефть» (9, с. 28).

Чтобы выбрать способ наплавки или упрочнения детали, необходимо знать сроки службы новых и восстановленных изделий, руководствуясь коэффициентом износостойкости, а не абсолютными значениями продолжительности службы детали до предельного износа. В последние годы созданы новые износостойкие сплавы и наплавочные материалы: порошковая проволока с внутренней защитой, металлокерамическая и порошковая ленты, гранулированные порошки и др. Сейчас в промышленности используется более 40 способов наплавки. Из статистических данных выясняется, что на 1 рубль, вложенный на наплавку, экономится в среднем от 12 до 14 рублей (9, с. 28).

В данный момент на предприятиях ОАО «Татнефть» имеется большой объем изношенного нефтепромыслового и бурового оборудования, такого как диски разгрузки, рубашки валов и штоков насосов, валов редукторов и др.

Реконструкция имеющихся и создание новых участков восстановления, приобретение современного оборудования наплавки и упрочнения позволит увеличить количество работоспособных агрегатов и механизмов. Из экономических расчетов видно, что средний срок окупаемости оборудования наплавки составляет 0,8-0,9 года (9, с. 29).

Но нельзя забывать, что технология восстановления – это тонкая, инженерная работа. Необходимо грамотно оценить ремонтопригодность восстанавливаемого изделия, произвести зачистку, определить марку стали или другого материала деталей и в соответствии с этим подобрать наплавочный материал, защитную среду и выбрать технологический режим наплавки и пр. Для каждой ремонтируемой детали необходимо подобрать индивидуальную технологию. Для этих целей при НПУ «ЗНОК и ППД» создан опытно-экспериментальный участок по отработке режимов, изучения номенклатуры и необходимых объемов восстановления и внедрения их в производство.

Внедрение вышеописанных технологий дает следующие положительные результаты (9, с. 30):

- снижение времени простоя рабочего оборудования и техники;

- более длительную эксплуатацию восстановленных узлов;

- снижение количества аварий;

- создание новых рабочих мест с современными технологиями;

- снижение затрат на приобретение новых запасных частей и материалов.

1.3 Технологии ремонта технологического оборудования

Естественное старение фонда скважин и увеличение доли трудноизвлекаемых запасов на поздней стадии разработки месторождений компании предопределило возрастающую роль и значение служб по ремонту скважин и повышению нефтеотдачи пластов в поддержании достигнутого уровня добычи нефти.

Огромное значение в компании придаётся совершенствованию техники и технологии ремонта скважин. Ремонтная служба имеет в настоящее время в своём арсенале технические средства и технологии, позволяющие не только восстановить работоспособность скважины, но и значительно повысить её продуктивность.

Сегодня в компании широко внедряются наиболее передовые технологии в области ремонта скважин: гидроразрывы пластов, колтюбинговые методы и многие другие, направленные на стимуляцию работы скважин и повышение нефтеотдачи пластов.

За счёт повышения качества эксплуатации и ремонта достигнут высокий уровень межремонтного периода работы скважин и минимальный фонд, простаивающий в ожидании ремонта.

Назначение колтюбингового метода состоит в ремонте скважин по межтрубному пространству без подъема глубинно-насосного оборудования.

Производителем работ является Актюбинское УКК и ПМ.

Технологическая эффективность состоит в следующем (20, с. 124):

- меньшая продолжительность работ в 3-4 раза по сравнению с традиционными методами;

- уменьшение стоимости ремонта по сравнению с традиционными методами; избирательная доставка химреагента на забой скважины;

- исключение контакта агрессивных сред (кислоты, растворителя) с подземным оборудованием;

- исключение спускоподъемных операций;

- экологическая безопасность, возможность работы без глушения скважин.

В последние годы наблюдается значительный рост объемов использования установок, оборудованных гибкой трубой (ГНКТ). Благодаря применению данных установок, в 2007 г. произведено почти в 2,5 раза больше скважино-операций, чем в 2005 г. (22, с. 129).

В 2007 году с применением колтюбинговых технологий произведен ремонт на 610 скважинах.

Увеличение объемов производства гибких труб приводит к снижению их стоимости. В настоящее время стоимость КГТ диаметром 50 мм и более сопоставима со стоимостью труб, поставляемых в виде отдельных секций и свариваемых на трассе трубопровода. Безусловным преимуществом КГТ является более высокое качество сварных швов, отсутствие (или несопоставимо меньшее количество) поперечных швов, возможность проверки герметичности трубопровода на месте изготовления.

