Принцип действия нового алгоритма ИСУ строится на поддержании режима работы скважины без остановки насоса с циклической сменой фаз откачки, накопления и возврата в стационарный режим (рис. 1). При работе на стационарной частоте (Fкмр) и устойчивой загрузке алгоритм «спит». При снижении загрузки происходит мониторинг работы УЭЦН путем кратковременного разгона до максимальной частоты с контролем загрузки и поиском частоты срыва подачи. При восстановлении загрузки во время процедуры, система возвращается на стационарную частоту (Fкмр), если нет — определяются частота и время работы в режимах накопления и откачки (метод пропорции, «ЦСПХ-цикл стабилизации притока В.Г. Ханжина»).

ПРОВЕДЕНИЕ ОПИ

Опытно-промысловые испытания ИСУ с новым алгоритмом проводились на объектах на объектах ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ», ООО «Башнефть-Добыча», ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз». Их применение позволило получить приросты дебитов, а также перевести скважины действующего фонда с периодического на постоянный режим эксплуатации. Следует отметить, что скважины «ЛУКОЙЛ-ПЕРМИ», на которых тестировалось наше оборудование, были осложнены АСПО, очистка лифта НКТ осуществлялась скребками до двух раз в сутки. Мы опасались, что в циклическом режиме могут произойти аварии со скребками — «подбросы», однако, ни однойаварии не произошло. В алгоритм было заложено условие: скорость подъема жидкости не должна превышать скорости подъема скребка. То есть станция способна выводить скважину из периодической эксплуатации даже при наличии осложнений.

Сейчас наши ИСУ проходят испытания в различных регионах России на месторождениях таких компаний, как ТНК-ВР, «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз», ОАО «Белкамнефть». Все ОПИ планируется завершить до конца 2012 года.

ВЫВОДЫ ПО ИТОГАМ ОПИ

Проведенные ОПИ подтвердили способность станции автоматически адаптироваться к текущим условиям эксплуатации скважины. Подтверждена работоспособность и эффективность уже обкатанных алгоритмов и защит.

«Дегазация» (рис. 2): при снижении загрузки ниже порога ЗСП станция автоматически переводится в режим дегазации (кратковременное повышение и снижение частоты) и предотвращает остановку УЭЦН по ЗСП из-за скопления газа на приеме насоса.

«Газовая защита» (рис. 3): если от газа избавиться не получается, станция не дает длительно эксплуатировать установку в предельном режиме, ограничиваясь определенным числом циклов дегазации. По умолчанию выполняются шесть тактов дегазации, и если загрузка не восстановилась, срабатывает защита. По истечении времени задержки АПВ ЭЦН запустится автоматически.

«Защиты ТМС» (рис. 4): ИСУ не учитывает в расчетах показания ТМС. Показания используются в качестве дополнительной защиты по температуре, давлению и вибрации. В представленном примере уставка по давлению ТМС составляет 70 атм. Если давление падает ниже этого порога, УЭЦН останавливается. У нас за время ОПИ такие остановки происходили, хотя судя по наличию притока, скважина могла продолжать работать в циклах ЦСПХ или монорежиме. Ограничение по давлению было обусловлено состоянием эксплуатационной колонны.

Проверена работа новых алгоритмов.

«ВНР» (рис. 5): Отмечу также, что все испытываемые нами ИСУ оснащены функцией адаптивного вывода на режим. Предусмотрено несколько вариантов: ускоренный, щадящий, режим с модуляцией (по заданному тренду). В процессе вывода на режим станция следит за изменением частоты и загрузки. После выхода на режим значения загрузки и частоты также проверяются. Дополнительно могут быть проведены процедуры разового поиска граничной частоты.

«ПДФ» (рис. 6): Помимо перечисленных алгоритмов, на наших станциях реализованы алгоритмы управления скважинами, работающими в постоянном режиме. При превышении загрузки выставленных порогов в течение длительного времени станция начинает набор частоты. Параметры разгона можно регулировать. При стабильном притоке (загрузка не приближается к ЗСП) станция увеличивает частоту откачки. В процессе откачки происходит мониторинг загрузки при выполнении процедуры автопоиска частоты срыва подачи.

«ПДФ» (рис. 7): при слабом притоке (загрузка близка либо равна ЗСП) станция выполняет автоматический переход в циклический режим. Если в течение двух циклов загрузка не восстановилась, происходит автоматический откат частот.

Отдельного упоминания заслуживает режим ухода от ЗП (токоограничение).«Токоограничение» (рис. 8): уставка токоограничения, как правило, не превышает номинал или находится ниже значения номинального тока ПЭД. При достижении значений тока ПЭД уставки токоограничения работа ведется на границе данного значения путем снижения частоты. Все алгоритмы станции в этом режиме работают, но в усеченном варианте по верхней границе частот, то есть с меньшей амплитудой. При достижении пусковой частоты отрабатывается стандартная защита от перегруза по ампер-секундной характеристике.