Трубопроводный транспорт нефти и газа история, современное состояние и перспективы развития трубопроводного транспорта нефти и газа

Развитие экономики любой страны, нормальная производственная деятельность всех её участников неразрывно связаны с четкой работой транспорта по своевременной доставке сырья и готовой продукции. Для обеспечения этой деятельности и других разнообразных потребностей необходимо иметь высокоразвитую, оснащенную самой передовой техникой систему путей сообщения всех современных видов транспорта.

Топливно-энергетический комплекс – основа развития всех отраслей экономики России. Важнейшим его элементом является система магистральных трубопроводов для транспорта нефти, газа и продуктов их переработки. Географическое расположение месторождений нефти и газа в России и их потребителей ставит трубопроводный транспорт на первое место среди всех остальных видов. Только трубопроводный транспорт способен гарантировать бесперебойную и равномерную поставку значительных грузопотоков нефти, нефтепродуктов и газа, обеспечивая при этом наименьшие экономические затраты.

Нефтепроводный транспорт России представляет собой уникальную по степени разветвленности, протяженности и объему оказываемых транспортных услуг систему нефтепроводов, созданную в течение нескольких десятилетий и задуманную во времена плановой экономики как единая сеть, чем в значительной степени определялось ее развитие.

Роль трубопроводного транспорта в системе нефтегазовой отрасли промышленности чрезвычайно высока. Он является основным и одним из дешевых видов транспорта нефти от мест добычи на нефтеперерабатывающие заводы и экспорт. Магистральные трубопроводы, обеспечивая энергетическую безопасность страны, в то же время позволяют разгрузить железнодорожный транспорт для перевозок других важных для народного хозяйства грузов.

Трубопроводный транспорт России имеет немногим более чем вековую историю и его появление связано с началом промышленного освоения нефтяных месторождений Баку и Грозного. В 1863 году русский ученый Дмитрий Иванович Менделеев первым предложил идею использования трубопроводов при перекачке нефти и нефтепродуктов, объяснил принципы сооружения трубопроводов и представил убедительные аргументы в пользу данного вида транспорта. Он считал, что только строительство трубопроводов обеспечит надежную основу развития нефтяной промышленности и выведет российскую нефть на мировой рынок. Развитие экономики страны невозможно без ускоренного развития магистральных газонефтепроводов, обеспечивающих бесперебойную доставку нефти и газа от промыслов к нефтеперерабатывающим заводам, и магистральных продуктопроводов, доставляющих нефтепродукты к потребителю.

Протяженность действующих в России магистральных нефте- и нефтепродуктопроводов составляют в настоящее время более 230 тыс. км. По ним транспортируется основное количество добываемой нефти и вырабатываемых светлых нефтепродуктов. Образно говоря, магистральные нефте- и нефтепродуктопроводы являются кровеносной системой промышленности.

Для того, чтобы Россия стала подлинным гарантом энергетической безопасности в составе «Большой восьмерки», необходимо срочно открывать выходы на новые рынки – в Северную Америку и в Азиатско-Тихоокеанский регион. Поэтому в настоящее время уделяется особое внимание развитию трубопроводного транспорта. Обновилась Балтийская трубопроводная система (БТС), создан Каспийский нефтепроводный консорциум (КНК), строится газопровод «Голубой поток». В конце 2004 года АК «Транснефть» начала строительство нефтепровода на восток – до порта Находка Восточная Сибирь- Тихий океан (ВСТО), которое должно закончится в 2010 году. Готовится проект строительства нефтепровода из Западной Сибири к Баренцеву морю.

Удаленность областей потребления газа, нефти и нефтепродуктов от мест их добычи и переработки ведет к увеличению протяженности вводимых в эксплуатацию трубопроводных магистралей. Растет не только длина трубопроводов, но и диаметр, значительно возрастает мощность и производительность нефтеперекачивающего оборудования, увеличивается рабочее давление, развиваемое магистральными насосами и потребляемая энергия для осуществления перекачки. При этом транспортировка нефтегрузов по магистральным трубопроводам должна быть бесперебойной, дешевой, с минимальными материальными затратами.

