Тимербаев Александр Сифхатович Начальник отдела НИОКР Инженерного центра АО «ГМС Нефтемаш» (АО «Группа ГМС»)

Передвижная горизонтальная насосная установка (ГНУ) предназначена для закачки воды в системе ППД, перекачки нефтепродуктов, утилизации попутной воды, организации заводнения и повышения давления в системе ППД (рис. 1). Благодаря возможности контролируемой точечной закачки рабочего агента, ГНУ может рассматриваться как средство повышения нефтеотдачи пласта на удаленных кустовых площадках.

Установка поставляется в виде блок-бокса, установленного на специальном полуприцепе, в котором расположены машинный зал и отсек управления. Для обеспечения доступа в блок-бокс предусмотрены съемные лестничные марши. В аппаратурном отсеке размещены источник бесперебойного питания, шкаф управления, НКУ и частотный преобразователь. Осуществлять контроль работы системы и управлять технологическими процессами можно с центрального пульта управления. В помещении станции также установлены датчик температуры воздуха и датчик загазованности.

В составе установки применяются насосы производства Baker Hughes, которые отличаются высоким КПД и надежностью эксплуатации. Также данное насосное оборудование характеризуется отсутствием утечек в маслозаполненных узлах, отсутствием вибраций, низким уровнем шума и простотой монтажа.

Одна из особенностей технологической схемы (рис. 2) – наличие байпасной линии. При отключении ГНУ от источников питания подача воды в скважины не прекращается. Если отключение станции произошло в результате аварии, то байпасная линия открывается за счет включения блока бесперебойного питания. При работе ГНУ дросселирование потока на блоке гребенок не производится, поскольку режим работы установки изменяется при помощи частотного регулирования привода. Соответственно, расход энергии зависит от текущего режима работы горизонтальной установки.

Для поддержания работоспособности ГНУ необходимо периодически (раз в шесть месяцев) производить замену или долив масла в камеру упорного подшипника. Также рекомендуется регулярно промывать фильтрационные отверстия в камере упорного подшипника (КУП) с использованием смазочной жидкости или очистителя. Фильтр-осушитель, установленный сверху КУП, требует регулярной замены в процессе эксплуатации. Замена осуществляется после изменения окраски дыхательного клапана с сиреневого на розовый. Приводная муфта смазывается при каждом ТО камеры упорного подшипника (175 г на ТО).

В качестве критерия оценки энергоэффективности насосного оборудования применяется понятие удельного энергопотребления, которое составляет 3,2 кВт-ч/м3 по потребляемой мощности двигателя 160 кВт.

В 2013 году установка с ГНУ серии HC10000 производства Baker Hughes была внедрена на Приобском месторождении ООО «РН-Юганскнефтегаз» для закачки сеноманской и подтоварной воды в продуктивный пласт с целью поддержания пластового давления.

Внедрение ГНУ позволило получить прирост добычи нефти до 30 т. в сутки.

БКНС С ГАЗОВЫМ ПРИВОДОМ

Еще одно техническое решение, предлагаемое нашей компанией, – это блочная кустовая насосная станция (БКНС) с газовым приводом, предназначенная длязакачки воды в продуктивные пласты нефтяных месторождений (рис. 3, табл. 1). Применение газопоршневых приводов позволяют достигать максимальных эксплуатационных показателей при работе на попутном нефтяном газе (ПНГ).

БКНС с газовым приводом была внедрена на месторождении Каракудук в Республике Казахстан (оператор – ТОО «Каракудукмунай»). Станция состоит из четырех насосных блоков (рис. 4) . В каждом насосном блоке установлены насосные агрегаты с газовым приводом, работающим на попутном нефтяном газе; приемный и нагнетательный коллекторы с запорной арматурой; трубопроводы слива утечек; приборы КИПиА; система отопления и т.д. В конструкции БКНС мы предусмотрели устройство для выкатки насоса с выходом на площадку обслуживания, монорельс с талью и установку водяного пожаротушения.

В качестве основного насосного агрегата в составе БКНС была использована станция ЦНС 120-19002ИТ с двигателем Caterpillar G3520B и комплектом приборов КИПиА (датчики температуры и давления, осевого сдвига ротора насоса, датчики контроля вибрации, комплекс виброизолирующей компенсирующей системы (ВКС) газопоршневого агрегата и др. (табл. 2).

В рамках данного проекта был осуществлен комплексный сравнительный анализ насосных установок на основе ЦНС 120-1900 с газопоршневым приводом Caterpillar G3520B (1286 кВт) и электродвигателем ЭДС-1250. Экономические расчеты показали, что, несмотря на более высокую стоимость (более 140 млн руб.), вариант с газопоршневым приводом позволяет получить существенную экономию за счет снижения электропотребления (снижение затрат на 116 млн руб./год), которая с годами будет только увеличиваться.

Таким образом, использование БКНС с газовым приводом насосных установок целесообразно на удаленных месторождениях, богатых ПНГ в условиях отсутствия соответствующей инфраструктуры для его подготовки и реализации. Применение газопоршневых приводов позволяет достигать максимальных эксплуатационных показателей и обеспечивает реализацию программ по энергосбережению и повышению энергоэффективности, повышению уровня использования попутного нефтяного газа, снижению затрат на инфраструктуру по сбору и переработке ПНГ и минимизации затрат на строительство высоковольтных линий электропередач и подстанций, что уменьшает техногенную нагрузку на окружающую среду.