Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Особенности управления процессами утилизации попутного нефтяного газа (ПНГ) в Российской Федерации и за рубежом 11
1.1. Общие характеристики и современные тенденции использования попутного нефтяного газа (ПНГ) 11
1.2. Анализ российских и зарубежных технологий утилизации ПНГ 25
1.3. Законодательное регулирование процессов обращения с ПНГ в Российской Федерации и за рубежом 30
1.4. Специфика управления проектами утилизации ПНГ 37
Глава 2. Оптимизация системы, алгоритма и методики управления и экономической оценки проектов утилизации ПНГ 47
2.1. Оптимизация системы управления проектами утилизации ПНГ 47
2.2. Экономический инструментарий управления проектами утилизации ПНГ 59
2.3. Перекрестная экономическая оценка 68
2.3.1. Перекрестные экономические показатели как индикаторы совместимости проектов...72
2.3.2. Методика применения показателей перекрестной оценки 86
2.3.3. Результаты проведения перекрестной оценки в соответствии со стратегией предприятия 89
Глава 3. Методология комплексного анализа и обоснования оптимального метода утилизации ПНГ 99
3.1. Общая характеристика автоматизированной системы оценки проектов утилизации 99
3.2. Система экспертных оценок проектов утилизации ПНГ 106
3.3. Результаты работы аналитического интегратора и перспективы его использования 135
Глава 4. Особенности перехода на разработанную систему управления 145
4.1. Использование дерева решений при управлении проектами утилизации ПНГ 145
4.2. Особенности современных систем управления проектами утилизации ПНГ 149
Заключение 153
Список сокращений и условных обозначений 158
Библиографический список
- Анализ российских и зарубежных технологий утилизации ПНГ
- Экономический инструментарий управления проектами утилизации ПНГ
- Результаты проведения перекрестной оценки в соответствии со стратегией предприятия
- Особенности современных систем управления проектами утилизации ПНГ
Анализ российских и зарубежных технологий утилизации ПНГ
Наличие тяжелых углеводородов одновременно и усложняют процессы подготовки попутного нефтяного газа, и кратно повышают фактическую себестоимость газа. Многие страны мира, в том числе и Российская Федерация, ставят цели по максимизации уровня использования нефтяного газа и сокращения уровня его сжигания. Сжигание попутного нефтяного газа на промысловых факелах является наименее рациональным способом его использования, представляющим собой экологическую угрозу состоянию атмосферного воздуха. При таком подходе ПНГ становится, по сути, отходом процесса нефтедобычи. Сжигание может быть оправдано при определенных условиях, прописанных в соответствующих постановлениях, однако, как показывает мировой опыт, эффективная государственная политика позволяет достичь уровня сжигания ПНГ в размере всего нескольких процентов от общего объема его добычи в стране [65].
Нефть и природный газ являются на протяжении многих сотен лет стратегически важными и невозобновляемыми полезными ископаемыми. На сегодняшний день не существует области человеческой деятельности, где прямо или косвенно не был бы использован данный углеводородный ресурс. Прибыльность нефтяных компаний и корпораций, напрямую зависящая как от мировых цен на топливо, так и от капитальных затрат на добычу сырья, нередко ставится под угрозу, когда речь идет о проектах утилизации еще одного вида продукции скважин: попутного нефтяного газа. Парадоксально, но ресурс, не требующий дополнительных капитальных вложений для его извлечения, как оказывается на практике, может снизить показатели экономической эффективности проектов разработки месторождений. Тем самым, беспокойства о том, на какой период человечество будет обеспечено углеводородами, кажутся нелогичными, поскольку дополнительные объемы данного сырья в настоящее время становятся обременяющим фактором для нефтегазовых компаний, вследствие чего зажигаются факелы.