Развитие трубопроводного транспорта нефти, нефте­продуктов и газа в России можно условно разделить на пять основных этапов [10]:

• дореволюционный период (до 1917 г.);

• период до Великой Отечественной войны (с 1917 до 1941 гг.);

• период Великой Отечественной войны (с 1941 до 1945 гг.);

• период до распада СССР (с 1945 до 1991 гг.);

• современный период (с 1991 г.)

Дореволюционный период

Истоки создания трубопроводного транспорта России были заложены в 1878 г. По проекту и под руководством талантливого 25-летнего инженера В. Г. Шухова для «Товарищества братьев Нобель» был построен первый российский нефтепровод, предназначенный для перекачки 1300 т нефти в сутки с Балаханских промыслов на нефтеперегонный завод в Черном Городе (район Баку). Диаметр нефтепровода составлял 3 дюйма (76 мм), протяженность – 9 км.

Год спустя для фирмы Лианозова был проложен нефтепровод такого же диаметра протяженностью 12,9 км, затем еще три промысловых нефтепровода. Проектирование и строительство этих трубопроводов также возглавлял В. Г. Шухов. Изданный им впоследствии в 1881 г. классический научный труд «Трубопроводы и их применение в нефтяной промышленности» и в наши дни не утратил своего значения.

Значительная произво­дительность, непре­рывность работы, высокая степень механизации, экономичность трубопроводного транспорта были оценены и другими нефтепромышленниками. Общая протяженность нефте­про­водов дореволюционной России составляла около 500 км. Наиболее крупные из них: Ширванская – Екатеринодар (110 км), Ширванская –Туапсе (103 км), Махачкала – Грозный (165 км).

Одновременно с развитием трубопроводного транспорта сырой нефти развивалась и транспортировка продуктов их переработки. На рубеже 80-х годов ХІХ в. построены первые в мире трубопроводы для перекачки предварительно подогретых нефтяных остатков.

К концу 80-х годов ХІХ в. было принято решение о строительстве трубопровода для перекачки экспортного керосина из Баку в Батуми производительностью 0,9 млн. т в год. По трассе керосинопровода были расположены 16 перекачивающих станций (ПС), оборудованных плунжерными насосами. Общая длина трубопровода составляла 835 км, а диаметр – от 8 до 12˝. Строительство керосинопровода продолжалось в течение 10 лет с 1897 по 1906 гг. Строительно-монтажные работы выполнялись вручную. Трубы соединялись с помощью резьбовых муфт и покрывались антикоррозионной изоляцией – свинцовым суриком на олифе и джутовой тканью. Приводом насосов служили паровые и дизельные двигатели. Вдоль трассы была сооружена линия телефонной связи. Керосинопровод Баку–Батуми был оборудован по последнему слову техники своего времени и являлся одним из крупнейших мире. С 1927 г. он стал использоваться для перекачки сырой нефти.

Первые газопроводы появились в районе г. Баку в 1880-1890 гг. Они предназначались для транспортировки попутного газа, используемого в качестве бытового топлива и промышленных нужд.

Период до Великой Отечественной войны

В период с 1917 до 1920 гг. все усилия были направлены на восстановление нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, разрушенной в ходе гражданской войны. Ключевой датой в истории развития трубопроводной системы России считается 17 марта 1920 года. В этот день был подписан правительственный указ о строительстве трубопровода от нефтяного месторождения Эмба до Саратова. После окончания Гражданской войны была проведена реконструкция трубопроводов, построены и введены в эксплуатацию несколько небольших магистралей.

