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

Опыт эксплуатации УШГН с канатной штангой на скважинах АО «Самаранефтегаз»

Одним из вариантов повышения эффективности эксплуатации скважин с боковыми стволами может служить насосная добыча с использованием канатных штанг. В предлагаемой Вашему вниманию статье изложен опыт внедрения компоновок специальных плунжерных глубинных насосов с применением канатных штанг на месторождениях АО «Самаранефтегаз», приведены результаты и анализ внедрения.

20.01.2018 Инженерная практика №12/2017
Сагындыков Рустам Иршатович Начальник ОРМФ УДНГ – главный технолог АО «Самаранефтегаз»
Василяускас Андрюс Антано Заместитель начальника ОРМФ УДНГ АО «Самаранефтегаз»
Горбунов Алексей Васильевич Ведущий инженер ПТО УДНГ АО «Самаранефтегаз»
Нарушев Дмитрий Васильевич Заместитель начальника управления – главный инженер УДНГ АО «Самаранефтегаз»
Гилаев Геннадий Ганиевич Мастер по добыче нефти и газа ЦДНГ-6 АО «Самаранефтегаз»

Стандартная схема зарезки боковых стволов (ЗБС) предполагает использование хвостовиков диаметром 114 и 102 мм [1] с отклонением их от вертикали вплоть до 90°. Использование в данных условиях обычной насосной штанги (НШ) приводит к повышению контактных нагрузок между муфтами НШ и колонной НКТ в месте наиболее интенсивного набора кривизны, а именно в месте врезки бокового ствола. Данный фактор в свою очередь становится причиной нарушения герметичности НКТ в данной зоне [3].

В июле 2014 года научно-техническим советом АО «Самаранефтегаз» было принято решение о проведении опытно-промысловых испытаний (ОПИ) установки штангового глубинного насоса с канатной штангой (УШГН КНШ).

Главное отличие УШГН КНШ от стандартной компоновки состоит в том, что в интервале максимальных темпов набора кривизны устанавливается канатная штанга, которая представляет собой прочный металлический трос специальной навивки диаметром 20 мм для уменьшения сил трения в паре «штанга-НКТ» и, как следствие, для снижения интенсивности истирания колонны НКТ и штанг.

Канатная штанга соединяется с цельной НШ при помощи канатных заделок в верхней и нижней частях каната.

Рис. 1. Схема специального насоса
Рис. 1. Схема специального насоса

Поскольку данная технология рассчитана на применение в наклонно-направленных скважинах и боковых стволах (БС) с углом установки хвостовика до 90°, стандартный ШГН в составе установки не всегда применим из-за риска подвисания шариков клапанов в насосе. Поэтому в установке используется специальный насос, который обеспечивает своевременное закрытие клапанов и принудительное движение плунжера вниз даже в случае отклонения оси скважины от вертикали до 65° [2] (рис. 1). Увеличению МРП способствует щадящее воздействие КНШ на НКТ по сравнению с обычными штангами.

УШГН КНШ способна работать в условиях высокого содержания газа на приеме насоса, а также в условиях образования высоковязкой эмульсии (ВВЭ) вязкостью до 2500 мПа·с. Гидроусилитель насоса создает дополнительное усилие вниз, необходимое для преодоления всех сил сопротивления при движении колонны штанг вниз: сил механического трения штанг о трубы и плунжеры в цилиндре, гидродинамического сопротивления течению жидкости через нагнетательный клапан и др.

При использовании данной технологии значительно снижается поршневой эффект, обычно возникающий из-за муфтовых соединений штанг. Вес канатной штанги на 8-10% меньше по сравнению с весом обычной штанги, что уменьшает нагрузку на головку балансира станка-качалки. Кроме того, канат позволяет производить быстрый спуск и подъем скважинного оборудования.

ОПЫТНО-ПРОМЫСЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ УШГН КНШ

Рис. 2. Анализ работы до и после внедрения на скважине №1 месторождения Х
Рис. 2. Анализ работы до и после внедрения на скважине №1 месторождения Х

В июле 2015 года на скважине №1 месторождения Х были начаты испытания данной технологии. Всего испытания проводились на двух скважинах месторождения, полученные результаты представлены на рисунках 2 и 3.

Рис. 3. Анализ работы до и после внедрения на скважине №2 месторождения Х
Рис. 3. Анализ работы до и после внедрения на скважине №2 месторождения Х

Размещенные благодаря применению канатных штанг специальные насосы СПР 44/24 на глубинах 1025 и 970 м соответственно обеспечили прирост показателей добычи.

По скважине №1 месторождения Х прирост дебита жидкости составляет 5,1 м3/сут, прирост дебита нефти – 3 т/сут. Дополнительная добыча нефти с начала внедрения составляет 2 634,0 тонн.

По скважине №2 месторождения Х прирост дебита жидкости составляет 18,3 м3/сут, прирост дебита нефти – 10,3 т/сут. Дополнительная добыча нефти с начала внедрения составляет 4 377,5 тонн.

Установка ШГН с КНШ в скважине №1 находится в работе, наработка по состоянию на 13.12.2017 составила 900 суток. Скважина №2 отработала безотказно более 425 сут.

Таким образом, испытания были признаны успешными, и по их результатам было принято решение о внедрении данной технологии на объектах АО «Самаранефтегаз».

ОПЫТ ВНЕДРЕНИЯ

По состоянию на конец ноября 2017 года в работе находились восемь скважин, оснащенных данным оборудованием. Данные представлены в таблице.

