Опыт применения насосных установок малой производительности в системе ППД ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ»
На ряде удаленных участков месторождений ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ» состояние водоводов не позволяет увеличить давление закачки из-за аварийности и наличия гидравлических сопротивлений. По этой причине на части фонда ППД давление закачки существенно ниже проектных показателей. На таких объектах с объемами закачки жидкости менее 1000 м3/сут мы применяем насосные установки малой производительности: горизонтальные, шурфовые и устьевые. На данный момент общий фонд установок для ППД насчитывает более 70 единиц, включая 21 горизонтальную, 50 шурфовых и семь устьевых. Практически все они (в т.ч. установки, внедренные в 2001-2002 годах) находятся в эксплуатации.
Первая горизонтальная насосная станция блочного исполнения на базе ЭЦН производства ЗАО «Новомет-Пермь» была установлена в 2001 году на МБКНС1103П Сибирского месторождения ЦДНГ-11. Данная установка располагалась в отапливаемом блок-боксе и осуществляла закачку пресной воды (рис. 1). Длина блок-бокса составляла девять метров, тогда как установки других производителей были более 12 м в длину при аналогичных характеристиках по производительности и напору.
В 2002 году на объекте НГСП-1210 «Логовское» ЦДНГ-12 были введены в эксплуатацию две установки открытого исполнения производства ОАО «АЛНАС» для утилизации пластовой воды на Логовском месторождении (рис. 2).
В 2003 году обустроены системы ППД Шумовского месторождения ЦДНГ-9 (семь установок в блочном исполнении) и Кокуйского месторождения ЦДНГ-10 (девять установок открытого исполнения и две установки в блочном исполнении) производства ЗАО «НовометПермь» (рис. 3). Стоит отметить, что принципы устройства блочных насосных установок, заложенные еще в 2003 году, актуальны и на сегодняшний день и используются при изготовлении блочных установок компании «Новомет-Пермь».
В табл. 1 показан общий фонд ГНУ по шести ЦДНГ «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ» (21 установка). За время работы были выявлены их слабые места (узел подвода, торцевое уплотнение), которые дорабатывались в процессе эксплуатации. Так, средняя наработка на отказ узла подвода (производства «НовометПермь») после модернизации составила 7500 маш.-ч, производства «АЛНАС» — 12500 маш.-ч. Средняя наработка до капитального ремонта насосных секций на закачке пластовой воды по нашему предприятию достигает 15900 маш.-ч (рис. 4).
Также отметим, что применение на ГНУ частотнорегулируемых приводов с PID-регулированием позволяет задавать требуемые технологические параметры закачки, поддерживать работу ГНУ в зоне максимального КПД и минимального энергопотребления.
При значительном изменении объемов закачки жидкости в скважины (30%) требуется реконструкциякак самой насосной установки со станцией управления и блок-боксом, так и фундамента — по причине значительного изменения длины установок.
На основании имеющегося опыта эксплуатации ГНУ можно выделить основные преимущества и недостатки установок данного типа. К преимуществам оборудования мы относим, в частности, минимальные сроки монтажа, высокий КПД и низкие удельные затраты на 1 м3 закачки, удобство в обслуживании и ремонте.
При реконструкции БКНС-1010П на основании проведенного технико-экономического анализа применения ГНУ на базе ЭЦН и шурфовых установок стандартных ЭЦН было принято решение строительства КНС в шурфовом исполнении.Основные недостатки — высокие (по сравнению с шурфовой установкой) эксплуатационные затраты; узкий диапазон регулирования по производительности и давлению; высокие капитальные затраты на модернизацию при смене типоразмера насосной установки; наличие вспомогательных систем жизнеобеспечения блок-бокса; дополнительное энергопотребление вспомогательными системами.
ШУРФОВЫЕ УЭЦН ДЛЯ СИСТЕМЫ ППД
С началом серийного производства отечественными предприятиями высокопроизводительных УЭЦН широкое применение в системе ППД нашей компании получили также шурфовые насосные установки (рис. 5). Возможность использования установок с различными параметрами по производительности и напору позволяет с меньшими затратами изменять технологические режимы системы ППД. А защита прилегающих грунтов от попадания перекачиваемой жидкости достигается конструкцией шурфов с герметичным «пеналом».