Кроме того, на внутреннюю и внешнюю поверхности труб могут быть нанесены различного рода покрытия непосредственно в заводских условиях. Все это предопределяет возможность использования КГТ в качестве выкидных линий скважин, трубопроводов для воды и т.п.

Использование гибких труб открывает новые возможности для выполнения внутрискважинных работ, не связанных с закачиванием через них технологических жидкостей. К таким операциям относятся каротажные исследования, сопровождающиеся необходимостью спуска различных приборов не только в искривленные, но и горизонтальные скважины.

Спуск приборов в сильно искривленные скважины на кабеле-тросе затруднен, а в горизонтальную скважину и вообще невозможен, так как зенитный угол оси скважины в 60° является предельным, при котором инструмент и приборы могут, преодолевая силы трения, спускаться в скважину. Использование роликов позволяет увеличить его еще на 10°, однако наличие цементного камня или иных отложений на внутренних стенках труб препятствуют его перемещению. В настоящее время осуществляют исследование скважин, длина горизонтальных секций которых уже достигает 1000 м. Гибкая труба представляет собой идеальное средство доставки оборудования в нужную точку скважины. При этом геофизический кабель располагается внутри трубы и защищен от истирания, что является существенным преимуществом по сравнению со спуском приборов на обычных трубах.

Использование КГТ существенно повышает качество выполнения работ и достоверность получаемой информации, поскольку отсутствуют продольные колебания инструмента и его прерывистое движение. Это обусловлено более высокой продольной жесткостью гибких труб по сравнению с геофизическим кабелем. Измерения можно проводить при спуске и подъеме инструмента, а скорость его перемещения достигает 0,5 м/с.

Одновременно в процессе проведения исследований через колонну гибких труб можно подавать технологическую жидкость или азот для уменьшения гидростатического давления на исследуемые пласты. Подачу жидкости осуществляют и для уменьшения сопротивления перемещению приборов в скважине. Естественно, что все эти операции выполняют без предварительного глушения скважины.

На колонне гибких труб помимо приборов могут быть спущены и перфораторы. И только КГТ является средством для их доставки в нужные зоны горизонтальных скважин. Причем, как показывает опыт их использования, одновременно на КГТ могут быть спущены перфораторы, обеспечивающие прострел горизонтальной скважины на интервале до 300 м. К преимуществам использования КГТ для доставки перфоратора следует отнести и снижение гидростатического давления в скважине при их применении по сравнению с давлением, необходимым для осуществления традиционной технологии спуска на кабеле-канате.

Таким образом, преимуществами применения колонны гибких труб являются (20, с. 125):

- меньшие затраты времени на спускоподъемные операции инструмента, чем при использовании кабеля;

- больший диапазон скоростей перемещения оборудования во время исследований;

- проникновение в любые участки горизонтальных скважин;

- возможность совмещения вызова притока и других операций, связанных с воздействием на пласт, с каротажными исследованиями;

- обеспечение работы в необсаженных скважинах.

Кислотную обработку с использованием оборудования КГТ проводят в тех же целях, что и при традиционных технологиях: главным образом для воздействия кислоты на карбонатные породы, слагающие продуктивный пласт, и увеличение его проницаемости.

Наземный комплекс оборудования, помимо агрегата с КГТ и стандартного устьевого оборудования, должен содержать агрегат для кислотной обработки скважин, имеющий специализированный насос и емкость для запаса кислоты. В некоторых технологиях кислотной обработки предусмотрен подогрев кислоты.

В процессе выполнения данной операции КГТ при обеспечении непрерывной циркуляции воды спускают на глубину перфорации. На следующем этапе в скважину через КГТ закачивают расчетный объем кислоты, после чего ее продавливают в пласт. При закачке и продавке кислоты выкидная задвижка на арматуре колонны лифтовых труб закрыта. Это обеспечивает проникновение реагента через перфорационные отверстия в пласт.

Процесс закачки и про давки следует проводить при максимально возможной подаче жидкости. При осуществлении этих процессов необходимо следить за тем, чтобы давление в зоне перфорационных отверстий не превышало давления, при котором происходит разрыв пласта. После выдерживания скважины под давлением в течение заданного периода времени выкидную задвижку открывают, KГT приподнимают и начинается циркуляция воды.