До Великой Отечественной войны наши основные нефтяные ресурсы сосредоточивались на Кавказе (Баку, Грозный, Майкоп). Начиная с 1928 г. введены в эксплуатацию нефтепроводы Баку–Батуми (вторая очередь), Грозный–Туапсе (618 км), Гурьев–Орск (709 км). Дальнейшие успехи в развитии трубопроводного транспорта в России были связаны с освоением месторождений Башкирии, Татарии и Поволжья. В 1936 году был построен нефтепровод Ишимбай–Уфа, протяженностью 168 км и диаметром 300 мм для перекачки нефти из первых скважин «Второго Баку» на Уфимский НПЗ.

В довоенный период общая протяженность нефтепроводов в нашей стране достигла 3600 км, а диаметр 300 мм.

Крупный магистральный нефте­продуктопровод (МНПП) Армавир–Трудовая построен в 1928-32 гг. Его протяженность составляла 486 км, диаметр 300 мм. Впервые в мировой практике для соединения стыков труб была применена электродуговая сварка. В 1932 г. этот трубопровод был подключен к нефтепроводу Грозный–Туапсе, к тому времени переведенному на перекачку тракторного керосина. Общая длина МНПП Грозный–Армавир с учетом подключенного участка составила 880 км.

В период с 1925 по 1936 гг. в районе г. Баку для транспорта попутного нефтяного газа с близлежащих нефтяных месторождений было сооружено несколько коротких газопроводов диаметром 300-400 мм.

Период Великой Отечественной войны

К 1941 г. в эксплуатации находилось магистральные нефтепроводы и нефтепродуктопроводы общей протяженностью около 4100 км с суммарной пропускной способностью 7,9 млн. т в год.

В годы Великой Отечественной войны, несмотря на крайне тяжелое положение, построены нефтепроводы Зольное–Сызрань (134 км), Оха–Софийск (387 км), а также ряд промысловых трубопроводов.

В период обороны Ленинграда большую роль сыграл небольшой 100 мм бензинопровод, уложенный через Ладожское озеро. Этот бензинопровод был спроектирован и построен в невероятно короткий срок. Его длина составила 29 км, из них 21 км по дну озера на глубине 35 м. Ежесуточно в осажденный Ленинград поступало около 660 т. горючего.

Для обеспечения войск горючим использовались и сборно-разборные полевые магистральные трубопроводы.

После разгрома войск противника под Сталинградом в 1943 г. за 8 месяцев был построен керосинопровод Астрахань–Саратов диаметром 250 мм и длиной 655 км. На его изготовление пошли трубы демонтированной второй очереди нефтепровода Баку–Батуми.

В годы войны в 1942-1943 гг. сооружен газопровод Похвистнево–Куйбышев диаметром 325 мм и длиной 160 км.

В 1944 г. Государственным комитетом обороны (ГКО) было принято решение о строительстве газопровода Саратов–Москва протя­женностью 843 км и диаметром 325 мм. Его строительство завершилось летом 1946 г.

Период до распада СССР

В послевоенный период (50–60 гг.) строительство нефте­проводов проводилось в основном в Волго-Уральском регионе и Закавказье. В этот период построены крупные нефтетранспортные магистрали: Туймазы–Омск, Туймазы–Омск–Новосибирск–Иркутск, Ишимбай–Орск, Альметьевск–Горький, Альметьевск–Пермь, Горький–Рязань, Рязань–Москва и ряд других. Развитие новых нефтяных месторождений и рост производства явились предпосылками для создания принципиально новых методов для перекачки нефти и нефтепродуктов, а также современного оборудования. Отличительными чертами того периода можно считать дальнейшую механизацию процесса сооружения трубопроводов, применения новых систем связи. Впервые были применены трубы диаметром 530 и 720 мм.

В 1964 г. был пущен в эксплуатацию крупнейший в мире трансевропейский магистральный нефтепровод «Дружба», соединивший месторождения нефти Татарии и Куйбышевской области с восточно-европейскими странами (Чехословакия, Венгрия, Польша, ГДР). Общая длина магистрали составила 5500 км, а диаметр от 720 до 1020 мм.

