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

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.

30.06.2013 Инженерная практика №06,07/2013
Шестаков Андрей Алексеевич Главный механик управления механоэнергетического и метрологического обеспечения ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ»

Рис. 1. Горизонтальная насосная установка, расположенная в отапливаемом блок-боксе
Рис. 1. Горизонтальная насосная установка, расположенная в отапливаемом блок-боксе

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.

Рис. 2. Установка открытого исполнения для утилизации пластовой воды на Логовском месторождении
Рис. 2. Установка открытого исполнения для утилизации пластовой воды на Логовском месторождении

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».

Рис. 3. Блочные насосные установки (Шумовское месторождение)
Рис. 3. Блочные насосные установки (Шумовское месторождение)
Таблица 1. Общий фонд ГНУ ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ»
Таблица 1. Общий фонд ГНУ ООО «ЛУКОЙЛ-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).

Рис. 4. Особенности эксплуатации ГНУ: проблемные узлы
Рис. 4. Особенности эксплуатации ГНУ: проблемные узлы

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.

Рис. 5. Шурфовые установки ЭЦН для системы ППД
Рис. 5. Шурфовые установки ЭЦН для системы ППД

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.

Рис. 6. Применение шурфовых насосных установок для транспорта продукции скважин
Рис. 6. Применение шурфовых насосных установок для транспорта продукции скважин

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).

Таблица 2. Технические характеристики шурфовых насосных установок и расходы на строительство/эксплуатацию
Таблица 2. Технические характеристики шурфовых насосных установок и расходы на строительство/эксплуатацию

УСТАНОВКИ НАСОСНЫЕ УСТЬЕВЫЕ (УНУ) ДЛЯ СИСТЕМ ППД

Таблица 3. Сопоставление параметров аналогов УНУ
Таблица 3. Сопоставление параметров аналогов УНУ
Рис. 7. Установка насосная устьевая (УНУ) для систем ППД
Рис. 7. Установка насосная устьевая (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.

Таблица 4. Основные технические характеристики УНУ ООО ПКТБ «Техпроект»
Таблица 4. Основные технические характеристики УНУ ООО ПКТБ «Техпроект»

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.

Таблица 5. Опытно-промышленные испытания УНУ в ЦДНГ 3 Москудьинского м/р
Таблица 5. Опытно-промышленные испытания УНУ в ЦДНГ 3 Москудьинского м/р

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.

Комментарии

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

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Эксплуатация оборудования системы ППД на месторождениях ТПП «ЛУКОЙЛ-Севернефтегаз»
Эффективность внедрения насосов Sulzer для системы ППД в ООО «ЛУКОЙЛ-ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ»
Свежий выпуск
Инженерная практика №10/2022

Инженерная практика

Выпуск №10/2022

Цифровые технологии в нефтедобыче. Эксплуатация и производство арматуры. Повышение эффективности работы скважин и объектов нефтегазовых месторождений
Внедрение АПК с элементами предиктивной аналитикиАвтоматизация проведения ГДИС в режиме реального времениПроведение селективной ОПЗСнижение импортозависимости нефтегазовых проектов в области арматурыРазработка импортозамещающего оборудования. Обратный инжинирингСовершенствование устьевой арматуры для ОРЭ
Ближайшее совещание
Инновации в строительстве, реконструкции и ремонте скважин российских нефтегазовых компаний ‘2023
Отраслевая техническая Конференция

Инновации в строительстве, реконструкции и ремонте скважин российских нефтегазовых компаний ‘2023. Развитие технологического потенциала и суверенитета в условиях новых отраслевых вызовов в России.

14-15 февраля 2023 года, г. Москва
В период с 14 по 15 февраля 2023 года в городе Москве ООО «Инженерная практика» планирует провести техническую отраслевую Конференцию «Инновации в строительстве, реконструкции и ремонте скважин российских нефтегазовых компаний ‘2023. Развитие технологического потенциала и суверенитета в условиях новых отраслевых вызовов в России». Мероприятие будет проходить в очном формате в зале «Ярославль» гостиницы «Золотое кольцо» (Москва, Смоленская ул., 5).