Инженерная практика
Российский нефтегазовый журнал о технологиях и оборудовании
+7 (903) 580-85-63 +7 (495) 371-01-74 info@glavteh.ru
Telegram

Опыт борьбы с мехпримесями в ООО “РН-Юганскнефтегаз”

Пo компании «РН-Юганскнефтегаз» на засорение механическими примесями в 2009 году пришлось 23% отказов УЭЦН (см. «Структура причин отказов УЭЦН в 2009 г. по ДК»). Еще 22% составили солеотложения; доля необеспеченного притока — 14%. Таким образом, мехпримеси стали основной причиной отказов скважинного оборудования.

В этой связи за прошедшие два года компания провела испытания целого ряда различных типов фильтров и технологий борьбы с механическими примесями, намечена программа продолжения этой работы на ближайшее будущее.

Вместе с тем сочетание нескольких видов осложнений требует применения комплексных технических решений для повышения наработки на отказ погружного оборудования. Именно с решением этой задачи связаны дальнейшие перспективы роста показателей работы УЭЦН в ООО «РН-Юганскнефтегаз».

07.02.2010 Инженерная практика №02/2010
Гарифуллин Азат Рифович Начальник отдела добычи нефти и газа Департамента добычи нефти и газа ПАО АНК «Башнефть»

Структура причин отказов УЭЦН в 2009 г. по ДК
Структура причин отказов УЭЦН в 2009 г. по ДК

Основную долю в действующем фонде скважин ООО «РН-Юганскнефтегаз» составляют скважины с концентрацией взвешенных частиц (КВЧ) от 100 до 500 мг/л (см. «Структура действующего фонда по содержанию КВЧ»). Структура мехпримесей — это частицы горной породы, частицы, образующиеся от разрушения скелета пласта, и проппант после ГРП.

Структура действующего фонда по содержанию КВЧ
Структура действующего фонда по содержанию КВЧ

Для профилактики и борьбы с отказами погружного оборудования по мехпримесям осуществляется несколько групп мероприятий.

Во-первых, это контроль вывода на режим и эксплуатации установок. Проводятся контрольные проверки качества вывода на режим и эксплуатации скважин с выездом в ЦДНГ и оформлением акта проверки. Все 100% выводов скважин на режим после ГРП производятся с помощью частотных преобразователей.

Во-вторых, технологи и операторы по ДНГ проходят проверку на знание регламентов по работе с УЭЦН. Операторы ДНГ и технологический персонал проходят обучение по работе с погружными установками. В свою очередь, работа УЭЦН контролируется по показаниям погружных датчиков. И наконец, проводятся комиссионные проверки качества настроек станций управления (СУ) и частотно-регулируемых приводов (ЧРП).

Непосредственная борьба с мехпримесями и высокими уровнями КВЧ сопряжена с внедрением фильтров для защиты УЭЦН от мехпримесей, шламоуловителей ШУМ, входных фильтров-модулей ЖНШ, а также ЭЦН износостойкого исполнения.

Третья, немаловажная группа мероприятий относится к подготовке скважин и состоит из:

  • осуществления контроля очистки желобных и доливных емкостей с отбором проб на КВЧ;
  • обеспечения технологического сопровождения бригад ТКРС службой супервайзинга;
  • очистки призабойных зон и стволов скважин, в том числе колтюбинговыми установками (гибкими трубами).

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ФИЛЬТРОВ

Мы применяем фильтры различной конструкции, в том числе забойные фильтры, фильтры под УЭЦН и фильтры в составе УЭЦН (см. «Применение фильтров различной конструкции»).

Применение фильтров различной конструкции
Применение фильтров различной конструкции
Опыт внедрения скважинных фильтров ФС-73
Опыт внедрения скважинных фильтров ФС-73
Опыт внедрения фильтров ФНТ
Опыт внедрения фильтров ФНТ
Входной модуль МВФ
Входной модуль МВФ
Входной фильтр-модуль ЖНШ
Входной фильтр-модуль ЖНШ

Фильтр ФС-73 относится к группе забойных (см. «Опыт внедрения скважинных фильтров ФС-73»). Щелевой фильтр устанавливается в зоне перфорации с помощью отсекающего пакера и комплектов перевод-ников. Фильтроэлемент изготовлен из нелегированной стали и обеспечивает тонкость фильтрации 300 мкм.