Таблица 1. Показатели работы скважин, оснащенных УШГН КНШ
Таблица 1. Показатели работы скважин, оснащенных УШГН КНШ

До внедрения УШГН КНШ в скважине №9 месторождения Х работал НН2Б-43 на глубине 405 м в основном стволе. Использование УШГН КНШ позволило заглубиться в боковой ствол на глубину 707 м и дополнительно добыть 82 т нефти за 82 сут наработки со дня запуска.

На скважине произошли два отказа подряд по причине клина ГНО. Первый отказ оборудования произошел при наработке девять суток. По результатам подъема было выявлено разрушение наружного слоя канатной штанги. В полости насоса присутствовали фрагменты каната. Оборудование в составе насоса СПР и КНШ было отбраковано. Состояние каната и насоса представлено на рисунке 4.

Рис. 4. Канатная штанга (слева) и плунжер насоса СПР после отказа
Рис. 4. Канатная штанга (слева) и плунжер насоса СПР после отказа

Повторный отказ оборудования произошел при наработке 75 суток. Состояние каната аналогично первому случаю (рис. 5).

Рис. 5. Канатная штанга после отказа
Рис. 5. Канатная штанга после отказа

Причина обоих отказов – клин колонны штанг вследствие обрыва проволок внешней Z-образной оплетки и распушения каната.

Были проведены следующие мероприятия:

  • образцы извлеченных из скважины канатных штанг были отправлены на исследования;
  • совместно с заводом-изготовителем каната рассматривается возможность изменения конструкции каната, а именно направления плетения;
  • по результатам исследования пластовой жидкости заводом-изготовителем каната было принято решение изменить материал изготовления внешней оплетки каната (сталь UNI C50 заменена на сталь С45Е с меньшим содержанием углерода);
  • принято решение использовать оцинкованный канат для скважин, осложненных коррозионно-активными пластовыми жидкостями. А также запланировано проведение испытаний каната с полиэтиленовым покрытием для защиты от расплетения внешнего Z-образного слоя.

ВЫВОДЫ

Рис. 6. Сравнение дебита жидкости и нефти до и после внедрения УШГН КНШ
Рис. 6. Сравнение дебита жидкости и нефти до и после внедрения УШГН КНШ

Общий анализ работы всех девяти скважин до и после внедрения УШГН КНШ (рис. 6) позволил сделать ряд выводов:

  • дебит жидкости увеличился в среднем на 50%;
  • дебит нефти увеличился в среднем на 30%;
  • средний прирост дебита жидкости составил 7,3 м3/сут,
  • средний прирост дебита нефти составил 3,5 т/сут;
  • общая дополнительная добыча нефти составила 8701 т с начала эксплуатации УШГН с КНШ;
  • на девяти скважинах насосы СПР были спущены с заглублением на 180-467 м относительно эксплуатировавшихся ранее.

Таким образом, испытанная технология показала свою эффективность и заводу-изготовителю рекомендовано на основе полученного опыта продолжить работы над совершенствованием данного оборудования.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Руководство по эксплуатации «Скважинные насосные установки с канатной штангой (СНУ с КШ РЭ)». – Пермь, 2011.
  2. ТУ 3665-019-12058648-2011 «Скважинные насосные установки с канатной штангой. – Пермь, 2011.
  3. Презентационный материал «Технология и оборудование для эксплуатации скважин с боковыми стволами с применением канатной штанги». – Пермь, 2015.
Комментарии

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

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Интеллектуальное месторождение ПАО «ЛУКОЙЛ»
Новый подход к исследованию скважин: маркерная диагностика профилей притоков в горизонтальных скважинах
Реклама
Свежий выпуск
Инженерная практика №01/2018

Инженерная практика

Выпуск №01/2018

Ремонтно-изоляционные работы: ограничение водопритока. Механизированная добыча
Проблемы, перспективы и целесообразность проведения РИР (ОВП) на сложных объектахПрименение новых тампонажных составов и составов для первичного цементирования скважинТехнические средства для ограничения водопритокаИнтеллектуализация и автоматизация работы механизированного фонда скважинИспытания долот PDC для интервалов поглощения бурового раствораЭнергоаудит и оптимизация насосных систем для ППД
Ближайшее совещание
Поддержание пластового давления, Разработка месторождений
ППД — 2018
Производственно-техническая конференция

Поддержание пластового давления ‘2018 (ППД-2018). Управление заводнением, повышение энергоэффективности и оптимизация систем ППД

13-14 марта 2018 г., г. Нижневартовск
Комплекс геологических и инженерных задач в области повышения эффективности заводнения нефтяных месторождений: мониторинг и анализ нагнетательного и добывающего фондов скважин, оптимизация систем заводнения, планирование и проектирование ГТМ, технологии воздействия на пласт с использованием закачки рабочих агентов, потокоотклоняющие технологии, автоматизация и модернизация БКНС и других узлов системы ППД, управление закачкой, защита оборудования ППД от коррозии, системы ВСП и МСП и др.
Ближайший тренинг
Механизированная добыча
Эффективность механизированного фонда — март 2018
Тренинг-курс

Повышение эффективности эксплуатации механизированного фонда скважин

19 – 23 марта 2018 г., г. Москва
Цель курса состоит в создании у слушателей комплексного и разностороннего представления о современной теории и практике работы с механизированным фондом скважин при решении ряда основных производственно-технических задач. Занятия проводятся с использованием новейших презентационных материалов и программных комплексов экспертами-практиками с большим производственным и научным опытом.