Возникает вопрос: как невозобновляемое полезное ископаемое, извлекаемое на поверхность без дополнительных капитальных затрат, продлевающее в общей совокупности срок обеспеченности человечества углеводородами может бесследно для экономики, но не для окружающей среды, сжигаться в факельных установках? Ответом на этот вопрос служит краеугольный камень, лежащий в основе реализации многих проектов утилизации попутного нефтяного газа, процессов формирования его стоимости, аспектах его законодательного регулирования. Являясь смесью газов, более насыщенных высокомолекулярными соединениями, чем газ газовых месторождений, попутный газ обладает потенциально более высокой стоимостью, поскольку представляет собой сырье для получения как сухого отбензиненного газа, так и широкой фракции легких углеводородов, однако, требует большего объема затрат для приведения компонентного состава определенного попутного газа к требуемым государственными стандартами характеристикам.
Попутный нефтяной газ, сочетающий в себе некоторые характеристики и одного и другого широко применяемого углеводородного сырья: газа и нефти, требует специфических условий его утилизации, варьирующихся в зависимости от многочисленных факторов. Некоторые недропользователи рассматривают ПНГ как отход основного производства, а другие - как обогащенный газ, не требующий дополнительных капитальных вложений для его извлечения. В этом и заключается сложность и неоднозначность мотивационных подходов к использованию данного ресурса, получаемого нефтяниками в качестве своеобразного «бонуса» к основным потокам нефти и газа.
Зачастую, потери данного вида ресурса особенно масштабны при оценке в совокупности по стране, где, в сравнении с другими странами, Россия прочно занимает лидерские позиции [117] по сжиганию ПНГ наравне с США и Нигерией. В относительных и усредненных величинах, уровень утилизации ПНГ с 2010 по 2013 гг. вырос с 75% до 80%, но в абсолютном выражении данные значения составляют 15,8 млрд.куб.м. в 2013 году [186].
Значение пластового газового фактора, идентифицируемое при первичных исследованиях залежи в пластовых условиях, может отличаться от значения газового фактора при извлечении нефти на поверхность, кроме этого, спустя несколько лет после начала эксплуатации и после достижения пика добычи данный параметр будет принимать разные значения. На необходимость прогнозирования объемов дебита нефти, определение оптимального режима ее извлечения накладывается ряд дополнительных задач, связанных с добычей ПНГ, требующей детального исследования и не всегда соответствующей динамике извлечения целевого сырья.
Сложности прогнозирования динамики добычи, компонентного состава, возможных коррозионных и иных элементов заставляли многих разработчиков выпускать эти проблемы «в факельную трубу», не задумываясь о последствиях [188.62]. Возможности экономии части средств, затрачиваемых на обеспечение электро-, тепловой энергией на промысле, закачку природного или иного газа для поддержания пластового давления часто игнорировались в пользу уплаты штрафов за превышение лимитов сжигания или эмиссий загрязняющих веществ в атмосферу, установленных тем или иным государством, озадаченным проблемами нерационального использования углеводородного сырья. В настоящее время требования к недропользователям в области рационального использования попутного нефтяного газа были повышены - уровень утилизации должен составлять не менее 95% добываемого ПНГ в России, 100% в Казахстане, однако данные спутниковых съемок свидетельствуют о том, что нефтегазовые компании различных стран мира находятся лишь в процессе достижения этих результатов. Результаты космической съемки (рис. 3.) в ночное время наглядно демонстрируют уровень сжигания попутного нефтяного газа в различных странах мира. Зеленым показаны факела сжигания попутного газа, белым - освещение городов, красным - пожары.
Согласно данным космических снимков Всемирного Банка (рис.8.), можно выделить группы стран, характеризующихся схожей динамикой по обращению с попутным нефтяным газом в период с 1995г. по 2006г. Снижение уровня сжигания было достигнуто 16 странами (или областями): Алжир, Аргентина, Боливия, Камерун, Чили, Египет, Индия, Индонезия, Ливия, Нигерия, район Северного моря, Норвегия, Перу, Сирия, Объединенные Арабские Эмираты и США(оффшорные зоны). Повышения уровня сжигания продемонстрировали 22 страны: Азербайджан, Чад, Китай, Экваториальная Гвинея, Гана, Ирак, Казахстан, Киргизия, Мавритания, Мьянма, Оман, Филиппины, Папуа Новая Гвинея, Катар, Российская Федерация, Саудовская Аравия, Южная Африка, Судан, Тайланд, Туркменистан, Узбекистан, Йемен. Максимальные показатели роста объемов сжигания были зафиксированы в Казахстане, Российской Федерации и Ираке.
