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»

Более четверти отказов УЭЦН в ООО «РН-Юганскнефтегаз» происходит из-за засорения мехпримесями, что обуславливает необходимость поиска и внедрения эффективных способов борьбы с этим осложняющим фактором.

В настоящее время основным способом защиты ГНО от мехпримесей служит применение фильтров, также используются технологические (ГНКТ, УОЗС) и химические (закрепление RCP проппанта, крепление коллекторов полимерными композициями «ГЕОТЕРМ») методы защиты.

06.11.2011 Инженерная практика №11/2011
Басов Сергей Геннадьевна Начальник аналитического сектора Отдела качества ООО «РН-Юганскнефтегаз»

Процесс образования и выноса мехпримесей включает в себя три стадии. Сначала происходит образование частиц под действием горного давления. Затем под действием депрессии взвешенные частицы выносятся на поверхность, при этом большую роль играет вязкость флюида: чем выше вязкость, тем меньший градиент давления требуется для выноса мехпримесей. И наконец, под действием флотации (увлечение частиц глобулами нефти за счет сил поверхностного натяжения) осуществляется поднятие частиц до приема насоса. В структуре мехпримесей выделяются частицы горной породы от разрушения скелета пласта, и проппант, оставшийся после ГРП. Интенсивность выноса мехпримесей зависит от условий эксплуатации скважин, а именно от депрессии, дебита нефти и глубины залегания пласта.

Рис. 1. Структура действующего фонда скважин ООО «РН-Юганскнефтегаз» по содержанию мехпримесей
Рис. 1. Структура действующего фонда скважин ООО «РН-Юганскнефтегаз» по содержанию мехпримесей

ХАРАКТЕРИСТИКА ФОНДА

Основную долю действующего фонда УЭЦН «РНЮганскнефтегаза» составляют скважины с КВЧ от 100 до 500 мг/л, значительная часть скважин осложнена КВЧ до 100 мг/л, скважины с КВЧ 500 мг/л и более встречаются гораздо реже (рис. 1).

В настоящее время фонд, осложненный абразивами из пласта, примерно вдвое больше, чем фонд, осложненный абразивами после ГРП, что указывает на разрушение горной породы в качестве основной причины образования мехпримесей на скважинах «РН-Юганскнефтегаза».

Рис. 2. Структура преждевременных (до 180 сут) отказов УЭЦН в ООО «РН-Юганскнефтегаз» за 10 месяцев 2011 года
Рис. 2. Структура преждевременных (до 180 сут) отказов УЭЦН в ООО «РН-Юганскнефтегаз» за 10 месяцев 2011 года

На первом месте среди причин преждевременных отказов УЭЦН находится засорение мехпримесями (27% отказов), далее следуют солеотложения (16%) и необеспеченный приток (11%) (рис. 2).

На протяжении трех последних лет доля фонда, осложненного выносом мехпримесей, остается на уровне 40% (рис. 3). В 2011 году фонд, осложненный выносом мехпримесей, составит 38% от действующего фонда. Снижение этого показателя достигается путем проведения специальных мероприятий.

Рис. 3. Динамика фонда, осложненного выносом мехпримесей и проппанта, 2007-2011 гг.
Рис. 3. Динамика фонда, осложненного выносом мехпримесей и проппанта, 2007-2011 гг.

МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ МЕХПРИМЕСЕЙ

Существующие методы защиты УЭЦН от воздействия механических примесей можно подразделить на три группы: технологические, технические и химические. Технологические подразумевают очистку забоя скважины с применением устройств для очистки забоя скважины (УОЗС), ГНКТ и т.д. Технические методы включают применение УЭЦН в износостойком исполнении и УЭЦН с открытой ступенью, а также использование специального оборудования по защите УЭЦН от мехпримесей (забойные фильтры, фильтры под УЭЦН, фильтры в составе УЭЦН, верхние шламоуловители). Среди химических методов можно выделить применение проппанта RCP (со смоляным покрытием) при проведении ГРП и обработку призабойной зоны пескопроявляющей скважины реагентом в целях ее закрепления.

Для профилактики засорения УЭЦН и в целях борьбы с отказами погружного оборудования по мехпримесям в «РН-Юганскнефтегазе» осуществляется несколько групп мероприятий.

Во-первых, подготовка скважины при ремонте (очистка призабойной зоны и ствола скважины, в том числе с помощью установки ГНКТ).

Во-вторых, проведение контрольных проверок качества вывода на режим и эксплуатации скважин. Все 100% выводов скважин на режим после ГРП производятся с использованием частотных преобразователей.

Во-третьих, непосредственная борьба с засорением мехпримесями, а также с высоким уровнем КВЧ, сопряженная с внедрением фильтров для защиты УЭЦН от мехпримесей, шламоуловителей ШУМ, входных фильтров-модулей ЖНШ, а также ЭЦН в износостойком исполнении.