Основное преимущество данного фильтра состоит в возможности осуществления нескольких рейсов УЭЦН без подъема фильтра. Основные недостатки сопряжены с увеличением времени на ТРС (за счет скреперования колонны и дополнительной СПО для посадки пакера с фильтром), риском прихвата и аварии при извлечении фильтра, а также со снижением притока при засорении.

Следующий из внедрявшихся фильтров — ФНТ производства ПО «СТРОНГ» (см. «Опыт внедрения фильтров ФНТ»). Это фильтр-насадка, щелевой фильтр, который вместе с пакером ПРС-146 устанавливается непосредственно под УЭЦН. Фильтроэлемент — высокопрочная профилированная нержавеющая сталь с тонкостью фильтрации 200 мкм. Фильтр работает хорошо, с увеличением наработки, но имеет недостаток — проблему с пакером: в 25% случаев пакер не сработал. Поэтому данные фильтры более не закупаются.

Следующий вид оборудования — входной фильтр МВФ (см. «Входной модуль МВФ»). В период с 2005 по 2008 год мы внедрили более 230 комплектов этих фильтров. Фильтр работает в составе погружной установки в качестве дополнительной модуль-секции с двухслойным фильтрующим элементом из пеноникеля. Устанавливается между входным модулем или газосепаратором и нижней секцией насоса. Тонкость фильтрации составляет 250 мкм.

У этого фильтра также есть свои недостатки. Во-первых, высокая стоимость (250–300 тыс. рублей). Во-вторых, мехпримеси и проппант остаются в фильтре (забивается фильтрующий элемент). И, наконец, в-третьих, конструкция предусматривает высокий процент замены основных деталей при ремонте (фильтрующие элементы — 100%, подшипниковые узлы — свыше 50%). Иными словами, фильтр неремонтопригоден и поэтому в настоящее время нами не закупается.

Щелевой фильтр-модуль ЖНШ также работает в составе погружной установки вместо входного модуля (см. «Входной фильтр-модуль ЖНШ»). Фильтр устанавлива-ется между гидрозащитой и нижней секцией УЭЦН; возможна установка только газосепаратора без входного модуля. Фильтроэлемент — высокопрочная профилированная нержавеющая сталь. Тонкость фильтрации — 200 мкм. В период с 2006 по 2008 год внедрено более 300 комплектов. Основные преимущества фильтра состоят в том, что он применяется в составе УЭЦН и ремонтопригоден. Основной недостаток — это, конечно, высокая стоимость (250–300 тыс. рублей).

Фильтр-модуль ЖНШ применяется, в основном, для защиты отечественных УЭЦН и, прежде всего, после ГРП и на скважинах с КВЧ более 100 мг/л для УЭЦН обычного исполнения и более 500 мг/л для УЭЦН износостойкого исполнения.

Применяются фильтры ЖНШ для защиты УЭЦН 5го габарита производительностью до 220 м /сут. (в зависимости от длины ЖНШ от 4 до 6 м), а также для для УЭЦН габарита 5А производительностью до 440 м3/сут. (в зависимости от длины ЖНШ от 5 до 12 м).

Шламоуловитель ШУМ
Шламоуловитель ШУМ

Шламоуловитель ШУМ, как и два предыдущих фильтра, также работает в составе УЭЦН в качестве дополнительной модуль-секции (см. «Шламоуловитель ШУМ»). Фильтроэлемент — шламоотстойник для взвешенных твердых частиц. С 2005-го года внедрено более 400 комплектов. Основные преимущества: опятьтаки модульная конструкция в составе УЭЦН и ремонтопригодность. Основные недостатки сводятся к неэффективности при применении после ГРП и к тому, что фильтроэлемент быстро забивается при больших значениях КВЧ. Кроме того, производительность фильтра достаточно низка — до 200 м3/сут.

Критерии применимости: фильтр спускается в скважины с КВЧ более 100 мг/л для УЭЦН обычного исполнения и с КВЧ до 500 мг/л для УЭЦН износостойкого исполнения.

В зависимости от габарита УЭЦН и максимальной пропускной способности ШУМ применяются для УЭЦН 5-го габарита с производительностью не более 125 м3/сут, и для УЭЦН габарита 5А производительностью не более 200 м3/сут.