Экономический инструментарий управления проектами утилизации ПНГ
Однако, процедура пересмотра отдельных элементов управления является лишь частью приемов эффективного управления: для успешного функционирования системы необходимо придерживаться принципа “Plan, Do, Check, Act” («Планируй, Выполняй, Проверяй, Корректируй (Действуй)»), широко известного в системах экологического менеджмента, а именно в стандарте ISO 14001 [85] и иных, но также применимых к любому другому виду управления. При необходимом уровне планирования, контроля, учета результатов контроля и принятия мер по улучшению системы управления, касающихся всех управленческих процессов в компании, управление проектами будет соответствовать принципам «постоянного улучшения» и демонстрировать высокую эффективность системы менеджмента.
При выделении данного сегмента проектного управления в отдельный бизнес-процесса достигается высокая четкость получения и оперирования информацией от различных подразделений компании, предоставляющих ее двум категориям проектов, становится возможным отслеживание экономической, производственной и иной эффективности проектов, при использовании различных программных продуктов (таких как SAP [213] и аналогичных) становится возможной сортировка и наглядное представление информации по проектам утилизации ПНГ с помощью субсчетов бухгалтерского учета. В то же время сохраняется связь с основным проектом по разработке нефтяного месторождения, сопоставляются их экономические и производственные показатели, принимаются решения о целесообразности реализации того или иного проекта утилизации среди спектра рассматриваемых вариантов в процессе разработки месторождения.
Внедрение предлагаемой схемы позволит оперативно отслеживать изменения, относящиеся непосредственно к проектам утилизации и своевременно принимать последующие управленческие решения для снижения производственных и экономических рисков.
Разработка алгоритма проектного управления в области утилизации ПНГ
Алгоритм проектного управления, разработаннный в рамках создания бизнес-процесса по управлению проектами утилизации ПНГ, является механизмом принятия решений по методам утилизации ПНГ на месторождениях, а также инструментом постоянного контроля процессов реализации данных проектов, а в случае необходимости -пересмотра выбранных схем. Таким образом, данный алгоритм эффективен как на прединвестиционной стадии, так и в процессе эксплуатации месторождения. Разработанная последовательность этапов анализа, на которых основывается алгоритм комплексной оценки, затрагивает все сферы, оказывающие влияние на реализацию проекта утилизации
На рисунке 20 представлен разработанный автором алгоритм комплексной оценки проектов утилизации ПНГ, отражающий принципы создания отдельного бизнес-процесса по управлению подобными проектами и включающий в себя проведение перекрестной экономической оценки, подробнее о которой будет упомянуто ниже.