Изменение приоритетов в трубопроводном строительстве произошло после открытия крупных месторождений нефти в Западной Сибири. В 1965-1967 гг. введены в эксплуатацию нефтепроводы Шаим–Тюмень (диаметр 529-720 мм, длина 410 км) и Усть-Балык–Омск (диаметр 1020 мм, длина 964 км). В 70-80 годы построены трансконтинентальные трубопроводы: Усть-Балык–Курган–Уфа–Альметьевск (УБКУА), Александровское–Анжеро-Судженск–Красно­ярск–Иркутск, Сургут–Полоцк и ряд других.

В 1966-1971 гг. построен трубопровод Узень–Гурьев–Куйбы­шев для транспортировки высоковязкой нефти (диаметр 1020 мм, длина 1500 км).

В первой половине 50-х годов возобновилось строительство магистральных нефтепродуктопроводов. Введена в эксплуатацию первая нитка МНПП Уфа–Омск (диаметр 350 мм, длина 1147 км). В 50-60 гг. построены крупные магистральные нефтепродуктопроводы: Уфа–Новосибирск (диаметр 377-530 мм, длина 1869 км), 2-я нитка Уфа–Омск (диаметр 530 мм, длина 1083 км), Пенза–Мичуринск–Брянск (диаметр 530 мм, длина 748 км).

В 70-80 гг. продолжалось строительство мощных систем трубопроводного транспорта нефтепродуктов, таких как Уфа–Западное Направление (УЗН), Грозный–Ростов, Тобольск–Южный Балык, трубопровод ШФЛУ и др.

С 80-х годов начался новый этап в развитии трубопроводного транспорта нефтепродуктов – строительство разветвленной сети нефтепродуктопроводов.

Послевоенные годы характеризуются интенсивным строительством газопроводов. Второй крупный магистральный газопровод Дашава–Киев–Брянск–Москва длиной 1300 км и диаметром 530 мм введен в эксплуатацию в 1952 г. В 50-60 гг. сооружаются крупные газотранспортные системы: Северный Кавказ – Центр, Бухара–Урал, Средняя Азия–Центр.

В 70-80 гг. в связи с освоением гигантских газовых месторождений Северных районов Тюменской области (СРТО), Уренгоя и полуострова Ямал сооружаются трансконтинентальные системы газопроводов: Надым–Урал–Центр, Уренгой–Ужгород, Уренгой–Петровск, Уренгой–Новопсков, Уренгой–Центр диаметром 1220-1420 мм и общей протяженностью около 35 тыс. км.

В 1986-1990 гг. введена в эксплуатацию шестиниточная газотранспортная система для подачи газа Ямбургского месторождения в центр страны и на экспорт (диаметр 1420 мм, общая длина 28,7 тыс. км).

К моменту распада СССР общая протяженность магистральных трубопроводов составляла: нефтепроводы – свыше 70 тыс. км, нефтепродуктопроводы (с отводами от них) – около 30 тыс. км, газопроводы – 209 тыс. км.

Современный период

На современном этапе функционирование системы нефте­проводов происходит в принципиально новых экономических и политических условиях. В связи с разделением трубопроводов по территориальной принадлежности между государствами – бывшими республиками СССР – в настоящее время только Россия обладает единой нефтепроводной системой. По состоянию на 2002 г. в системе АК «Транснефть» эксплуатировалось 47,3 тыс. км магистральных нефтепроводов диаметром от 400 до 1220 мм, 395 ПС, 867 резервуаров общей вместимостью 12,8 млн. м³. Магистральные нефтепроводы (МНП) диаметром 820-1220 мм составляют большую часть общей протяженности и обеспечивают транспортировку 97% добываемой в России нефти. В 1999 г. по системе МНП АК «Транснефть» перекачано 296 млн. т. нефти, из них на экспорт 121 млн. т. Действующие в настоящее время трубопроводы имеют значительный «возраст»: до 20 лет эксплуатации – около 25%, от 20 до 30 лет – около 38%, свыше 30 лет – около 37%.