В-четвертых, применение химических методов защиты — закачка полимерных композиций типа «Геотерм-01», связывание слабосцементированной породы химическими реагентами и т.д.

Рис. 4. Фильтры, применяемые для защиты скважин от мехпримесей на скважинах ООО «РН-Юганскнефтегаз»
Рис. 4. Фильтры, применяемые для защиты скважин от мехпримесей на скважинах ООО «РН-Юганскнефтегаз»

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФИЛЬТРОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ СКВАЖИН ОТ МЕХПРИМЕСЕЙ

С учетом особенностей скважин, осложненных мехпримесями, применение технологических методов защиты может решить проблему лишь отчасти. Более предпочтительно использование технических методов, в частности применение специальных фильтров для УЭЦН.

В настоящее время в «РН-Юганскнефтегазе» 120 УЭЦН действующего фонда скважин оборудовано фильтрами для защиты от мехпримесей и остатков проппанта, что соответствует 4,2% фонда, осложнен- ного мехпримесями. Применяются фильтры ЖНШ различных производителей, трех типов конструктивного исполнения — забойные, расположенные под УЭЦН и входящие в состав установки (табл. 1; рис. 4). Наибольшее предпочтение отдается последнему типу фильтров.

Таблица 1. Фильтры, применяемые для защиты скважин от мехпримесей на скважинах ООО «РН-Юганскнефтегаз»
Таблица 1. Фильтры, применяемые для защиты скважин от мехпримесей на скважинах ООО «РН-Юганскнефтегаз»

Шламоуловитель ШУМ применяется для защиты отечественных УЭЦН при работе со средой с КВЧ более 100 мг/л для УЭЦН обычного исполнения и более 500 мг/л для УЭЦН износостойкого исполнения. Шламоуловители типа ШУМ можно устанавливать с УЭЦН 5-го габарита производительностью не более 125 м3/сут и УЭЦН габарита 5А производительностью не более 199 м3/сут.

Фильтр МВФ используется для защиты отечественных УЭЦН в скважинах после ГРП, а также с КВЧ более 100 мг/л для УЭЦН обычного исполнения и более 500 мг/л для УЭЦН износостойкого исполнения. Фильтры МВФ принято использовать с УЭЦН 5-го габарита производительностью от 45 до 360 м3/сут (в зависимости от длины МВФ от 3 до 6 м) и УЭЦН габарита 5А производительностью от 170 до 360 м3/сут (в зависимости от длины МВФ от 3 до 6 м). При комплектации УЭЦН также необходимо учитывать максимальную допустимую нагрузку на вал МВФ: для МВФ 5-го габарита она должна составлять не более 108 кВт, для МВФ 5А габарита — не более 179 кВт.

Фильтр ЖНШ применяется для защиты отечественных УЭЦН в скважинах после ГРП, а также при КВЧ более 100 мг/л для УЭЦН обычного исполнения и более 500 мг/л для УЭЦН износостойкого исполнения. ЖНШ применяются для УЭЦН 5-го габарита производительностью от 115 до 440 м3/сут (в зависимости от длины ЖНШ от 3 до 12 м) и для УЭЦН габарита 5А производительностью от 120 до 460 м3/сут (в зависимости от длины ЖНШ от 3 до 12 м). При комплектации УЭЦН также необходимо учитывать максимальную допустимую нагрузку на вал ЖНШ: для ЖНШ 5-го габарита она должна составлять не более 65 кВт, для ЖНШ габарита 5А — не более 178 кВт.

Фильтр-насадка ФНТ применяется для защиты отечественных УЭЦН в скважинах после ГРП и при КВЧ, превышающей 100 мг/л для УЭЦН обычного исполнения и более 500 мг/л для УЭЦН износостойкого исполнения. Пропускная способность фильтра находится в пределах 300 м3/сут.

Следует отметить, что в компании особое внимание уделяется внедрению новой техники, ведется мониторинг новых разработок в области борьбы с засорением мехпримесями. В 2011–2012 годах планируется провести испытания гидравлического центробежного (ФГЦ-114-250), входного (ФЩ-МВБ) и блочного регулируемого фильтров (ФБР) и сепаратора мехпримесей (СМ-ШБ).

Рис. 5. НнО УЭЦН до и после применения фильтров ЖНШ и ШУМ
Рис. 5. НнО УЭЦН до и после применения фильтров ЖНШ и ШУМ

Фильтры, применяемые на скважинах компании, показали свою эффективность, что подтверждается приростом НнО:для ЖНШ – +22%, для ШУМ – +70% (рис. 5). В среднем в результате применения фильтров наработка УЭЦН увеличивается в 1,2–1,7 раза. Дефектов, связанных с конструкцией фильтров, при разборе не выявлено.

