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

Новые возможности компоновок для одновременно-раздельной эксплуатации с виртуальным расходомером

Принципиально уйти от технико-экономических ограничений при замере дебита скважины, оборудованной УЭЦН, позволяет новейшая отечественная разработка – программно-интеллектуальный комплекс для определения дебита скважин «Виртуальный расходомер», обеспечивающий расчет дебита скважины на основе параметров работы насосной установки, получаемых от станции управления ЭЦН. Комплекс предназначен для определения дебита жидкости на устье скважины в реальном времени без использования АГЗУ и других замерных устройств.

В предлагаемой Вашему вниманию статье рассмотрены новые возможности, которые «Виртуальный расходомер» обеспечивает для систем одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ), включая компоновки для одновременно-раздельной добычи (ОРД), одновременно-раздельной закачки (ОРЗ) и внутрискважинной перекачки (ВСП) жидкости.

12.09.2017 Инженерная практика №05/2017
Сабиров Альберт Азгарович Руководитель лаборатории скважинных насосных установок РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина
Ивановский Владимир Николаевич Председатель редколлегии журнала «Инженерная практика», Заведующий кафедрой машин и оборудования РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, д.т.н.,

Рис. 1. Компоновка оборудования системы «виртуального расходомера»
Рис. 1. Компоновка оборудования системы «виртуального расходомера»

Подробно о системе «Виртуальный расходомер» мы рассказывали в предыдущих публикациях (см. «Инженерная практика» №01-02/2017). Система была разработана в качестве альтернативы традиционным методам измерения дебита скважин, таким как АГЗУ, индивидуальные замерные устройства и передвижные замерные установки.

В отличие от традиционных средств измерения дебита «Виртуальный расходомер» (рис. 1) как система верхнего уровня не требует установки дополнительного оборудования в скважине, оснащенной стандартным комплектом УЭЦН со станцией управления, поддерживающей систему погружной телеметрии (ТМС). Более того, комплекс может обеспечивать контроль дебита даже в отсутствие ТМС, используя данные по токовым нагрузкам, которые фиксирует сама станция управления (СУ)

ПРИНЦИП РАБОТЫ «ВИРТУАЛЬНОГО РАСХОДОМЕРА»

Расчет дебита в комплексе «Виртуальный расходомер» основан на усреднении результатов вычислений по двум методикам, основанным на напоре ЭЦН и на показателе мощности. В результате итоговая погрешность не превышает порядка 5%.

Рис. 2. Определение дебита по напорно-расходной характеристике
Рис. 2. Определение дебита по напорно-расходной характеристике
Рис. 3. Определение дебита по показателю мощности
Рис. 3. Определение дебита по показателю мощности

Суть метода определения дебита по напору ЭЦН (рис. 2) состоит в следующем: сначала уточняется действительная напорно-расходная характеристика (НРХ) ЭЦН, после чего определяются напор, соответствующий текущему режиму работы скважины, и соответствующая ему величина подачи (дебита скважины).

Второй метод – определение дебита по показателю мощности. Сначала определяется мощность, подводимая к ЭЦН, после чего по энергетической характеристике ЭЦН определяется режим, соответствующий подаче (рис. 3). Полученное из характеристики значение дебита на приеме ЭЦН пересчитывается с учетом поверхностных условий. В приведенном примере мы видим, что в точке, соответствующей мощности 20,71 кВт, ВНН-44-04-01-1750 производства АО «Новомет-Пермь» работает с дебитом 60 м3/сутки.

Рис. 4. Вариант системы для ОРД типа УЭЦН+УЭЦН с устройством Y-tool
Рис. 4. Вариант системы для ОРД типа УЭЦН+УЭЦН с устройством Y-tool

«ВИРТУАЛЬНЫЙ РАСХОДОМЕР» В СИСТЕМАХ ОРД

Главная задача систем ОРД состоит в раздельной эксплуатации объектов разработки с обеспечением раздельного измерения дебитов и применения различной депрессии на каждый из эксплуатируемых пластов. Задачи систем ОРЗ аналогичны и предполагают раздельное измерение объемов закачки в каждый из заводняемых пластов и создания индивидуального давления закачки для каждого из пластов.

Вместе с тем, для осуществления раздельных замеров по эксплуатируемым объектам в случае большинства используемых в настоящее время компоновок ОРЭ необходимо временно останавливать эксплуатацию одного из пластов. Это приводит к потерям добычи и другим негативным следствиями и затратам.

На рис. 4 приведена компоновка ОРД с двумя УЭЦН и устройством Y-tool. В данном случае оба насоса работают на один лифт, и для определения рабочих параметров каждого из эксплуатируемых пластов необходимо произвести остановку одного насоса, если замер осуществляется при помощи групповой замерной установки. Применение «Виртуального расходомера» в данном случае не требует остановки УЭЦН.

Рис. 5. Вариант системы для ОРД типа УОРЭП-УЭЦН
Рис. 5. Вариант системы для ОРД типа УОРЭП-УЭЦН

В системе УОРЭП-УЭЦН (рис. 5) два насоса работают с одним двусторонним ПЭД и также на один лифт. В данном случае невозможно произвести остановку одного насоса для определения рабочих параметров каждого из эксплуатируемых пластов, однако, зная характеристики ЭЦН, с помощью «Виртуального расходомера» можно без дополнительных мероприятий отслеживать дебиты каждого из пластов по режиму работы скважинного оборудования.

