Производственно-технический нефтегазовый журнал
+7 (903) 580-85-63 +7 (495) 371-01-74 info@glavteh.ru

Повышение эффективности проекта интеллектуального месторождения за счет применения КП ВД 32 5 14

Интеллектуализация процесса добычи нефти с применением УЭЦН обеспечивается за счет использования станций управления (СУ) с преобразователями частоты, которые позволяют оптимизировать объем отбираемой продукции скважин. Сегодня рынок представлен широкой номенклатурой СУ, отличающихся способами обработки данных, алгоритмами откачки, отображением параметров работы и другими критериями. Однако алгоритмы интеллектуального управления асинхронным приводом не могут быть реализованы в полном объеме и с максимальным эффектом, так как асинхронный электродвигатель (АД) не относится к типу электрических машин, имеющих широкие регулировочные возможности. Кроме того, КПД серийного АД относительно невысок и существенно снижается при режиме недогрузки, характерном для процесса оптимизации подачи УЭЦН. Более эффективное по энергопотреблению управление приводами УЭЦН обеспечивают вентильные электродвигатели с постоянными магнитами в роторе, которые представляют собой интегрированную систему регулируемого электропривода, одновременно осуществляющую и преобразование энергии, и управление преобразователем энергии. В комплексе с автоматизированной системой управления технологическим процессом (АСУ ТП) и выверенной организацией сбора и использования нефтепромысловых данных интеллектуальные станции управления вентильным приводом (ИСУ ВД) позволяют более успешно реализовать концепцию интеллектуального месторождения

21.02.2017 Инженерная практика №10-11/2016
Хабибрахманов Дмитрий Разинович Директор ООО «ЭПУ-Инновационно-Технологический Центр» (ООО «ЭПУ-ИТЦ»)

Рис. 1. Схема управления эксплуатацией интеллектуального м/р
Рис. 1. Схема управления эксплуатацией интеллектуального м/р

Схема управления эксплуатацией интеллектуального месторождения предполагает передачу информации в пределах трех элементов: СУ, кустового контроллера и сервера (рис. 1). Такая схема позволяет осуществлять непрерывную регистрацию всех показателей работы скважинного оборудования, обработку данных в центре моделирования с целью обновления действующей геолого-гидродинамической модели пласта и передачу команд на СУ ВД для корректировки работы скважинного оборудования.

В работе кустового контроллера заложены следующие интеллектуальные алгоритмы:

  • «Сканирование скважины» – алгоритм, предназначенный для снятия индикаторной кривой (ИК) притока пластовой жидкости, вычисления коэффициента продуктивности скважины и определения возможности увеличения дебита;
  • «Вывод на режим» – алгоритм, необходимый для вывода скважины на рабочий режим с минимизацией человеческого фактора после глушения, смены оборудования или проведения геолого-технических мероприятий (ГТМ);
  • «Расчет энергоэффективности» – алгоритм для определения показателей эффективности работы системы «пласт – скважина – насосная установка» на любом из установившихся режимов работы для дальнейшей оптимизации затрат электроэнергии при добыче нефти;
  • «Плавный пуск» – алгоритм, обеспечивающий плавный пуск электродвигателя.

В свою очередь, в модуль сбора и обработки информации поступают данные от СУ ВД, телеметрической системы (ТМС), автоматизированной групповой замерной установки (АГЗУ), счетчика электроэнергии, а также от устьевых беспроводных датчиков давления и температуры (рис. 2).

Рис. 2. Схема работы интеллектуального м/р
Рис. 2. Схема работы интеллектуального м/р

Следует отметить, что АГЗУ с периодическими замерами дебитов недостаточно точны, не оперативны и не обеспечивают полной достоверности результатов. По сути, они представляют собой индикаторы, а не измерительные установки. Относительная погрешность измерения дебита скважины всегда больше приведенной (по паспорту – 2,5%) погрешности АГЗУ, что создает определенные проблемы на практике.

В целом приведенная схема интеллектуального управления месторождением позволяет снизить операционные затраты, продлить жизненный цикл месторождения и увеличить добычу нефти.

ОСОБЕННОСТИ АСУ ТП

При эксплуатации комплексного привода на основе вентильного двигателя (КП ВД) и АСУ ТП производится сбор данных СУ ВД в единый массив в режиме реального времени, первичная обработка и передача информации, круглосуточное технологическое сопровождение, вывод на режим и расчет энергоэффективности.

