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

Оборудование АО «Новомет-Пермь» для систем ППД

Предлагаемое АО «Новомет-Пермь» насосное оборудование для систем поддержания пластового давления (ППД) производится как в горизонтальном, так и вертикальном исполнениях. В зависимости от условий эксплуатации горизонтальные установки комплектуются наземным или погружным электродвигателем. К последним относятся, в частности установки с насосом-перевертышем (5, 5А, 6, 7А и 8-го габаритов), которые применяются для закачки пресных пластовых и сточных нефтепромысловых вод. При использовании данной схемы обеспечивается снижение затрат на строительство высоконапорных коммуникаций, что повышает надежность, экологическую безопасность водовода и снижает убытки от его порыва.

Также мы предлагаем своим заказчикам установки перевернутого типа и установки в шурфовом исполнении с верхним асинхронным или погружным электродвигателем и расположением насоса в глухом шурфе глубиной 30-50 метров. В случае применения шурфовых установок на устье монтируется серийная скважинная арматура высокого давления. Для управления всеми технологическими процессами применяются станции управления АО «Новомет-Пермь» с комплектующими ведущих мировых производителей электроники, таких как Siemens, ABB, Shneider Electric   и др.

12.07.2015 Инженерная практика №06-07/2015
Хлебов Дмитрий Геннадьевич Начальник группы разработки стендового оборудования Департамента инновационных разработок АО «Новомет-Пермь»

К отличительным особенностям наземных установок для систем ППД производства АО «Новомет-Пермь» и блочных насосных станций на их основе следует отнести практичную модульную конструкцию блок-бокса и наличие современной системы автоматизации. Установки данного типа характеризуются высокой фактической наработкой (более 1000 сут), длительным периодом между плановыми ремонтами (до 365 сут), а также простотой монтажа и пусконаладки оборудования, которые занимают обычно не более 1421 суток. Каждая станция проходит сборку и  полноценные комплексные испытания на испытательном полигоне предприятия-изготовителя и только после этого переводится в транспортное положение и отгружается заказчику. За счет применения частотного регулирования работа насоса поддерживается в точке максимального значения КПД.

Электродвигатель в составе БНС для систем ППД подбирается в зависимости от значений давления на входе. Если диапазон давлений составляет от 0,04 до 15 МПа, то установка комплектуется наземным электродвигателем, а при более высоком давлении (до 21 МПа) – погружным. В обоих случаях мощность БНС составляет до 1000 кВт и более, напор – до 3500 метров. Также хочется отметить, что в связи с модернизацией узла подвода (появилась возможность восприятия давления на входе до 15 МПа) отпала необходимость использовать УЦГН на основе погружного электродвигателя, что существенно уменьшает габариты УЦГН и БНС.

Рис. 1. Состав установки с наземным электродвигателем
Рис. 1. Состав установки с наземным электродвигателем
Рис. 2. Состав установки с погружным электродвигателем
Рис. 2. Состав установки с погружным электродвигателем

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ С НАЗЕМНЫМ И ПОГРУЖНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

В состав горизонтальных установок с наземным электродвигателем входят также насос, эластичная муфта и узел подвода, в который жидкость подается через подводящий трубопровод (рис. 1). Для увеличения производительности БНС можно параллельно установить несколько насосных агрегатов. Подводящий трубопровод оснащен байпасной линией, что позволяет производить ремонтные работы и замену узлов оборудования без остановки насосной установки.

На рис. 2 представлена горизонтальная установка с погружным электродвигателем мощностью 500 кВт, производительностью до 4000 м3/сут и с высоким давлением на входе в насос, предназначенная для закачки жидкости в продуктивные нефтяные пласты с целью поддержания пластового давления, также может использоваться для транспортировки жидкости и повышения давления закачки непосредственно на кустовой площадке. Основное ее преимущество заключается в отсутствии утечек закачиваемой жидкости во внешнюю среду. Как и в предыдущем случае, производительность установки возрастает при параллельном подключении нескольких насосных агрегатов.