Исходя из принципов функционирования любого предприятия [101, 132], построение алгоритма базируется на методах перехода от общего к частному, благодаря чему достигается высокий уровень логичности и последовательности принимаемых решений. При последовательном переходе от определения миссии к стратегии, от стратегии к цели, от цели к задачам, от задач к инструментам выполнения задач, достигается четко выстроенная цепочка успешного функционирования компании. Используемые инструменты анализа представлены подробнее в следующих главах. Основными характеристиками и этапами предложенного алгоритма в рамках выделенного бизнес-процесса являются: Актуализация базы данных наилучших доступных и финансово приемлемых технологий и оборудования, предполагаемому к приобретению в случае выбора определенного проекта утилизации;
Применение автоматизированной системы анализа проектов утилизации ПНГ на месторождении с использованием аналитического интегратора EcoExploration 2.2., включающего в себя следующие этапы [155]:
Экологическая оценка выбросов загрязняющих веществ и платы за выбросы в случае сжигания ПНГ и реализации проекта утилизации(по утвержденным методикам), расчет значений изменения затрат в случае сжигания и утилизации; Анализ химического компонентного состава ПНГ и определение рекомендуемого способа утилизации ПНГ на основании опыта эффективной реализации проекта утилизации на месторождении со схожим компонентным составом на основании сформированной базы данных;
Технико-экономический анализ эффективности инвестиций и определение основных показателей проекта по добыче целевого сырья (основного проекта) и проекта утилизации ПНГ;
Определение чувствительности проектов к факторам внешней среды; Определение ряда наиболее эффективных методов утилизации ПНГ на основании результатов проведенного анализа;
При значительных показателях чувствительности применяются также следующие виды анализа: PEST - анализ: оценка политических, экономических, социальных и технологических особенностей среды функционирования проекта, оценка возможных значимых факторов и уровень защищенности от изменяющихся условий внешней среды; Анализ потенциальных рисков, возникающих при реализации проекта, определение степени значимости конкретного риска для рассматриваемого проекта;
Определение степени финансовой независимости и индексов свободных средств; Определение эколого-экономической эффективности реализации проекта. Определение метода утилизации, характеризующегося наилучшими показателями перекрестной экономической оценки;
В случае, если результаты проведенного исследования не позволяют выбрать единственно возможный вариант в соответствии с финансовой стратегией предприятия, о возможно привлечение проектного технологического института для получения независимой оценки эффективности выбранных на предыдущих этапах методов.
Результаты проведения перекрестной оценки в соответствии со стратегией предприятия
При создании системы экспертных оценок первые два элементы были объединены и адаптированы для проектов утилизации ПНГ, а третий элемент был вынесен в отдельный блок оценки. Модификация состояла в подразделении выбранных параметров на значимые диапазоны и в проставлении качественных оценок не абстрактному параметру, а конкретным диапазонам принимаемых значений. Благодаря этим преобразованиям достигается более высокий уровень точности проведения экспертной оценки.
Особенностью данной системы является о, что данные экспертные оценки представлены для максимального количества возможных методов утилизации, когда-либо используемых на месторождениях Российский Федерации и за рубежом. Таким образом, можно производить фрагментарные сопоставления влияния конкретного диапазона анализируемого параметра на тот или иной метод утилизации.
Используя фрагментарные данные о взаимосвязи характеристик месторождения и производственных решений, выявленные в результате анализа разработки месторождений в различных странах, представляется возможным сформировать комплексную схему экспертных оценок. Данная система была разработана автором на основании многочисленных производственных решений в области утилизации попутного нефтяного газа, с учетом различных характеристик месторождения, залежи, окружающей среды, особенностей инфраструктуры региона и многих других параметров. Система экспертных оценок представляет собой совокупность эффективных, малоэффективных и нейтральных решений, фактов, процедур логических выводов и в связи с этим является необходимым элементом анализа процессов обращения с попутным нефтяным газом на месторождении.
Работа над созданием системы экспертных оценок состояла из следующих этапов:
Исследование проектов утилизации попутного нефтяного газа в Российской Федерации, Казахстане, Узбекистане, Норвегии, США и в других странах мира.
Выявление основных параметров, влияющих на способ утилизации попутного нефтяного газа на конкретном месторождении, обобщение результатов анализа и формулировка основных логических взаимосвязей.
Выявление наиболее эффективных способов утилизации попутного нефтяного газа на основании мировой практики ведения нефтегазовой деятельности с помощью метода анализа иерархий. Определение контрольных значений параметров и характеристик месторождений, при превышении которых принятие решение об утилизации претерпевает изменения; Присвоение каждому диапазону, ограниченному контрольными значениями, экспертной характеристики, принимающей значения «М» - «малоэффективно», «Н» - «нейтрально» и «Э» - «эффективно» (таблица 37). Наложение матрицы экспертных оценок на характеристики исследуемого месторождения с помощью математических методов. Получение результатов экспертных оценок для данного месторождения, выявление оптимального метода путем определения наибольшего количества оценок со значением «Э» и наименьшего количества - со значением «М».
