О целесообразности применения двухсторонних систем УЭЦН
Одним из технических решений, позволяющих осуществлять эксплуатацию скважин с боковыми стволами или при одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ) двух пластов, стали так называемые Двухсторонние системы УЭЦН (2-УЭЦН). В выпусках № 5 и 6 нашего журнала этому виду оборудования посвящено несколько публикаций, в связи с чем мы сочли необходимым поделиться с читателями информацией, которой располагает редколлегия по данному вопросу.
Согласно предположению разработчиков (ГК «АЛМАЗ», ООО «Уралэнергопром»), компоновка 2-УЭЦН позволяет улучшить работу основного насоса и увеличить дебит скважины, а также не требует размещать сложное оборудование в малоразмерном боковом стволе или использовать два приводных электродвигателя и две кабельные линии при ОРЭ (как при ОРД, так и при ОРЗ).
Однако результаты внедрения данных разработок для эксплуатации боковых стволов и ОРД, начавшееся с 2011 года в Нижневартовском регионе, в Оренбургской области и на месторождениях ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь», оказались неоднозначными: в одних случаях внедрение принесло некоторое повышение дебита скважин, тогда как в других результаты оказались противоположными.
К перечню факторов, с которыми связаны возможные риски реализации данного способа эксплуатации скважин, можно отнести значительное усложнение оборудования и снижение показателей надежности самой установки (за счет применения второго протектора и подпорной секции), ухудшение работы подпорной секции из-за поступления всего свободного газа из пласта на прием подпорного насоса (без сепарации газа на приеме подпорной секции при ОРД), увеличение потребляемой мощности для подъема пластового флюида, повышение вероятности образования эмульсии на приеме основного насоса, а также сложность размещения насосного агрегата увеличенной длины в скважинах с существующей геометрией ствола и некоторые другие.
2-УЭЦН ПРИ ОРД
При этом необходимо учитывать, что двухсторонние системы УЭЦН можно применять только при определенном соотношении характерных давлений. При использовании 2-УЭЦН для ОРД это забойные давления каждого продуктивного пласта, давления на приеме подпорной и основной секции насоса, давление нагнетания подпорной секции насоса. Поскольку фактически забоя для верхних продуктивных пластов нет, условимся в дальнейшем называть забойные давления «перфорационными».
При ОРЭ с помощью 2-УЭЦН перфорационное давление верхнего пласта (Рперф.в.) должно быть не более, чем давление на выходе из подпорной секции 2-УЭЦН (Рнагн. подп.с.), иначе верхний пласт не сможет подавать свою продукцию в скважину. С другой стороны, давление Рнагн. подп.с. должно быть больше давления на приеме этой подпорной секции (Р пр.подп.с.), иначе смысла использовать эту секцию вообще нет. Следовательно, если Р пр.подп.с. будет близко по значению к Рперф.в., использование дорогой и сложной системы 2-УЭЦН не будет оправдано.
В связи с тем, что при работе 2-УЭЦН используется однорядный лифт и продукция двух пластов смешивается при подъеме на дневную поверхность, вместо системы 2-УЭЦН во многих случаях вполне можно использовать обычную УЭЦН, на прием которой будет поступать как нефть верхнего, так и нефть нижнего продуктивного пласта. При этом давление на приеме УЭЦН будет несколько выше Рперф.в., но ниже, чем Рперф.н.(перфорационного давления нижнего пласта). Подбор глубины подвески обычного варианта УЭЦН для работы в такой скважине по технологии ОРД с оптимальными значениями всех характерных давлений, обеспечивающих максимальный дебит, не представляет никаких сложностей.
Означает ли вышесказанное, что у системы 2-УЭЦН нет рациональных областей применения при ОРД? Конечно же, нет! В случае, когда Рперф.в. выше, чем Рперф.н., такая система может быть очень эффективным вариантом для ОРД с помощью установок электроприводных центробежных насосов.
Для обеспечения эффективности подбора и применения системы 2-УЭЦН можно использовать программный комплекс «Автотехнолог», в который с 2011 года включен соответствующий блок.
2-УЭЦН ПРИ ОРЗ
Использование «перевернутых» схем 2-УЭЦН для систем ОРЗ также связано с определенными рисками, хотя проблемы со свободным газом и с замером расхода насосных секций при работе на воде не возникают. Авторы статей (Калинин Е.М. – ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг»; Еникеев Р.М. и др. – ПАО АНК «Башнефть») обоснованно указывают на невозможность регулирования расходов и давления при ОРЗ по разным объектам закачки, на высокую стоимость и недостаточную надежность сложного оборудования 2-УЭЦН.
Целесообразность применения «перевернутой» схемы 2-УЭЦН можно оценить, проанализировав распределение давлений по глубине скважины (рис. 1). Схема 2-УЭЦН взята из статьи «Опыт применение ОРЗ в ПАО «ЛУКОЙЛ». Проблемы и перспективы развития», «Инженерная практика» №6/2016.
Синим цветом показаны давления в колонне НКТ (в патрубках до и после пакерных систем), красным цветом – давление в обсадной колонне (ОК) между пакерами.
Использование «перевернутой» системы 2-УЭЦН для ОРЗ можно считать целесообразным в случае значения ΔРмакс. 2,0 МПа и более (20 и более атм) и при разнице в приемистости пластов 50 и более м3/сутки.
Если различия в расходах и давлениях меньше указанных, то вместо дорогой 2-УЭЦН возможно применение обычной «перевернутой» схемы УЭЦН с двумя пакерами и штуцерами, обеспечивающими требуемые расходы и давления на объектах ОРЗ.
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.