УСТАНОВКИ ПЕРЕВЕРНУТОГО ТИПА

Насосные установки перевернутого типа (УЭЦНПТ) предназначены для закачки в пласт пресных, пластовых и сточных нефтепромысловых вод. Данные установки изготавливаются на базе серийного оборудования АО «Новомет-Пермь», что существенно сокращает срок производства и способствует повышению качества сервисного обслуживания. Применение установки перевернутого типа позволяет снизить затраты на строительство и эксплуатацию высоконапорных коммуникаций, что, в свою очередь, повышает надежность, экологическую безопасность и снижает убытки от порыва водовода.

Компоновки комплектуются двумя насосами – ЭЦН5А500Э-2100 (верхний) и ЭЦНПТ5А-225Э-2000 (нижний) – ПЭД с двусторонним выходом, погружным расходомером и изолирующим пакером с проходом для жидкости. На рис. 3 представлены различные варианты применения данных установок для систем ППД месторождений. Установки могут применяться для одновременного подъема жидкости на поверхность и закачки рабочего агента в нижележащий пласт.

Рис. 3. Варианты применения установок перевернутого типа для ППД
Рис. 3. Варианты применения установок перевернутого типа для ППД

Внедрение данного оборудования началось в 2010 году. За прошедшие пять лет заказчикам поставлено более 40 комплектов УЭЦНПТ. На данный момент все они находятся в работе, максимальная текущая наработка составляет 840 суток (табл. 1).

Таблица 1. Внедрение установок перевернутого типа
Таблица 1. Внедрение установок перевернутого типа

СТАНЦИИ УПРАВЛЕНИЯ

Рис. 5. Сенсорная панель контроллера СУ
Рис. 5. Сенсорная панель контроллера СУ
Рис. 4. Станция управления
Рис. 4. Станция управления

Для управления всеми технологическими процессами применяется станция управления (СУ) (рис. 4). С помощью СУ можно производить пуск и остановку электродвигателей в штатном режиме, регулировать частоту вращения электродвигателя насоса, контролировать рабочие параметры насосных установок, выполнять аварийную остановку при нарушении работы агрегатов, архивировать и хранить данные, а также передавать информацию на пульт диспетчера (рис. 5). Станции управления собираются из комплектующих Siemens, ABB, Shneider Electric и других производителей с мировым именем. Программное обеспечение изготавливается под индивидуальные требования заказчика, а удобный и интуитивно-понятный интерфейс позволяет оператору без длительного обучения немедленно приступить к эксплуатации станции.

ис. 7. БНСП 1700-350 на Приобском месторождении ООО «Газпромнефть-Хантос»
Рис. 7. БНСП 1700-350 на Приобском месторождении ООО «Газпромнефть-Хантос»
Рис. 6. БНС3х1000-2100 на месторождении ТПП «Ухтанефтегаз» (ООО «ЛУКОЙЛ-Коми»)
Рис. 6. БНС3х1000-2100 на месторождении ТПП «Ухтанефтегаз» (ООО «ЛУКОЙЛ-Коми»)

На рис. 6 показана БНС, смонтированная на одном из месторождений ТПП «Ухтанефтегаз» (ООО  «ЛУКОЙЛ-Коми). Конструкция станции – модульная, что позволяет транспортировать ее автомобильным или железнодорожным транспортом с соблюдением всех правил перевозки грузов. БНС устанавливается на специальный быстровозводимый фундамент из металлических профилей. Поскольку станции поставляются в максимальной готовности («под ключ»), сроки монтажных и пусконаладочных работ составляют, как правило, не более 14 суток.

На Приобском месторождении ООО «Газпромнефть-Хантос» была установлена БНСП 1700-350 – станция на базе насосной установки с приводом на основе погружного электродвигателя (давление на входе – 190 атм, на выходе – 225 атм) (рис. 7).