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ СКВАЖИН ОТ МЕХПРИМЕСЕЙ В 2011–2012 ГОДАХ

В 2011–2012 годах для защиты скважин от мехпримесей мы планируем провести следующие мероприятия:

  • завершить испытания фильтра-насадки ФГЦ-114-250 производства ЗАО ПО «Стронг» и фильтра блочного регулируемого ФБР производства ООО «Русэлком» (до конца 2011 года);
  • выполнить испытания пескоотделителей центробежного типа, в частности сепаратора мехпримесей — шламосборника СМ-ШБ5 (5А) производства ООО «ПК Борец» (2012 год);
  • закончить испытания фильтра щелевого — модуля входного ФЩ-МВБ5 (5А) производства ООО «ПК Борец» и фильтра ФВПР РЕАМ-РТИ производства ООО «РЕАМ-РТИ» (2012 год);
  • провести работы с заводами-производителями по конструктивному усовершенствованию применяемых фильтров (расширение диапазона по производительности, прочностным свойствам и т.п.);
  • продолжить испытания по ограничению выноса мехпримесей из высокопроницаемых пластов с использованием полимерной композиции «Геотерм01», уже зарекомендовавшей себя на Мамонтовском месторождении;
  • провести испытания технологии химического связывания слабосцементированной породы реагентом SECURE 2020 компании Champion Technologies.
Показать выдержки из обсуждения

ВЫДЕРЖКИ ИЗ ОБСУЖДЕНИЯ

Вопрос: Сергей Григорьевич, кто осуществляет ремонт фильтров, поднятых из скважин, — фирма-производитель фильтров или сервисная компания, производящая ремонт УЭЦН?
Сергей Басов: Ремонт фильтров полностью освоила сервисная компания. Они делают все необходимое — от закупки запчастей до непосредственно ремонта.
Вопрос: Чем вызвана необходимость расширения ассортимента используемых фильтров для борьбы с мехпримесями?
С.Б.: Тем, что многие типы фильтров не проходят ОПИ и/или мы отказываемся от их использования, исходя из какойлибо одной характеристики. К примеру, мы приняли решение не применять неремонтопригодные фильтры. В такой ситуации приходится постоянно искать и испытывать новые виды оборудования.
Вопрос: Проблема с выносом проппанта на фонде вашей компании стоит менее остро по сравнению с проблемой выноса абразива из пласта. Можно ли такую ситуацию объяснить специальными мерами при проведении ГРП?
С.Б.: Безусловно, при проведении ГРП принимаются специальные меры, препятствующие выносу проппанта. Следует отметить, что весь процесс проведения ГРП происходит под строжайшим контролем супервайзеров, что исключает нарушение технологии. Относительно небольшой вынос проппанта по сравнению с выносом породы также объясняется тем, что после ГРП выполняются мероприятия по очистке ствола скважины, в том числе при помощи ГНКТ.
Вопрос: Какая из характеристик мехпримесей, на ваш взгляд, наиболее негативным образом сказывается на работе УЭЦН — твердость или размер частиц?
С.Б.: Твердость, поскольку именно эта характеристика определяет абразивность.
Комментарии

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

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Результаты ОПИ нефтепроводных труб и НКТ из сталей с повышенной коррозионной стойкостью на месторождениях ООО «ЛУКОЙЛ-КОМИ»
Повышение энергоэффективности производственных процессов ОАО «Сургутнефтегаз»
Свежий выпуск
Инженерная практика №01-02/2024

Инженерная практика

Выпуск №01-02/2024

Новые методы строительства и ремонта скважинРазвитие цифровых технологийПовышение эффективности работы мехфондаПроектирование и эксплуатация трубопроводов
Подбор оптимальной технологии РИРРазвитие сервиса по геологическому заканчиванию скважинРазвитие проекта «Автономный актив»Защита ВСО и трубопроводов от коррозииПрогнозирование данных при помощи рекуррентных нейтронных сетей
Ближайшее совещание
Капитальный ремонт скважин, Механизированная добыча, Разработка месторождений, Строительство скважин
Восточная Сибирь ‘2024
Ежегодная отраслевая техническая конференция

ВОСТОЧНАЯ СИБИРЬ ‘2024. Бурение и добыча. Отраслевые вызовы, лучшие практики, новые технические решения.

21-23 августа 2024 г. , г. Иркутск
В период с 21 по 23 августа 2024 года ООО «Инженерная практика» планирует провести Ежегодную отраслевую техническую конференцию «ВОСТОЧНАЯ СИБИРЬ ‘2024. Бурение и добыча. Отраслевые вызовы, лучшие практики, новые технические решения». Мероприятие будет проходить в зале Red Hall, ББЦ (г. Иркутск ул. Байкальская, 279) в очном формате.
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.).