В российской системе магис­тральных нефтепроводов сложилась неординарная ситуация. С одной стороны, действующая система магистральных трубопроводов загружена на 50 % проектной мощности, что обуслов­лено падением добычи нефти в традиционных районах. С другой стороны, дальнейшее развитие перспективных направлений будет во многом зависеть от освоения и разработки новых нефтяных месторождений, расположенных в неосвоенных регионах – на севере евро­пейской части России (Респуб­лика Коми, Архангельская область), в Тюменской области и Восточной Сибири, а также от транзита нефтей стран СНГ (Казахстана, Азербайджана, Туркмении и др.) на экспорт по территории России.

Перспективы развития трубопроводного транспорта нефти в России связаны с осуществлением нескольких проектов:

• транзит нефти Тенгизского месторождения к Черному морю;

• экспорт нефтей из Тимано-Печорского региона, Западной Сибири и Урало-Поволжья в Финляндию по нефтепроводу Балтийской трубопроводной системы (БТС);

• расширение нефтепровода Тихорецк–Новороссийск;

• интеграция системы нефтепроводов «Дружба» и «Адрия»;

• проект транспортировки российской нефти в Китай.

К 1999 г. протяженность системы нефтепродуктопроводов России составляет около 20 тыс. км, из которых около 15 тыс. км приходится на МНПП, а 5 тыс. км – отводы от них. Система также включает 10 наливных пунктов, 267 нефтебаз, более 100 ПС и резервуарные парки общей вместимостью 4,8 млн. м³. Объем транспортировки нефтепродуктов составляет порядка 30 млн. т., в том числе на экспорт 8,3 млн. т. при среднем коэффициенте загрузки 35% от проектной. На деятельность компании «Транснефте­продукт» оказывают влияние спад производства и потребления нефтепродуктов, снижение платежеспособного спроса, жесткая конкуренция на рынке транспортных услуг, увеличение сте­пени распыленности грузопотоков и их несовпадение с направле­ниями перекачки по действующим нефтепродуктопроводам.

Трубопроводный транспорт нефти имеет ряд преимуществ по сравнению с водным и железнодорожным транспортом: минимальная дальность транспортировки, ритмичность работы поставщиков и потребителей, наименьшие потери нефти, наибольшая автоматизация технологических процессов.

Классификация нефтепроводов. По назначению нефтепроводы делятся на три группы: внутренние, местные и магистральные.

Внутренние нефтепроводы находятся внутри чего-либо: промыслов (внутрипромысловые), нефтебаз (внутрибазовые), нефтеперерабатывающих заводов (внутризаводские) Протяженность их невелика.

Местные нефтепроводы соединяют различные элементы транспортной цепочки нефтепромысел и головную станцию магистрального нефтепроводного, нефтепромысел и пункт налива железнодорожных цистерн, либо судов. Протяженность местных нефтепроводов больше, чем внутренних и достигает нескольких десятков и даже сотен километров.

К магистральным нефтепроводам (МНП) относятся трубопроводы протяженностью свыше 50 км и диаметром от 219 до 1220 мм включительно, предназначенные для транспортировки товарной нефти из районов добычи до мест потребления или перевалки на другой вид транспорта.

В зависимости от диаметра магистральные нефтепроводы подразделяются на четыре класса:

1 класс – при условном диаметре от 1000 до 1200 мм включительно;

2 класс – от 500 до 1000 мм включительно;

3 класс – от 300 до 500 мм включительно;

4 класс – менее 300 мм.

Российская нефтетранспортная система, включающая сеть магистральных нефтепроводов, резервуарных парков, пунктов налива, слива и перевалки нефти – это интегрированная система предприятий с централизованным управлением, осуществляемым Акционерной компанией (АК) «Транснефть».

Центр управления находится в Москве.