Рис. 8. Модульная установка центробежного горизонтального насоса (УЦГН)
Рис. 8. Модульная установка центробежного горизонтального насоса (УЦГН)

МОДУЛЬНАЯ УСТАНОВКА ЦЕНТРОБЕЖНОГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО НАСОСА

Наряду с обозначенными выше видами оборудования сегодня мы также производим и поставляем горизонтальные модульные установки на базе центробежных насосов (УЦГН) (рис. 8). Модульная конструкция позволяет без проблем производить замену двигателя, убирать или добавлять дополнительные секции насоса и тем самым повышать напор установки.

За счет универсальной конструкции на раму может быть смонтирован любой двигатель (независимо от мощности), а также любой насос (независимо от длины и габарита). Высота насоса регулируется с помощью опор, которые передвигаются вдоль оси.

По умолчанию установка поставляется в корпоративном цвете АО «Новомет-Пермь», однако, по требованию заказчика может быть выполнена в любом другом цвете.

Рис. 9. БНС3х3000-700 Buzachi Operating LTD
Рис. 9. БНС3х3000-700 Buzachi Operating LTD

Данные установки поставляются начиная с 2002 года. За это время различным заказчикам, включая зарубежные компании, было поставлено 83 УЦГН и изготовленных на их основе БНС. Несколько  блочных насосных станций (БНС3х3000-700 Buzachi Operating LTD) были отгружены одной из нефтедобывающих компаний Республики Казахстан (рис. 9). Оборудование обладает следующими характеристиками: номинальная производительность одной установки составляет 3000 м3/сут, номинальное давление на выкиде насоса – 7 Мпа (700м), давление на входе насоса – 0,038 МПа (3,8 м), диаметр подводящего трубопровода – 250 мм. БНС укомплектованы асинхронным электродвигателем производства компании АВВ.

Рис. 10. Станция для водогазового воздействия
Рис. 10. Станция для водогазового воздействия

СТАНЦИЯ ДЛЯ ВОДОГАЗОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

В конце 2014 года в АО «Новомет-Пермь» поступил заказ от одной из основных российских нефтедобывающих компаний на изготовление станции для утилизации попутного газа и закачки водогазовой жидкости в пласт. В рамках данного проекта была сконструирована и построена станция со следующими характеристиками: производительность закачивающего насоса – 1600 м3/сут, давление на выкиде – 14,5 МПа (1450 м), давление на входе в насос – 7 МПа, производительность по газовой составляющей – до 20 000 м3/сут, мощность электродвигателя – 500 кВт (рис. 10, 11, табл. 2).

Рис. 11. Технологическая схема станции для водогазового воздействия
Рис. 11. Технологическая схема станции для водогазового воздействия
Таблица 2. Технические характеристики станции для водогазового воздействия
Таблица 2. Технические характеристики станции для водогазового воздействия

В соответствии с требованиями заказчика оборудование было изготовлено во взрывозащищенном исполнении (В1А) и оснащено энергоблоком (комплектной трансформаторной подстанцией) мощностью 250 кВт. На входе в закачивающий насос установлен эжектор, в который под давлением от 11 до 19 МПа поступает вода (рис. 12). В это же время (параллельно) подается газ. Образовавшаяся в результате смешения фаз водогазовая смесь поступает на вход насосной установки.

Рис. 12. Конструкция эжектора
Рис. 12. Конструкция эжектора

Эжектор также произведен АО «Новомет-Пермь», технические параметры его работы приведены в табл. 3.

Таблица 4. Обслуживаемый фонд установок ОАО «ЛУКОЙЛ» в 2014 году
Таблица 4. Обслуживаемый фонд установок ОАО «ЛУКОЙЛ» в 2014 году
Таблица 3. Технические характеристики эжектора
Таблица 3. Технические характеристики эжектора

СЕРВИСНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

На данный момент фонд обслуживаемых нашей компанией горизонтальных насосных установок насчитывает 32 единицы (табл. 4). В частности, это 12 УЦГН открытого типа, смонтированные в 2002-2003 годах на Кокуйском и Логовском месторождениях ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ». Все установки в настоящее время находятся в работе.

