Развитие системы сохранения качества нефти и нефтепродуктов на магистральных трубопроводах

Одна из основных задач, решаемых при транспортировке нефти и нефтепродуктов по магистральным трубопроводам, - это обеспечение сохранности качества перекачиваемой товарной нефти. Особенности системы магистральных трубопроводов заключаются в значительных объемах транспортировки нефти и нефтепродуктов, про- тяженности маршрутов транспортировки, задействовании на маршруте нескольких резервуарных парков, в которых осуществляются прием, хранение и последующая откачка нефти и нефтепродуктов, последовательной перекачке нефтепродуктов разных марок методом прямого компаундирования [9, с. 73]. Факторами изменения качества нефти и нефтепродуктов в процессе транспортировки могут служить как физико-химические процессы, протекающие в самих нефтепродуктах, так и особенности технологии транспортных услуг предприятий магистрального трубопроводного транспорта.

Технологические процессы отечественных нефтеперерабатывающих заводов настроены на смеси нефти определенного состава и качества, нарушение которых приводит к потерям качества (и стоимости) нефтепродуктов и даже к остановке заводов [3, с. 21]. В системах нефтеснабжения других стран потоки различных нефтей следуют по раздельным маршрутам, а компаундирование смесей является заботой предприятий нефтепереработки, которые выбирают поставщиков, сообразуясь с технологическими схемами производства [3, с. 23].

В оперативном режиме ПАО «Транснефть» имеет дело не с самими нефтяными компаниями, а с входящими в них предприятиями добычи, которые сдают свою нефть в сеть магистральных нефтепроводов. Контрагентами-потребителями, как правило, являются нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ) на территории России, почти все они теперь интегрированы в нефтяные компании.

Таким образом, предприятие должно учитывать требования к качеству нефти (отражаемые в цене), которая поставляется на конкретные заводы в Казахстан, Украину, Беларусь, Прибалтику и в страны дальнего зарубежья.

Необходимость проведения исследования

Добываемые виды нефти различаются по сортам, которые определяются фракционным составом углеводородных компонентов (по температуре кипения фракций), вязкостью, содержанием серы, примесей и т.п.

Прежде чем нефть поступит потребителям, она проходит несколько стадий управляемого смешения в пунктах приема и на базах смешения, что изменяет ее потребительские свойства и экономическую оцен- ку. На экспорт в Центральную и Западную Европу поставляется смесь западносибирских и волго-уральских низко- и среднесернистой нефти, известной в котировках «Platts» под названием «Urals» («уральская»).

Вследствие разделения коммерческих и физических потоков договоры между поставщиком и потребителем о поставке данного количества нефти в данный срок выполняются компанией следующим образом. Она принимает в сеть данное количество нефти производителя с характерными для него параметрами качества, потребителю отгружает такое же количество той смеси нефти (вообще говоря, с другими параметрами), которая образуется в системе в месте подключения к ней данного потребителя. Нефть же поставщика попадает в транспортируемые смеси и может быть поставлена совсем другим потребителям [3, с. 46], что является одним самым неизбежным следствием монопольной структуры сети нефтепроводов.

Система трубопроводного транспорта в силу исторических и технических причин имеет чрезвычайно сложную, протяженную и разветвленную структуру. Нефть, проходя через трубопроводную транспортную систему, поступает потребителям после ее многостадийного и многовариантного смешения. Смешение нефти, добытой из различных месторождений углеводородного сырья, различающихся по составу и физико-химическим свойствам, приводит к изменению параметров ее качества. Изменение параметров ее качества вызывает изменение ее потребительских свойств, что сказывается на экономических интересах производителей нефти. Производители нефти материально заинтересованы и вправе рассчитывать на оплату нефти в соответствии с ее первоначальными свойствами. Для этой цели необходим механизм, компенсирующий потери производителям, чья нефть в процессе транспортировки теряет свои свойства.

Грузоотправители высококачественной

(легкой малосернистой) нефти вправе рассчитывать на доплату, связанную с изменением качества в худшую сторону нефти и потерями в ценах в двусторонних договорах. Наоборот, производители низкокачественной нефти должны иметь скидку с цены.

Для предотвращения неэквивалентного перераспределения стоимости нефти между производителями при ее транспортировке и учета ее потребительских свойств в зарубежной практике торговли нефтью эксплуатационные службы трубопроводов (или производители) разрабатывают и используют экономический механизм ерерасчета и имеют специальный персонал, осуществляющий эти перерасчеты. Эта часть деятельности нефтепроводных компаний учитывает последствия смешения нефти и компенсирует издержки за изменение качества нефти таким образом, чтобы после оплаты отправленной нефти каждый грузоотправитель оказался с таким экономическим результатом, который он мог бы иметь при раздельной поставке его нефти. Такую систему перерасчетов принято называть «Банком качества». «Банк качества» выполняет технические, административные и юридические функции, целью которых является сбор информации, обработка, расчет и организация взаимных платежей (скидок и надбавок) каждому участнику «Банка качества» по заранее согласованной методике.