ОАО «АК «Транснефть» эксплуатирует 48,6 тыс. км магистральных нефтепроводов диаметром от 400 до 1220 мм, 322 нефтеперекачивающие станции, 867 резервуаров общей емкостью 13,5 млн. м. куб. Магистральные трубопроводы диаметром 800…1220 мм. Составляют более половины протяженности трубопроводов системы и обеспечивают транспорт 97% добываемой в России нефти. Средний диаметр нефтепроводов АК «Транснефть» составляет свыше 800 мм.; средняя дальность перекачки равна 2300 км.; 20% действующих нефтепроводов базируется на месторождениях нефти в Западной Сибири. Система магистральных нефтепроводов была создана в 1970-1985 г.г., как целостная технологическая и экономическая структура с централизованным управление грузопотоками перекачиваемой нефти, обеспечением технической эксплуатации объектов, их диагностирования и капитального ремонта, а также технического перевооружения и реконструкции. Сетевая структура системы, высокая концентрация мощностей на главных направлениях перекачки, централизованное управление движением потоков нефти позволяют надежно обеспечить доставку нефти предприятиям нефтепереработки внутри страны и на экспорт.

В настоящее время система осуществляет поставку нефти на 20 нефтеперерабатывающих заводов внутри страны, 8 экспортных терминалов в России и странах ближнего зарубежья, при этом большое значение имеет централизованное диспетчерское управление поставками.

Систему магистрального транспорта нефти, объемы и направления грузопотоков определяют развитие и размещение нефтедобычи, потребности нефтепереработки и экспорта.

Преобладающее большинство действующих магистральных нефтепроводов оснащено средствами автоматики, телемеханики и вычислительной техники, обеспечивающими их нормальное функционирование в составе автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП). Существующий уровень телемеханизации позволяет осуществлять централизованный контроль за работой участков нефтепроводов из районных диспетчерских пунктов, а также обеспечивает выполнение функций АСУ ТП по учету, оптимизации и прогнозированию работы оборудования.

Типовая структура нефтепроводной организации включает в качестве основных структурных единиц районные нефтепроводные управления (РНУ), основной задачей которых является управление линейными производственными диспетчерскими станциями (ЛПДС) и нефтеперекачивающими станциями (НПС).

В состав Компании входит несколько нефтепроводных предприятий:

• Балтнефтепровод (г. Санкт-Петербург);

• Верхневолжские МНП (г. Новгород);

• Дружба (г. Брянск);

• МНП Центральной Сибири (г. Томск);

• Приволжские МНП (г. Самара);

• Северные МНП (г. Ухта);

• Северо-Западные МНП (г. Казань);

• Сибнефтепровод (г. Тюмень);

• Транссибирские МНП (г. Омск);

• Уралсибнефтепровод (г. Уфа);

• Черноморские МНП (г. Новороссийск);

• Институт по проектированию магистральных трубопроводов Гипротрубопровод;

• Центр технической диагностики «Диаскан»;

• Стройнефть;

• Связьтранснефть;

Акционерное общество «Приволжскнефтепровод», его характеристика.

ОАО «Приволжскнефтепровод» осуществляет перекачку нефти нижневолжских месторождений, получая ее от «Самаранефтегаз», «Оренбургнефть», «Нижневолжскнефть», «Саратовнефтегаз» и от магистральных нефтепроводов Урало-Сибирских, Северо-Западных, Казахстана. ОАО «Приволжскнефтепровод» включает сеть трубопроводов, пролегающих в Самарской, Саратовской, Волгоградской, Ростовской, Оренбургской областях, в том числе участки трубопроводов Нижневартовск-Самара, Самара-Лисичанск, Самара-Тихорецк. Общая протяженность трасс нефтепроводов 5322 км. «Приволжскнефтепровод» поставляет нефть по трубопроводам на заводы: Новокуйбышевский НПЗ, Сызранский НПЗ, Саратовский НПЗ, Волгоградский НПЗ; по железной дороге, Приднепровскому предприятию (Украина) МН «Дружба», а также на морской терминал в г. Новороссийске – на экспорт. Главный офис ОАО «Приволжскнефтепровод» находится в г. Самаре.