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

Энергоэффективные насосные установки для систем ППД

В настоящее время к насосному оборудованию для нефтегазового комплекса, в частности, насосы для систем поддержания пластового давления (ППД), предъявляют высокие требования. К основным требованиям относятся: эффективность, экономичность и надежность насосных систем.

АО «ГМС Нефтемаш» (г. Тюмень), входящее в Группу ГМС, уже более трех десятилетий производит блочные кустовые насосные станции (БКНС), водораспределительные пункты и блоки гребенок для систем ППД и поставляет их нефтяникам России и стран СНГ. К числу новейших разработок АО «ГМС Нефтемаш» для систем поддержания пластового давления (ППД) нефтяных месторождений относятся передвижная горизонтальная насосная установка (ГНУ) и блочная кустовая насосная станция (БКНС) с газопоршневым приводом, позволяющие повысить энергоэффективность установок.

13.07.2015 Инженерная практика №06-07/2015
Тимербаев Александр Сифхатович Начальник отдела НИОКР Инженерного центра АО «ГМС Нефтемаш» (АО «Группа ГМС»)

Рис. 1. Передвижная горизонтальная насосная установка
Рис. 1. Передвижная горизонтальная насосная установка

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.

Рис. 2. Технологическая схема передвижной ГНУ
Рис. 2. Технологическая схема передвижной ГНУ

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.

Рис. 3. БКНС с газовым приводом
Рис. 3. БКНС с газовым приводом
Рис. 4. БКНС с газовым приводом на м/р Каракудук в Республике Казахстан (оператор: ТОО «Каракудукмунай»)
Рис. 4. БКНС с газовым приводом на м/р Каракудук в Республике Казахстан (оператор: ТОО «Каракудукмунай»)
Таблица 1. Технические параметры работы и варианты комплектации БКНС с газовым приводом
Таблица 1. Технические параметры работы и варианты комплектации БКНС с газовым приводом
Таблица 2. Технические характеристики и комплектация БКНС на м/р Каракудук
Таблица 2. Технические характеристики и комплектация БКНС на м/р Каракудук

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.

Рис. 5. Технологическая схема БКНС с газовым приводом на м Каракудук
Рис. 5. Технологическая схема БКНС с газовым приводом на м Каракудук
Рис. 6. Схема размещения насосных блоков на площадке эксплуатации на м/р Каракудук
Рис. 6. Схема размещения насосных блоков на площадке эксплуатации на м/р Каракудук

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.

Таблица 3. Сравнение экономических характеристик БКНС с газопоршневым приводом и электроприводом
Таблица 3. Сравнение экономических характеристик БКНС с газопоршневым приводом и электроприводом
Комментарии

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

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Оборудование АО «Новомет-Пермь» для систем ППД
Результаты опытно-промышленных испытаний и опыт внедрения агрегатов шурфных АЦНПШ5-200-1000
Реклама
Свежий выпуск
Инженерная практика №05/2018

Инженерная практика

Выпуск №05/2018

Промысловые трубопроводыМеханизированная добыча
Особенности и нормативная база в области эксплуатации и ремонта подводных трубопроводовДиагностика, мониторинг и обеспечение безаварийной эксплуатации промысловых трубопроводов, защитные покрытияПроектирование, строительство и ремонт стальных и полимерных трубопроводовОПИ глубинно-насосного оборудования и НКТ с защитными покрытиями, эксплуатация неметаллических НКТРеагенты и внутрискважинное оборудование для механизированной добычи нефти в осложненных условияхПодготовка нефти. Внедрение ГИС
Ближайшее совещание
Механизированная добыча, Трубопроводный транспорт
Коррозия 2018
Международная производственно-техническая конференция

КОРРОЗИЯ – 2018: Эффективные методы работы с фондом скважин, осложненным коррозией, эксплуатация промысловых нефтегазопроводов и водоводов в условиях высокой коррозионной активности

27-29 августа 2018 г., г. Казань, конференц-зал «Габдулла Тукай»
Задачей Конференции является обмен опытом и определение наиболее экономически и технологически эффективных решений и технологий в области работы с фондом скважин, осложненных коррозионным фактором и анализ применения современных методов и технологий для сокращения аварийности промысловых трубопроводов различного назначения в условиях высокой коррозионной активности.
Ближайший тренинг
Капитальный ремонт скважин
Ловильный сервис – сентябрь 2018
Тренинг-курс

Ловильный сервис на нефтяных и газовых скважинах

10 – 14 сентября 2018 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.