Методы исследования

Анализ функционирования зарубежных «Банков качества» показывает, что они имеют ряд общих принципов: все «Банки качества» выполняют определение стоимости исходной сырой нефти, транспортируемой в общем потоке, и стоимость смеси.

Алгоритм расчета стоимости нефти во многом определяется выбранной моделью «Банка качества». В мировой практике нашли применение три основных модели «Банка качества»: плотностная модель, дистилляционная модель и упрощенная фракционная модель.

В плотностной модели «Банка качества» используется зависимость стоимости сырой нефти от ее плотности с учетом содержания серы. Зависимость стоимости нефти от ее свойств выводится эмпирически с использованием рыночных цен на нефть. В дистилляционной и упрощенной фракционной моделях для определения стоимости нефти используют зависимость стоимости нефти от суммарной стоимости ее фракций, определенной рыночными ценами на нефтепродукты и структурой выхода из данной нефти. Кроме того, упрощенная фракционная модель требует приведения свойств фракции газойля и мазута к значениям, соответствующим требованиям рынка по вязкости и содержанию серы, предъявляемым к конечным продуктам.

Для российских условий, когда рынок качества только начинает складываться, целесообразно временно использовать упрощенные модели, вводящие скидки (надбавки) за новые параметры качества содержание серы и плотность.

При решении вопросов функционирования «Банка качества» в системе магистральных нефтепроводов необходимо исходить из того, что:

• -    система должна быть проста в применении;

• -    внедрение системы не должно требовать значительных дополнительных капитальных вложений;

• -    учитывая, что нефтепроводные предприятия выполняют только транспортные функции, методика расчета компенсаций не должна быть связана с ценообразованием на нефть;

• -    основными показателями качества, по которым осуществляются взаиморасчеты между производителями в начальный период, приняты плотность нефти (кг/м³) и содержание серы в (% мас.). В дальнейшем перечень показателей качества нефти, заложенных в основу перерасчетов, может быть расширен по желанию участников «Банка качества»;

• -    расчет компенсаций основывается на разнице качества смеси нефтей, доставленных потребителям, и исходной нефти, сданной в систему магистральных нефтепроводов. Ставки компенсационных выплат принимаются едиными по всему диапазону значений соответствующего показателя качества, т.е. в расчетах принимается линейная зависимость величины компенсаций от изменения показателей качества;

• -    ставки компенсационных выплат по каждому показателю качества до их введения согласовываются с участниками «Банка качества»;

• -    транспортная система рассматривается как «черный ящик». Входящими потоками в «черный ящик» являются партии нефти, сданные производителем, а выходящими - партии нефти, полученные потребителями [7, с. 86].

Характерными чертами современного состояния системы магистрального транспорта нефтепродуктов являются:

• -    значительные объемы транспортируемых нефтепродуктов (в 2017 г. перекачано 33,1 млн т, что составило 26% производства светлых нефтепродуктов на отечественных НПЗ);

• -    большая протяженность маршрутов транспортировки, которая может достигать 3,5 тыс. км;

• -    задействование на маршруте нескольких резервуарных парков, в которых осуществляются прием, хранение и последующая откачка нефтепродуктов;

• -    смешение нефтепродуктов одной марки, но выработанных разными заводами-производителями;

• -    последовательная перекачка нефтепродуктов разных марок методом прямого компаундирования (контактирования)[9, с. 74].

Результаты исследования

В результате комплекса научно-исследовательских работ ПАО «Транснефть» были разработаны модификационная модель функционирования «Банка качества нефти», Положение о «Банке качества не- фти», методика взаиморасчетов между грузоотправителями, удельные стоимости единицы показателя качества нефти (по плотности и содержанию серы), организационные вопросы функционирования системы и оценки затрат на ее внедрение.

Сущность модификационной модели заключается в применении нормированных стоимостных оценок за удельную единицу отклонения показателей качества нефти (плотность, содержание серы). Расчет компенсации за качество нефти, сданной конкретным производителем нефти в систему нефтепроводов, определяется на основании разности между средневзвешенными значениями входных показателей качества производителя нефти и выходных показателей нефти, полученной группой потребителей.

Обсуждение предложений по организации «Банка качества нефти» показало, что создание данной системы является своевременным и необходимым.