Сепаратор мехпримесей ПСМ5-114
Сепаратор мехпримесей ПСМ5-114
Испытания сепаратора мехпримесей ПСМ5-114
Испытания сепаратора мехпримесей ПСМ5-114

НОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ МЕХПРИМЕСЕЙ

В 2008-м и 2009-м годах в компании «РН-Юганскнефтегаз» испытывалось новое оборудование для защиты от мехпримесей — сепаратор мехпримесей ПСМ5-114 производства «Новомет-Пермь» обеспечивает сепарацию и накопление в контейнере механических частиц, защиту УЭЦН от пикового выноса механических примесей из пласта при пуске УЭЦН, двухступенчатую сепарацию газа и оборудован гидравлическим разобщителем (см. «Сепаратор мехпримесей ПСМ5-114»).

Испытания пяти комплектов показали среднюю наработку на отказ на уровне 274 суток после внедрения оборудования (до внедрения — 163 суток). Таким образом, рост наработки составил порядка 111 суток (см. «Испытания сепаратора мехпримесей ПСМ5114»). По результатам испытаний мы приняли решение о приобретении 40 комплектов в 2010 году.

Принцип работы сепаратора следующий. Поток частиц проходит через сепаратор, который приводится в действие приводом погружного двигателя, и гидравлический разобщитель не позволяет мехпримесям проходить выше сепаратора.

Новое оборудование защиты от мехпримесей, которое мы планируем испытывать в этом году, — устанавливаемые под УЭЦН фильтры ФПБН ООО «Борец» с фильтроэлементом в виде сетки и разобщителем. На испытании сейчас находятся два комплекта. По скважине 6685 на Приразломном месторождении наработка составила 43 суток после ГРП — остановка по ГТМ (ОПЗ). В скважине 2443 на Правдинском м/р зафиксировано непрохождение фильтра в скважину при спуске.

Планируем испытания противоточных фильтров (тоже под УЭЦН) производства ЗАО «СТРОНГ». В конструкции использована фильтр-насадка противоточная центробежная для часто ремонтируемых по причине высокой КВЧ скважин.

Кроме того, мы планируем испытать центробежный насос с открытой ступенью производства компании «Новомет». Это погружной низкодебитный насос ЭЦН05-20, предназначенный для работы в условиях повышенного выноса мехпримесей и газосодержания. КПД составляет 35%.

Разогрев ПЗП для крепления RCP проппанта
Разогрев ПЗП для крепления RCP проппанта

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЗАЩИТЫ ОТ МЕХПРИМЕСЕЙ

В качестве новой технологии для защиты от механических примесей в нашей компании испытывался метод разогрева призабойной зоны пласта (ПЗП) для крепления проппанта RCP (см. «Разогрев ПЗП для крепления RCP проппанта»).

Проппант марки Fores RCP покрыт фенолформальдегидными смолами. Его склеивание начинается при давлении выше 1000 psi (69 атм.), а при атмосферном давлении сшивание RCP проходит при температуре выше 90°С.

Как показали исследования, при производстве ГРП температура пласта может опускаться до 45°С, что ухудшает склеивание проппанта RCP. В качестве разогревающего состава применяются специальные композиции, которые при смешивании на забое выделяют большое количество теплоты (зафиксировано увеличение температуры на забое до 140°С).

Опыт реализации технологии позволил выявить ряд параметров для обязательного анализа перед принятием решения о необходимости термозакрепления проппанта после ГРП. Во-первых, это наличие и объем проппанта с RCP покрытием, закаченного в пласт при ГРП. В-вторых, температура пласта должна быть менее 90°С. Также необходимо анализировать пластовое давление, изменения забоя скважины, причины прошлых отказов УЭЦН (результаты разбора), время работы скважины после ГРП (эффективно до 30 суток) и после следующего ремонта. И, конечно, нужно учитывать проведение сопутствующих ОПЗ (исключить применение ТЗП совместно с кислотными ОПЗ ввиду негативного влияние любой кислой и щелочной среды на покрытие RCP проппанта).