Подготовка и бескомпрессорный транспорт газа Подготовка и компрессорный транспорт газа Подготовка и мультифазный транспорт газа Глубокая переработка с получением СЖТ (GTL -технологии) Глубокая переработка с получением метанола Глубокая переработка сполучениемполипропилена Вторичная переработка, ШФЛУ с получением СПБТ, БТК-фракции, МБТЭ Вторичная переработка газового бензина с получением ДТ и нестабильного бензина Источник: составлено автором
Система экспертной оценки осуществляется с использованием метода анализа иерархий Томаса Саати [141], основанном на нахождении функции принадлежности к нечеткому множеству. Данный метод был реализован для 30 параметров месторождения касательно рассматриваемых методов утилизации с помощью попарных сравнений факторов для выделенных диапазонов возможных принимаемых значений показателей.
Рассмотрим процесс построения экспертной оценки на примере фактора «объем извлекаемого попутного газа».
Согласно методу формирования нечетких множеств были определены количественные значения, соответствующие каждому диапазону. Для упрощения процессов дефазификации [83] в расчетах используются средние величины, взятые из каждого диапазона, которые впоследствии возвращаются к коридору диапазона. В случае дискретного универсального множества дефаззификация нечеткого множества
Таким образом, интерпретация результатов графика позволяет сделать вывод, что для незначительных и малых объемах добычи ПНГ наиболее целесообразны следующие методы утилизации (в порядке убывания): «2»-выработка электроэнергии на нужды месторождения(мини-ГТЭС), «3»-подогрев нефти, «1»-выработка тепловой энергии, «4»-система лучистого инфракрасного обогрева. Данным методам присваивается значение «Э» -эффективно на данном месторождении. Второй группе методов («5» - «9») присваивается значение «нейтрально», третьей («10» - «15») - «малоэффективно».
Особенности современных систем управления проектами утилизации ПНГ
Было установлено, что проекты утилизации попутного нефтяного газа имеют тесную экономическую зависимость от основного проекта по разработке месторождения, в связи с этим, значительный вклад в увеличение точности технико-экономической оценки проектов вносит комплексный анализ полученных в результате ТЭО [48, 77, 172] данных с помощью показателей перекрестной оценки, учитывающих как финансовую структуру проектов в динамике, так и конечные результирующие показатели;
Была разработана методика перекрестной экономической оценки, позволяющая определить взаимосвязь основного проекта по разработке нефтяного месторождения и проектов утилизации ПНГ, определить вариант с наиболее эффективным финансовым взаимодействием проектов, в соответствии с финансовыми стратегиями предприятия в области утилизации ПНГ;
Для разработанного аналитического интегратора, управленческих и экономических методик был сформирован алгоритм их применения, позволяющий наиболее точно и эффективно осуществлять выбор оптимального метода утилизации ПНГ для исследуемого месторождения;
Были проанализированы текущие схемы управленческого процесса в области управления проектами утилизации ПНГ, а также в области механизмов принятия решений по утилизации ПНГ, сопоставлены с разработанными вариантами; были выделены преимущества и недостатки обеих схем и в силу выявленных преимущества разработанной системы были описаны процедуры эффективного внедрения разработанных систем, алгоритмов, методик и аналитического интегратора в управленческий процесс.
В ходе разработки системы комплексной оценки методов утилизации ПНГ была произведена интеграция экологических и экономических методов оценки эффективности проектов утилизации с целью соблюдения принципов системы экологического менеджмента и внедрения ее в управленческий процесс.
