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

Опыт внедрения УЭВН в компании «ЛУКОЙЛ»

ОАО «ЛУКОЙЛ» применяются регулируемые электроприводы на основе ВЭД для УЭЦН и УЭВН. Внедрение винтовых насосов на скважинах Компании началось в 1986 году и было обусловлено, главным образом, разработкой залежей нефти с высокой вязкостью. В настоящее время винтовыми насосами оборудовано около 3% фонда скважин Компании.

25.01.2019 Инженерная практика №08/2010
Иконников Юрий Андреевич Начальник отдела по добыче нефти ГУ по обеспечению добычи нефти и газа ПАО «ЛУКОЙЛ»
Марданшин Альфир Наилевич Менеджер отдела по добыче нефти ГУ по обеспечению добычи нефти и газа ОАО «ЛУКОЙЛ»

Структура среднедействующего фонда ОАО «ЛУКОЙЛ» на 01.01.2010 г.
Структура среднедействующего фонда ОАО «ЛУКОЙЛ» на 01.01.2010 г.

Основная часть фонда скважин ОАО «ЛУКОЙЛ» (25 068 единиц) оборудована УЭЦН и УСШН, на УЭВН приходится чуть более 700 скважин, или 3% фонда (см. «Структура среднедействующего фонда ОАО «ЛУКОЙЛ»). В скважинах Компании работают порядка 500 винтовых насосов с погружным приводом и около 200 – с поверхностным. Кроме того, активно внедряются УЭЦН, оборудованные вентильными двигателями (см. «Динамика роста количества скважин, эксплуатируемых УЭЦН и УЭВН с вентильным приводом в ОАО «ЛУКОЙЛ», 2003 – 2009 гг.»).

Внедрение УЭВН началось в 1986 году с началом освоения пермо-карбоновых залежей высоковязкой нефти Усинского месторождения «ЛУКОЙЛ-Коми». В 2004 году винтовые насосы начали внедряться на Осинском месторождении ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь». В этом году УЭВН внедряются на скважинах Озерного месторождения ОАО «РИТЭК». Подбор УЭВН ведется с помощью программы «Автотехнолог», разработанной в РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина.

ПРЕИМУЩЕСТВА УЭЦН И УЭВН С ВЭД

Для внедрения УЭВН в Компании выбраны скважины с дебитом 7 – 100 м3/сут., вязкостью добываемой жидкости 500 – 900 МПа·с и содержанием мехпримесей до 400 мг/л. Применение УЭВН с поверхностным приводом оправдано при эксплуатации скважин с низким динамическим уровнем, в условиях низкого пластового давления и низкого коэффициента продуктивности, при высоком (до 50%) содержании свободного газа на приеме насоса.

Если проводить сравнение УЭВН и УЭЦН, то последние могут эксплуатироваться в условиях более высоких температур (до 150°С), но со значительно меньшей вязкостью добываемой продукции и более низким содержанием мехпримесей – не более 200 мг/л. При увеличении обводненности продукции до 80% целесообразен перевод скважин с УЭВН на УЭЦН.

При использовании УЭЦН с ПЭД при добыче высоковязких нефтей наблюдаются высокие значения рабочих и пусковых токов (Iпуск > 5 Iн). Это приводит кповышенному расходу электроэнергии и перегреву двигателя, что, в свою очередь, снижает ресурс установки. Недостаточный диапазон регулирования частоты вращения с сохранением стабильного момента не позволяет использовать ПЭД в качестве привода для УЭВН с диапазоном регулирования частоты вращения до 700 об/мин.

Динамика числа скважин, эксплуатируемых УЭЦН и УЭВН с вентильным приводом в ОАО «ЛУКОЙЛ», 2003-2009 гг.
Динамика числа скважин, эксплуатируемых УЭЦН и УЭВН с вентильным приводом в ОАО «ЛУКОЙЛ», 2003-2009 гг.

Применение УЭВН с ВЭД дает возможность, во-первых, снизить энергозатраты за счет более высокого КПД (91 – 92%) и меньших значений рабочих токов, а также регулирования частоты вращения. Во-вторых, появляется возможность повысить ресурс установки, так как более низкие рабочие токи уменьшают вероятность перегрева двигателя. В-третьих, можно добиться оптимизации отбора продукции посредством регулирования частоты вращения и работы УЭЦН в циклическом режиме.

Таким образом, благодаря низкой частоте вращения при стабильном высоком моменте можно экономить электроэнергию и повышать ресурс установок погружных винтовых насосов.

НЕДОСТАТКИ УЭВН

УЭВН представляют собой более дорогостоящее оборудование по сравнению с УЭЦН. Также для них характерны более высокие эксплуатационные затраты: в условиях месторождений «ЛУКОЙЛ-Коми» превышение составляет более чем 1,5 раза.

Среди недостатков УЭВН следует отметить и относительно низкие показатели по наработке на отказ. Так, средний показатель по «ЛУКОЙЛ-Коми» составляет 280 суток, тогда как наработка по УЭЦН превышает 430 суток. Относительно более высокие показатели наработки (более 450 суток) характерны для УЭВН импортного производства, в частности, немецкой компании Netzsch. На сегодняшний день по данным насосам, эксплуатирующимся в ТПП «ЛУКОЙЛ-Усинскнефтегаз», максимальная наработка на отказ приближается к 1400 суткам.