Наложение осложнений друг на друга
Наложение осложнений друг на друга

ВЫВОДЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Успех в решении любой проблемы и борьбы с любым осложнением в первую очередь зависит от квалификации кадров. Подготовка специалистов, которые знают и умеют применить оборудование и технологии — самое главное направление работы в компании «РН-Юганскнефтегаз».

Важно также отметить, что при использовании оборудования и технологий защиты УЭЦН от мехпримесей остается фонд скважин с другими осложнениями (см. «Наложение осложнений друг на друга»). Осложнения «накладываются» друг на друга, и правильная стратегия работы в этом направлении должна включать комплексные мероприятия.

На 2010 год мы запланировали проведение испытаний высокооборотного комплексного оборудования «АНИКС». Цель заключается в достижении максимально возможного дебита скважин при падающей добыче. Это в основном ввод новых скважин, где идет уменьшение потенциалов скважин. Вторая цель проекта — сокращение числа подъемов УЭЦН по разным геолого-техническим мероприятиям либо после отказов вследствие выхода работы установок за «левую границу» диапазона рабочих характеристик УЭЦН. Но основная цель, конечно, состоит в сокращении отказов по причине засорения установок мехпримесями.

«АНИКС» — это высокооборотное комплексное насосное оборудование, способное работать в широком диапазоне подач от 100 до 300 м3/сутки при неизменном динамическом уровне. В основном целевой фонд — это фонд вновь введенных скважин. Потенциал внедрения технологии в «РН-Юганскнефтегазе» составляет 670 скважин со средним дебитом по жидкости в 133 м3/сутки и дебитом по нефти в 79 т/сутки.

Сейчас мы планируем испытание 6-ти комплектов УЭЦН АНИКС с приводами «Новомет» (2 привода), НПК «ЛЕПСЕ-Нефтемаш» (2 привода) и «Борец» (2 привода).

Комментарии

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

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Научные подходы к повышению надежности УЭЦН
Опыт работы оборудования УЭЦН в условиях повышенного содержания мехпримесей на месторождениях ОАО «Славнефть-Мегионнефтеаз»
Свежий выпуск
Инженерная практика №11-12/2023

Инженерная практика

Выпуск №11-12/2023

Повышение эффективности мехфонда. Работа с осложненным фондом скважин. Методы борьбы с коррозией
Методы интенсификации добычи ВВН и СВН Автоматизация мониторинга ОФОборудование для эксплуатации БС и СМД Комплексный подход к защите ВСО от коррозииИмпортозамещение в сфере ЛКМ
Ближайшее совещание
ТРУБОПРОВОДЫ ‘2024
Производсвенно - техническое отраслевое совещание

ТРУБОПРОВОДЫ ‘2024. Обеспечение целостности и эффективности систем промыслового транспорта. Лучшие практики и альтернативные решения

с 18 по 20 июня 2024 года, г. Пермь (ВАЖНО!!! место проведения - Отель "Урал")
ООО «Инженерная практика» приглашает Вас и Ваших коллег принять участие в Производственно - техническом Совещании «ТРУБОПРОВОДЫ ‘2024. Обеспечение целостности и эффективности систем промыслового транспорта. Лучшие практики и альтернативные решения». Мероприятие будет проходить в очном формате в зале Digital Hall города Перми в период с 18 по 20 июня 2024 года.
Ближайший тренинг
Механизированная добыча, Трубопроводный транспорт
Защитные покрытия для нефгаздобычи ‘2024
Тренинг-курс (программа "Наставник")

Защитные антикоррозионные покрытия '2024. Эффективные методы применения защитных покрытий в нефтедобыче.

15-17 октября 2024 г., г. Самара
Цель тренинга – ознакомление с основами материаловедения, видами покрытий, типами пленкообразующих, а также формирования профессиональных знаний в области применимости различных видов покрытий для защиты нефтепроводных и насосно-компрессорных труб. Практическая часть семинара проводится на базе аккредитованной исследовательской лаборатории, оснащенной самым современным оборудованием. При прохождение практической части занятия проводятся непосредственно на промысловых трубах и НКТ, отобранных на месторождениях. Авторский курс читают Эксперты Научно-производственного центра «Самара» (основное направление деятельности - работы, связанные с исследованиями в области защиты от коррозии элементов ТЭК (скважинное оборудование, линейные трубопроводы, емкостной парк и т.д.).