Исходя из приведенных выше основных результатов, полученных в ходе исследования, можно сделать вывод о том, что главная цель работы достигнута -оптимизирована система управления проектами утилизации попутного нефятного газа, включающая инструменты анализа, алгоритмы, предусматривающая использование аналитического интегратора, позволяющего осуществлять комплексную оценку и производить обоснование наиболее эффективного метода утилизации ПНГ на месторождении, учтена экономическая взаимозависимость основного проекта по разработке нефтяного месторождения и проекта утилизации ПНГ. Для достижения поставленных целей в рамках исследования были решены поставленные задачи:
Был произведен анализ отечественных и зарубежных методов утилизации ПНГ;
Были проанализированы экономические аспекты утилизации ПНГ: методики экономического анализа проектов тилизации ПНГ, механизмы принятия решений, коммерческие предложения по утилизации ПНГ, особенности налогообложения операционной деятельности в сфере утилизации ПНГ, статистика и прогнозы динамики цен на попутный нефтяной газ, продукты его переработки, электроэнергию и другие товары и услуги, сопутствующие проектам утилизации ПНГ;
Был произведен анализ экологических методов оценки выбросов загрязняющих веществ и парниковых газов;
В результате анализа нормативных документов, регулирующих операционную деятельность в сфере обращения с попутным нефтяным газом, были выявлены основные требования к процессам управления данными проектами.
Были изучены стратегические ориентиры компаний, реализующих проекты утилизации ПНГ и установлены взаимосвязи стратегических ориентиров и финансовых моделей проектов утилизации ПНГ;
Была проанализирована российская и зарубежная законодательная практика решения вопросов обращения с ПНГ;
В числе направлений дальнейших исследований следует выделить практическое применение предложенной методологии, включающей управленческие подходы, алгоритмы, методики, аналитический интегратор и разработанную систему перекрестной экономической оценки, как в части схемы управления процессами по обращению с попутным нефтяным газом на предприятии, так и в части применения показателей перекрестной экономической оценки для других проектов с прямо или косвенно выраженной взаимосвязью. В последующих исследованиях в области управления проектами утилизации ПНГ необходимо фокусировать внимание на специфике данных проектов, на экономическом смысле получаемых показателей, на стратегическое планирование и формирование денежных потоков на реализацию подобных проектов, на наличие и особенности параллельно функционирующих проектов для достижения наиболее эффективных комбинаций совместной реализации проектов с целью получения максимального объема прибыли и выполнения принципов рационального природопользования и охраны окружающей среды.
Процессы утилизации попутного нефтяного газа обращают на себе пристальное внимание как компаний нефтегазового комплекса, так и инвестиционных компаний, общественности, государства, мировых экономических и экологических сообществ.
Совокупность динамично изменяющихся факторов, влияющих на аспекты утилизации нефтяного газа, обуславливают необходимость проведения рациональной и эффективной политики в области использования этого углеводородного ресурса. Современное состояние развития промышленного производства, технико-технологической базы нефтегазового комплекса позволяет осуществить выбор наиболее экономического эффективного метода утилизации ПНГ в соответствии с характеристиками месторождения и корректировать управленческие решения с ориентиром на имеющиеся в данный момент времени наилучшие доступные технологии.
Переход процессов управления проектами утилизации попутного нефтяного газа на новый уровень позволит повысить эффективность и качество принимаемых решений в этой области, что обеспечит сокращение расходов на уплату штрафов за нерациональное использование ПНГ, сократит объем негативного воздействия на окружающую природную среду и приведет к максимизации доходности компании. Осуществление комплексного анализа многочисленных параметров месторождения и факторов, влияющих на динамику его эксплуатации, служит залогом выбора оптимальной политики утилизации ПНГ на месторождениях с учетом колебаний факторов внешней среды.
Внедрение разработанного комплекса алгоритмов, программ и оценок в производственный и управленческий процесс позволит оптимизировать процессы управления проектами утилизации ПНГ на месторождениях, повысить качество и сократить сроки получения необходимой информации, поскольку оптимизация схем управления данным бизнес-процессом с помощью разработанных методик и алгоритмов способствует повышению эффективности управления производственной деятельности компании в целом.
Похожие диссертации на Оптимизация системы управления проектами утилизации попутного нефтяного газа