В соответствии с решением Президиума Объединенного научно-технического совета ПАО «Роснефть» в ПАО «Транснефть» были проведены опытно-промышленные испытания «Банка качества нефти».

Подготовка к опытно-промышленным испытаниям включала разработку Программы проведения испытаний, техническую подготовку средств связи и программноматематического обеспечения.

Целями испытаний являлась апробация выполнения расчетов взаимных компенсаций, отработка технологии передачи данных, анализ результатов расчета и определение трудозатрат, связанных с функционированием «Банка качества нефти». Участниками этой работы являлись все дочерние акционерные общества ПАО «Транснефть» (в частности ПАО «Транснефть Сибирь»), которые представляли данные о приеме нефти в систему ПАО «Транснефть» и сдаче нефти потребителям (НПЗ, экспортные терминалы). ПАО «Транснефть» выполнила расчет сумм компенсационных выплат (скидок, надбавок) для каждого производителя нефти и в июле сего года произвела ознакомительную рассылку счетов производителям нефти.

Малосернистые нефти поставляются на НПЗ в Ачинске и Ангарске для производства электродного кокса, а также (после перевалки в железнодорожные цистерны в Иркутске) на НПЗ Хабаровска и Комсомольска-на-Амуре, что связано с их низким технологическим уровнем. Кроме того, малосернистая нефть направляется в Омский НПЗ, в Казахстан, на Павлодарский (для производства электродного кокса) и Чимкентский НПЗ, на Волгоградский НПЗ для выработки авиационных масел и высококачественных топлив и Туапсинскому и Краснодарскому НПЗ и в связи с отсутствием на них установок сероочистки (таблица 1).

Существует проблема сбыта высокосернистых нефтей, добываемых объединениями Башнефть (где содержание серы достигает 3,5%), Татнефть, Удмуртнефть и Перм-нефть в объеме до 30 млн. т в год. Без специального компаундирования (подмешивания западно-сибирской низкосернистой нефти) приходится около половины этих нефтей направлять на Уфимский НПЗ и другие заводы, а также заводы, использо- вавшие Центральную и Западную Европу. Поставляется смесь западносибирских и волго-уральских низко- и среднесернистых нефтей, известная в котировках «Platts» под названием «Urals» («уральская»).

Эти поставки сопряжены с высоким риском низких платежей и являются невыгодными для производителей и предприятий транспорта, а направление их на экспорт в дальнее зарубежье означало бы потерю валютной выручки из-за более низких цен на такую нефть (объем нефтяного рынка ограничен). Однако ограничение приема высокосернистой нефти в систему противоречило бы принципу свободного доступа производителей к сети нефтепроводов. Получается, что производители малосернистой нефти оплачивают принцип свободного доступа снижением качества и цены их доли нефти в экспорте.

Выводы

По результатам проведенных испытаний были сделаны следующие выводы:

• 1.    Предложенная методология и система организации «Банка качества нефти» практически реализуемы, экономически целесообразны и перспективны.

• 2.    Система «Банк качества нефти» по-

• Таблица 1

• 3.    Система «Банк качества нефти» дает возможность оптимально сформировать российский рынок нефти с учетом ее качества в отличие от ситуации, складывающейся на сегодняшний день.

Категория	Объем, млн.т
Малосернистые (содержание серы до 0,6%), в том числе:	70
- НПЗ Ачинска, Ангарска, Хабаровска и Комсомольска-на-	32
Амуре	18
- Омскнефтеоргсинтез	12
- Павлодарский и Чимкентский НПЗ	6
-    Волгоградский НПЗ -    Туапсинский и Краснодарский НПЗ	8
Среднесернистые (содержание серы до 1 %)	130
Высокосернистые (содержание серы около 3,5%), в том числе:	30
- Уфимский НПЗ	15

Категорирование добычи нефти в России

зволяет выполнить расчет сумм компенсационных выплат (скидок, надбавок) для производителей нефти за изменение ее качества (по плотности и содержанию серы) в процессе транспортировки по трубопроводам.

Практически, управляя потоками и смешением различных сортов нефти, добытой в разных районах нефтедобычи нашей страны, системе нефтепроводов ПАО «Транснефть» преследует две главные цели:

• 1)    обеспечить стабильную поставку отечественным НПЗ сырья требуемого качества;

• 2)    максимизировать валютную выручку от экспорта за счет выбора оптимальных параметров качества экспортных смесей.

В случае реализации программы создания системы «Банк качества нефти» появится дополнительная возможность варьирования экономических условий договоров управляющих транспортных компаний на перекачку нефти и нефтепродуктов, что является приоритетным, поскольку удельный вес основного производства в виде добычи углеводородного сырья значительно выше, чем оказание транспортных услуг.