На Шумовском, Чернушинском, Уньвенском, Курбатовском и Альняшском месторождениях с 2004 года эксплуатируются в общей сложности 10 БНС. По состоянию на ноябрь 2014 года наработка установок ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ» с момента сдачи в эксплуатацию составляет более 4000 суток.

На Южно-Ягунском (ТПП «Когалымнефтегаз») и Когалымском (ООО «ЛУКОЙЛ-АИК») месторождениях установки были введены в эксплуатацию в 2012 и 2010 годах соответственно. Претензий к работе оборудования также нет.

Говоря о причинах отказов оборудования на фонде ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ», стоит отметить, что наиболее уязвимым элементом обслуживаемых установок стал узел подвода, выходивший из строя в результате усталостного разрушения и среза шлицев на муфте, слома вала, а также утечек в торцовом уплотнении (табл. 5). В ряде случаев отсутствие напора и забивание каналов проходной части аппарата и рабочих колес (по причине плохой подготовки воды) приводили к выходу насоса из строя.

Таблицы 5. Причины отказов оборудования в 2014 году на фонде ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ»
Таблицы 5. Причины отказов оборудования в 2014 году на фонде ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ»

По результатам комиссионного разбора и детального анализа каждого случая отказа было принято решение о замене шлицев и муфт, а в нормативные документы внесено требование об обязательной ревизии и чистке торцового уплотнения узла подвода при проведении плановых ТО. До заказчика были доведены сведения о некачественной подготовке воды, проведены работы по восстановлению и проверке работоспособности защит (табл. 6).

Таблица 6. Отказавшие узлы оборудования и принятые меры
Таблица 6. Отказавшие узлы оборудования и принятые меры

В заключение хотелось бы обозначить общие проблемы при обслуживании установок. В первую очередь, это некачественное обслуживание оборудования предыдущими компаниями-подрядчиками (в результате возникла необходимость восстановления станций управления, защиты узлов датчиков). Во-вторых, трудности с поиском и приобретением ЗИП производства Centrilift. И, в-третьих, это засорение фильтров мехпримесями вследствие низкого качества подготовки воды.

Комментарии

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

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Внедрение энергоэффективных насосов ЦНСП-240-1422-2ИТ в ОАО «Удмуртнефть»
Энергоэффективные насосные установки для систем ППД
Реклама
Свежий выпуск
Инженерная практика №04/2018

Инженерная практика

Выпуск №04/2018

Эксплуатация осложненного фонда скважин. Ремонт скважин. Подготовка и транспорт углеводородов
Осложненный фонд ПАО «НК «Роснефть», ПАО «ЛУКОЙЛ», ОАО «Сургутнефтегаз» и др.Оборудование, программное обеспечение и методики для добычи нефти в условиях выноса мехпримесейОпыт и технологии борьбы с АСПОВентильные приводы в составе УЭВН и СШНУОчистка ПЗП и забоя нагнетательных скважин и скважин с боковыми стволамиЗащита сварных соединений трубопроводов от коррозииХимические реагенты для подготовки и транспорта нефтиУтилизация и переработка ПНГ
Ближайшее совещание
Механизированная добыча, Трубопроводный транспорт
Коррозия 2018
Международная производственно-техническая конференция

КОРРОЗИЯ – 2018: Эффективные методы работы с фондом скважин, осложненным коррозией, эксплуатация промысловых нефтегазопроводов и водоводов в условиях высокой коррозионной активности

27-29 августа 2018 г., г. Казань, конференц-зал «Габдула Тукай»
Задачей Конференции является обмен опытом и определение наиболее экономически и технологически эффективных решений и технологий в области работы с фондом скважин, осложненных коррозионным фактором и анализ применения современных методов и технологий для сокращения аварийности промысловых трубопроводов различного назначения в условиях высокой коррозионной активности.
Ближайший тренинг
Капитальный ремонт скважин
Ловильный сервис – июль 2018
Тренинг-курс

Ловильный сервис на нефтяных и газовых скважинах

23 – 27 июля 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 в рамках авторского курса С. Балянова.