К внедрению шурфовых установок мы приступили в 2005 году. Сегодня они установлены и работают на КНС Озерного, Гагаринского, Маговского, Шершневского и Москудьинского месторождений, а также применяются для утилизации пластовой воды на объектах НГСП и УПСВ. Аналогичные конструкции шурфовых насосных используются для перекачки нефтесодержащих жидкостей гидроструйными установками.
Количество установок на начало 2013 года составляет порядка 50 единиц. В настоящее время разрабатывается ПСД на реконструкцию БКНС-1003П (замена блочной насосной с агрегатами ЦНС-180-1900 на шурфовую КНС производительностью 2000 м3/сут с четырьмя шурфами (три в работе и один в резерве) с установками ЭЦН-5А-700-2000, оснащенными вентильными двигателями).
Основные преимущества шурфовых установок — это минимальные эксплуатационные затраты; высокий КПД и низкие удельные затраты на 1 м3 закачки, а также возможность из одного шурфа вести закачку в дветри скважины одновременно.
К недостаткам следует отнести узкий диапазон регулирования по производительности и давлению, необходимость выполнять периодическую промывку шурфа и невозможность в ряде случаев строительства и обустройства шурфов по геологическим причинам (карстовые пустоты, рельеф) (рис. 6, табл. 2).
УСТАНОВКИ НАСОСНЫЕ УСТЬЕВЫЕ (УНУ) ДЛЯ СИСТЕМ ППД
Следующий тип оборудования низкой производительности, применяемый на объектах «ЛУКОЙЛПЕРМЬ», — это устьевые насосные установки (рис. 7, табл. 3).
Компоновка УНУ состоит из перевернутого ЭЦН, который опускается в кожух на устье скважины и увеличивает давление закачки. Электродвигатель (ЭД) при этом находится на поверхности. Таким образом, обслуживание ЭЦН и ЭД не требует участия бригад ТКРС.
Установки такой конструкции изготавливают, в частности, ООО ПКТБ «Техпроект» и ОАО «Ижнефтемаш». На сегодняшний день существуют несколько вариантов исполнения УНУ. Первый из них (УНУ ППД) предназначен для осуществления индивидуальной регулируемой закачки в системах ППД с истекшим ресурсом водоводов высокого давления.
Второй вариант — это дожимная насосная установка для поддержания пластового давления (УДНУ ППД), применяемая для индивидуальной регулируемой закачки в концевые скважины системы ППД для обеспечения проектных показателей.
И третий вариант — установка насосная устьевая для сброса воды в поглощающую скважину (УНУ СВС), которая применяется для утилизации подтоварной воды. В табл. 4 представлены основные технические характеристики всех перечисленных видов устьевых установок.
В 2007 году первые УНУ производства ПКТБ «Техпроект» проходили опытно-промышленные испытания на Шершневском и Озерном месторождениях (рис. 9). Испытания выявили следующие проблемы, связанные с конструктивными недостатками оборудования. Вопервых, узел стыковки ЭЦН с колонной НКТ не обеспечивал герметичность, вследствие чего невозможно было опрессовать пакер. Проблема была решена путем установки насоса в герметичный «пенал», который через НКТ был связан с подпакерным пространством.
Во-вторых, низкий ресурс торцового уплотнения. За счет улучшения конструкции эта проблема также была решена. В-третьих, неоднократный слом вала торцового уплотнения (материал вала был заменен на более прочный). И четвертый обнаруженный недостаток — это длительный период растравливания давления (т.к. воду вывозили автоцистерной). Для его устранения была организована линия для стравливания воды в колодец водовода низкого давления.
В 2011 году в эксплуатацию были приняты семь установок производства ПКТБ «Техпроект» (Москудьинское месторождение). Все семь в настоящее время находятся в работе, отказов оборудования за период эксплуатации не зафиксировано. Данные по наработке УНУ представлены в табл. 5.
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.