Практика использования оборудования с КГТ показывает, что расход реагентов при обработке скважины в этом случае сокращается по сравнению с традиционными технологиями на 25 - 30% (20, с. 126).

Применение метода гидроразрыва пласта (ГРП) позволяет существенно повысить производительность нефтяных и нагнетательных скважин. Технология осуществления ГРП включает в себя закачку в скважину с помощью мощных насосных станций геля, содержащего пропант (искусственный песок), разрывающего нефтеносный пласт. После этого дебит скважины, как правило, резко возрастает. ГРП позволяет «оживить» простаивающие скважины, на которых добыча нефти традиционными способами уже невозможна или малорентабельна (22, с. 131).

Производителем работ является Лениногорское УПНП и КРС.

ГРП применяется в следующих скважинах:

- давших при опробовании слабый приток;

- с высоким пластовым давлением, но с низкой проницаемостью коллектора;

- с загрязненной призабойной зоной;

- с заниженной продуктивностью;

- с высоким газовым фактором (по сравнению с окружающими);

- нагнетательных с низкой приемистостью;

- нагнетательных для расширения интервала приемистости.

В ОАО «Татнефть» применяются следующие технологии ГРП:

- технология локального гидроразрыва;

- технология импульсного гидроразрыва;

- технология глубокопроникающего гидроразрыва;

- технология концевого экранирования трещины (TSO);

- технология принудительного закрытия трещины;

- технология минигидроразрывов (Mini Frac);

- технология гидрокислотного разрыва пласта.

2. Обоснование экономической целесообразности программы использования вторичных ресурсов

2.1 Реставрация штанг, штанговых насосов, насосно-компрессорных труб и их вторичное использование

С 2004 года в ОАО «Татнефть» реализуется программа по демонтажу, реставрации и повторному использованию трубопроводов системы ППД, что позволяет сократить образование металлоотходов, находящихся под землёй. Реставрация труб НКТ производится на стационарном оборудовании на базеБугульминского механического завода (ремонтмеханических деформаций, промывка, отжиг, дробеструйная обработка внутренней поверхности,нанесение покрытия и консервационной смазки) (20, с. 118).

Реставрация труб ведется современным оборудованием, что значительно снижает себестоимость трубы, а низкая цена делает выгодным использование восстановленных труб для монтажа и ремонта трубопроводов низкого давления или в качестве материала для строительных конструкций.

Технология восстановления труб (реставрация труб) состоит из следующих этапов:

1. Входной контроль качества б/у трубы;

2. Анализ элипсности и продольного прогиба б/у трубы (геометрия труб).

3. Фиксация механических изменений поверхности трубы;

4. Установление степени коррозии поверхностей б/у трубы (наличие раковин);

5. Технологический процесс восстановления внутренней и внешней поверхности труб. Используется механический способ. Очистка труб от изоляции;

6. Финальная часть реставрации трубы проводится методом пескоструйной обработки внутренней и внешней поверхности б/у трубы;

7. Восстановленные трубы торцуются, нарезаются механические фаски под углом 30° с притуплением;

8. Реставрация труб завершается выходным контролем качества.

Внешняя поверхность восстановленных труб изолируется пленкой ПВХ, пенополиуретаном или ВУС. Трубы под сваи могут поставляться с внутренней арматурой или залитые бетоном.

Основные показатели выполнения программы по реставрации труб в 2007 году составили (22, с. 114):

- Объем демонтажа составил 671,2 км (102,1% от планового задания);

- Объем реставрации – 246,6 км (38,4% от объема демонтажа), отбраковано при реставрации 47,9 км труб;

- Изготовлено труб в антикоррозийном исполнении 147,6 км, в том числе МПТ – 111,8 км;

- В капитальном строительстве и капитальном ремонте использовано 91,9 км отреставрированных труб, в том числе в системе ППД – 76 км;

- Экономический эффект от использования отреставрированных труб составил 9,6 млн. рублей;

- Объем извлеченного полиэтилена составил 140 т, переработано – 17 т.

Показатели объемов реставрации и повторного использования бывших в употреблении НКТ представлены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Объемы реставрации и повторного использования бывших в употреблении НКТ, км