Рис. 6. Компоновка внутрискважинной перекачки жидкости в скважинах СК-ППД ЗВОН
Рис. 6. Компоновка внутрискважинной перекачки жидкости в скважинах СК-ППД ЗВОН

«ВИРТУАЛЬНЫЙ РАСХОДОМЕР» В СИСТЕМАХ ОРЗ И ВСП

Ситуация с системами одновременно-раздельной закачки и внутрискважинной перекачки во многом аналогична применению оборудования для ОРД. Так, например, использование внутрискважинной перекачки требует применения скважинных расходомеров, которые на практике не всегда обладают достаточной точностью измерения и надежностью конструкции (рис. 6).

Вместо применения внутрискважинного измерительного оборудования расход закачиваемой воды может определяться системой «Виртуальный расходомер».

«ВИРТУАЛЬНЫЙ РАСХОДОМЕР» В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОПРИВОДНЫХ ВИНТОВЫХ НАСОСОВ

Установки электроприводных винтовых насосов достаточно широко применяются на промыслах Республики Коми и в некоторых других регионах страны, в первую очередь, для добычи высоковязкой нефти. При этом вязкость пластового флюида может быть настолько велика, что стандартные замерные установки не способны обеспечить определение дебита скважин.

Система «Виртуальный расходомер» позволяет рассчитать дебит скважин, которые эксплуатируются с помощью УЭВН, при этом использование вентильных погружных двигателей, токовая характеристика которых линейна даже при малых коэффициентах загрузки, позволяет уменьшить погрешность виртуального замера дебита.

Показать выдержки из обсуждения

ВЫДЕРЖКИ ИЗ ОБСУЖДЕНИЯ

Вопрос: Альберт Азгатович, что нужно для реализации вашей технологии помимо станции управления УЭЦН?
Альберт Сабиров: Если это современная СУ производства ООО «ЭТАЛОН» или АО «Новомет-Пермь» с многофункциональным контроллером, то ничего больше не нужно, программный комплекс просто подключается к интерфейсу СУ. Для других станций мы разработали дополнительный шкаф на СУ. Фактически для любых СУ, поддерживающих ТМС, необходимы данные по давлению на приеме ЭЦН и загрузке ПЭД.
Вопрос: А характеристику ЭЦН вы рассчитываете по паспорту насоса?
А.С.: Да, и с учетом меняющихся условий добычи рассчитываем по ней дебит. Это занимаете порядка 15 секунд.
Вопрос: Не будет ли расти погрешность со временем? Скажем, в случае засорения ЭЦН механическими примесями, отложениями солей?
А.С.: Программный комплекс отслеживает большой набор параметров, включая загрузку ПЭД и давление на приеме насоса, которые будут расти в случае засорения, и, естественно, это учитывается в расчете дебита. Опыт эксплуатации 15 скважин говорит о том, что результат расчета достаточно точный.
Вопрос: Видимо, есть тут один подводный камень: можно ожидать, что система будет хорошо работать, если ЭЦН эксплуатируется в пределах рабочей зоны НРХ, а если это будет правая или, тем более, левая зона?
А.С.: Да, такая проблема существовала, когда мы использовали в расчетах только первую методику – по напору и НРХ, но сегодня мы комбинируем ее с расчетом по мощности. Здесь есть уникальное число, которое никогда не повторяется: возьмите производительность насоса Q и разделите на КПД установки. Этот алгоритм позволяет с большей точностью работать за пределами рабочей зоны НРХ
Реплика: Зачем же все секреты сразу раскрывать?!
А.С.: Да это лежит на поверхности.
Реклама Дисковый фильтр производства АО «Новомет-Пермь» помог увеличить наработку УЭЦН в семь раз!
Комментарии

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

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Оборудование для ОРЭ и байпасные системы. Опыт эксплуатации
Применение технологий одновременно-раздельной эксплуатации на фонде скважин Ялыкского месторождения ООО «УДС нефть»
Реклама
Свежий выпуск
Инженерная практика №08/2017

Инженерная практика

Выпуск №08/2017

Строительство и ремонт скважин. Механизированная добыча. ППД и трубопроводы. Энергообеспечение
Изоляция продуктивных горизонтов и ликвидация проницаемых зон при буренииСистемы очистки бурового раствора и ВЗД с новым профилемЭксплуатация скважин с боковыми стволами и осложненного фондаОчистка сточных вод и скважинное оборудование для ППДЗащита промысловых трубопроводов от внутренней коррозииКоммерческий учет электроэнергии и газаТехнологии выработки тепловой и электроэнергии
Ближайшее совещание
Подготовка нефти и газа, Утилизация ПНГ
Подготовка — 2017
Производственно-техническая конференция

Сбор, подготовка и транспорт продукции скважин Утилизация попутного нефтяного газа ‘2017

10-12 октября 2017 г., г. Казань
Обмен опытом и анализ внедрения новых подходов, технологий, оборудования и химреагентов в области эксплуатации систем сбора, подготовки и транспорта нефти, газа и воды, а также в области утилизации попутного нефтяного газа. Особое внимание будет уделено таким вопросам, как снижение содержания серы в нефти; повышение качества подготовки подтоварной воды перед закачкой в пласт, новые технологии разрушения стойких водонефтяных эмульсий, подготовка и транспорт нефти с высоким содержанием АСПВ.
Ближайший тренинг
Капитальный ремонт скважин
Ловильный сервис — ноябрь 2017
Тренинг-курс

Ловильный сервис на нефтяных и газовых скважинах

20-24 ноября 2017 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.