К внедренным в АСУ ТП инновациям относятся следующие:

  • наличие высокоточной телеметрии с возможностью документирования КВД, ИК в режиме реального времени;
  • учет энергопотребления на всех скважинах, в том числе по удельным параметрам (на кубометр поднимаемой жидкости) и формирование выходных форм отчетности;
  • сбор данных из всех доступных источников информации на кустовой площадке в единую базу и синхронизация их во времени;
  • автоматическая генерация управляющих команд на уровне скважины и группы скважин;
  • возможность использования видеоконтроля технологических процессов при супервайзинге;
  • скрытый контроль доступа персонала ко всем объектам и наземному оборудованию.

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТА

Внедрение разработанного ООО «ЭПУ-ИТЦ» КП ВД осуществлялось в 2008-2009 годах на проходивших «интеллектуализацию» месторождениях ОАО «ТНК-Нягань».

Добыча нефти на данных месторождениях производилась методом циклических отборов (МЦО), что требовало многократного включения и выключения ВД. Это можно было делать без ущерба для надежности и срока эксплуатации ВД.

При реализации проекта использовался метод группового подбора УЭЦН. Для повышения надежности системы в составе УЭЦН использовался ВД с ТМС. На месторождениях была внедрена АСУ ТП и применена методика формирования базовых параметров работы скважин на основе прямых замеров. Внедрение КП ВД на месторождениях ОАО «ТНКНягань» позволило увеличить общую эффективность эксплуатации осложненного фонда скважин. Так, добыча нефти выросла на 13,5 тыс. м3/сут в 2008 году и на на 38,1 тыс. м3/сут в 2009 году. Удельное потребление энергии снизилось на 27 и 30,3 кВт-ч/м3 (табл. 1), а средняя наработка на отказ (СНО) увеличилась на 266 и 1328 сут соответственно (табл. 2).

Таблица 1. Снижение энергопотребления при замене АД на ВД
Таблица 1. Снижение энергопотребления при замене АД на ВД
Таблица 2. Повышение эффективности эксплуатации осложненного фонда скважин за счет применения КП ВД
Таблица 2. Повышение эффективности эксплуатации осложненного фонда скважин за счет применения КП ВД

ЗАДАЧИ ПО РАЗВИТИЮ ПРОЕКТА

В будущем интеллектуальная система управления (ИСУ) должна стать базовым центром сбора корректной и полной информации по скважине для решения любых инженерных задач. Станция должна быть готова принимать и обрабатывать любой поток необходимой информации из любых источников, в том числе из базы данных верхнего уровня. При этом без радикального улучшения качества замера трехфазного потока и получения этой информации ИСУ в режиме реального времени реализовать проект ИСУ будет весьма проблематично.

ООО «ЭПУ-ИТЦ» совместно с партнерами продолжает работу по доведению функциональных характеристик нашей станции управления до требуемого уровня.

Комментарии

Эту публикацию еще никто не прокомментировал. Станьте первым, поделитесь своим мнением.

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Оборудование для мониторинга и оптимизации добычи нефти
Интеллектуализация работы мехфонда: спешить или не торопиться?
Реклама
Свежий выпуск
Инженерная практика №11/2017

Инженерная практика

Выпуск №11/2017

Механизированная добыча нефти: интеллектуализация, осложнения, энергоэффективность, сервис
Концепция интеллектуального месторождения ПАО «ЛУКОЙЛ»Интеллектуализация нижнего уровня скважинТехнологии эксплуатации осложненного и малодебитного фонда скважин, скважин малого диаметраИндексация энергетической эффективности в обозначениях погружных электродвигателейСкважинная расходометрияТрубопроводы из композитных материалов, промысловая техника
Ближайшее совещание
Трубопроводный транспорт
Трубопроводы — 2018
7-я Производственно-техническая конференция

Промысловые трубопроводы ‘2018. Обеспечение целостности и эффективности систем промыслового транспорта

13-14 февраля 2018 г., г. Пермь
Опыт и способы сокращения аварийности промысловых трубопроводов различного назначения по причине коррозии, а также повышение эффективности транспорта высоковязких нефтей, предотвращение гидратообразования в газосборных сетях, модернизация ДНС и компрессорных станций, применение трубной продукции из различных сплавов и полимерных материалов, трубопроводной арматуры, технологий сварки и ремонта трубопроводов.
Ближайший тренинг
Капитальный ремонт скважин
Ловильный сервис — февраль 2018
Тренинг-курс

Ловильный сервис на нефтяных и газовых скважинах

12 – 16 февраля 2018 г, г. Пермь
ООО «Инженерная практика» от имени журнала «Инженерная практика» проводит набор группы специалистов для прохождения производственно-технического тренинга по программе «Ловильный сервис на нефтяных и газовых скважинах». Пятидневный тренинг - курс будет проводиться в г. Перми (отель «Урал») в рамках авторского курса С. Балянова.