Система ППД представляет собой одно из самых энергоемких направлений в структуре нефтедобычи (рис. 1). В НГДУ «Елховнефть», к примеру, затраты на поддержание пластового давления составляют порядка 31% в структуре общих затрат предприятия на электроэнергию (рис. 2). В связи с этим сегодня мы вынуждены разрабатывать и проводить различные мероприятия, направленные на снижение энергопотребления оборудованием системы ППД. К таким мероприятиям относятся: внедрение энергоэффективного оборудования (технологий ОРЗ, МСП, ВСП, МСП+ВСП), оптимизация парка насосного оборудования, а также организация выполнения режимов закачки в соответствии с действующими тарифными ставками на электроэнергию (рис. 3).

МОДЕРНИЗАЦИЯ НАСОСНОГО ПАРКА

Несмотря на обеспечение необходимых режимов закачки, ЦНС отечественного производства, применяемые в системе ППД предприятия, отличаются высокими показателями потребления электроэнергии. Также им присущи низкие КПД и малая производительность, не позволяющая создавать высокий напор. Так, средний ежедневный объем закачки КНС-86А (рис. 4), оснащенной ЦНС-1400, составляет порядка 1000 м³/сут при среднем ежесуточном потреблении электроэнергии, равном 7,5 кВт-ч, и среднем значении удельного расхода электроэнергии 7,5 кВт-ч/м³ (табл. 1).

Для уменьшения объема закачки, а также проведения исследований или ремонтных работ приходится регулярно проводить остановку скважин. Это приводит к замерзанию скважин и водоводов в зимний период, возникновению ударных нагрузок на водоводы и преждевременному выходу из строя как стартеров электродвигателя, так и самих насосных агрегатов.

С целью повышения эффективности системы ППД и снижения энергопотребления в декабре 2011 года мы начали внедрять на предприятии трехплунжерные насосные установки производства немецкой компании Wepuko. На сегодняшний день наработка данных насосов составляет более 6000 тыс. машино-часов. Среднеезначение давления на выходе насоса — 120 атм, средняя производительность — 36 м³/ч. Удельный расход электроэнергии варьируется в пределах 2,8-3,1 кВт-ч/м³ (табл. 2).

К другим преимуществам данных агрегатов (в сравнении с ЦНС) относится возможность изменения частоты оборотов электродвигателя без снижения КПД и потери мощности с сохранением удельного расхода электроэнергии в указанных пределах, а также низкие сроки окупаемости оборудования (8,4 года). Данные о работе насосов выводятся на пульт диспетчера (рис. 6).Расчет экономической эффективности внедрения представлен в табл. 3.

На данный момент потенциальный фонд для внедрения насосов Wepuko составляет шесть единиц техники (табл. 4).

Также мы провели анализ изменений профиля приемистости насосов скважин, оборудованных насосами ЦНС и Wepuko, который показал, что применение немецких насосов способствует эффективному выравниванию профиля приемистости (рис. 7).

Таким образом, внедрение насосов Wepuko позволяет обеспечить регулируемые объемы закачки при неизменном давлении нагнетания и высоком КПД. При этом энергопотребление снижается более чем в два раза; исключается необходимость остановки КНС на время проведения исследований и ремонтных работ; отсутствуют ударные нагрузки на водоводы; а за счет исключения частых запусков существенно продлевается срок службы электродвигателей.