Гарантируемые поставщиками УЭВН наработки на отказ также ниже, чем в среднем по УЭЦН. Так, для УЭВН производства завода «Борец» гарантийная наработка составляет 180 суток, «Ливгидромаш» – 150 суток, тогда как гарантийная наработка по УЭЦН составляет в среднем 365 суток. Такая ситуация связана с более жесткими условиями, в которых эксплуатируются винтовые насосы. Кроме того, «слабым звеном» УЭВН является эластомер, разрушение которого чаще всего становится причиной отказа установки. Это касается и насосов Netzsch (60% отказов по причине «износ эластомера»). С этой точки зрения УЭВН с поверхностным приводом обладают преимуществом по сравнению с насосами, оборудованными погружным двигателем. В частности, эксплуатация насоса при низких оборотах (100 об/мин) ротора снижает вероятность износа эластомера в скважинах с высокой вязкостью нефти.

ЭКОНОМИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

На скважинах «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь» и «ЛУКОЙЛ-Коми» проводились промысловые испытания, направленные на выявление возможности экономии электроэнергии при эксплуатации УЭВН с вентильным приводом. Сравнительные испытания на скважинах показали возможность экономии электроэнергии до 20%. Однако последующие эксперименты по оценке энергоэффективности вентильного и асинхронного двигателей, проведенные в ОКБ БН «КОННАС» совместно с КБ «НОВОМЕТ-Пермь» в октябре 2010 года, оказались менее оптимистичными. Они, в частности, выявили экономию в пределах 7 – 10%. Данный эксперимент проводился с УЭЦН-500, использовался асинхронный двигатель и ВЭД аналогичного типоразмера (40 кВт). В ближайшем будущем в рамках эксперимента планируется провести аналогичные сравнительные испытания с более мощными двигателями – 100, 200 кВт, что позволит получить дополнительные данные о возможностях экономии электроэнергии.

Следует отметить, что первоначально при внедрении УЭВН вопрос экономии электроэнергии был второстепенным, основной акцент делался на возможность изменения частоты вращения электродвигателя при эксплуатации скважины. Однако сегодня значимость энергосбережения при эксплуатации УЭВН растет.

ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ИЛИ ИМПОРТНЫЕ?

Большая часть УЭВН, применяемых в Компании, отечественного производства. В настоящее время проводятся ОПИ импортных установок, в частности, насосов производства Netzsch. Однако, несмотря на то, что установкам импортного производства присущи более высокие показатели по наработке на отказ, они обладают существенными недостатками: даже при наработке на отказ в 500 суток суммарные затраты (инвестиционные и операционные) значительно превышают аналогичные затраты на отечественные насосы. Другой недостаток – поставка запчастей занимает более длительное время. Кроме того, иностранный производитель зачастую не может обеспечить сервисное сопровождение своих УЭВН. В настоящее время сервис зарубежных УЭВН осуществляется своими силами. По нашим оценкам, на данном этапе это эффективнее по сравнению с возможным привлечением внешнего сервиса.

Что касается планов по внедрению УЭВН на среднесрочную перспективу, то лавинообразного роста не ожидается. Предполагается, что в обозримом будущем прирост фонда УЭВН будет составлять около 20 единиц в год.

Комментарии

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

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
УСШНЭК на смену УВН
Внедрение УЭВН в «Сургутнефтегазе» вряд ли выйдет за рамки эксперимента
Реклама
Свежий выпуск
Инженерная практика №08/2019

Инженерная практика

Выпуск №08/2019

Механизированная добыча. Ремонт скважин. Наземная инфраструктура
Защита внутрискважинного оборудования и трубопроводов от воздействия коррозии и других осложняющих факторовВнутрискважинные компенсаторы реактивной мощностиЦифровые тренажерные комплексы для оптимизации эксплуатации скважинГидромеханическая насадка для ликвидации гидратно-парафиновых пробок в НКТПовышение качества замеров АГЗУИнтенсификация массообменных процессов при обессоливании нефти
Ближайшее совещание
Механизированная добыча
Осложненный фонд – 2019
X Юбилейная производственно-техническая конференция

Эксплуатация осложненного фонда скважин ‘2019

19-20 ноября 2019 г., г. Москва
Задача Юбилейной Конференции состоит в анализе и обмене опытом лучших практик, которые зарекомендовали себя как экономически и технически эффективные для эксплуатации осложненного фонда скважин с различными скважинными и инфраструктурными условиями. Обсуждение наилучших технологий и оборудования, показавших свою эффективность в последние годы, будет дополнено планами по реализацию мероприятий при работе с осложненным фондом в ближайшем будущем. Основной акцент в этом году буден сделан на работу с фондом, осложненным солеотложением и АСПО. Кроме того, планируется обсудить вопросы по кабельной продукции, используемой при работе на осложненном фонде. Итоги работы Конференции будут опубликованы в одном из выпусков журнала «Инженерная практика». С целью всесторонней проработки актуальных тем мы приглашаем к участию как руководителей, сотрудников управлений добычи нефти и газа, так и специалистов направления разработки месторождений, деятельность которых связана с планированием и контролем эффективности геолого-технических мероприятий и контролем эксплуатации фонда скважин. В Конференции также примут участие представители сервисных предприятий и научных центров, компаний-производителей оборудования, химреагентов и программного обеспечения и других заинтересованных предприятий и организаций.
Ближайший тренинг
Капитальный ремонт скважин
Ловильный сервис – ноябрь 2019
Тренинг-курс

Ловильный сервис на нефтяных и газовых скважинах

18-22 ноября 2019 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 рамках авторского курса С. Балянова.