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

Основные направления развития системы ППД ОАО «Татнефть»

За время своего существования система ППД в ОАО «Татнефть» претерпевала несколько этапов модернизации. В настоящее время широкое распространение получили системы МСП (межскважинная перекачка), испытаны и внедряются системы ВСП (внутрискважинная перекачка), технология ОРЗ (одновременно-раздельная закачка), существенно повысилась надежность скважинного оборудования нагнетательных скважин, испытываются регуляторы расхода и давления, проводятся работы по очистке призабойной зоны методом динамического излива.

Масштабное внедрение инновационных технических решений и технологий продолжается в рамках недавно принятой «Концепции реконструкции и развития системы ППД на период 2011–2015 гг». В частности, будут внедрены технические решения, эффективные с точки зрения увеличения конечного коэффициента нефтеотдачи при оптимизации энергозатрат на закачку рабочего агента.

06.11.2011 Инженерная практика №11/2011
Абрамов Михаил Алексеевич Начальник службы по поддержанию пластового давления ПАО «Татнефть» им. В.Д. Шашина

Современная система поддержания пластового давления (ППД) ОАО «Татнефть» представляет собой сложное инженерное сооружение. Насосный парк включает в себя преимущественно центробежные насосы типа ЦНС и ГНУ, единично представлены насосы объемного действия. Количество нагнетательных скважин приблизилось к 10 тыс., при этом средняя приемистость достаточно низкая — около 100 м3/сут при давлении закачки от 8 до 15 МПа. При этом средняя приемистость нагнетательных скважин достаточно низкая — до 100 м3/сут и ниже.

Расстояние от очистных сооружений до КНС составляет от нескольких километров до двух-трех десятков километров, от КНС до нагнетательных скважин — в среднем 2 км. Контроль работы и управление объектами системы ППД выполняются с применением АСУ ТП ППД «ПроТок», которая осуществляет сбор и передачу информации с них по системе телеметрии соответствующим службам НГДУ и далее в КИС ОАО «Татнефть». Контроль расхода воды ведется по водоводам на блок-гребенках с использованием расходомеров «Взлет ППД», а также периодически поскважинно с помощью переносных ультразвуковых расходомеров.

ИСТОРИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ППД

Постановлением Совета Министров СССР от 28 апреля 1959 года с целью увеличения нефтедобычи было принято решение о проектировании законтурного заводнения на Ромашкинском и Бавлинском месторождениях. В соответствии с этим постановлением в объединении «Татнефть» были начаты работы по строительству объектов подготовки и закачки воды в пласты с целью ППД, вводились нагнетательные скважины, строились КНС и соответственно водоводы высокого и низкого давлений.

Рис. 1. Диапазон насосного оборудования по производительности и напору системы ППД ОАО «Татнефть»
Рис. 1. Диапазон насосного оборудования по производительности и напору системы ППД ОАО «Татнефть»

Ровно 60 лет назад, в 1951 году, были закачаны первые 16 тыс. м3 пресной воды в целях ППД. До 1965 года в пласт закачивалась только пресная вода, подготовка и закачка сточной воды были организованы в 1966 году, тогда же и было закачано 482 тыс. м3 сточной нефтепромысловой воды. Максимальные объемы закачки были достигнуты в 1985 году, они составили 303,7 млн м3, в том числе 199 млн м3 сточной воды (66%). С середины 1990-х годов годовые объемы закачки стабилизировались на уровне 145–150 млн м3, из них 80% приходится на сточные воды. В декабре 2010 года был закачан 10-миллиардный кубометр технологической жидкости.

ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМЫ ППД НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ

В настоящее время системе ППД на месторождениях «Татнефти» присущи следующие особенности.

  • Стабилизация добычи нефти и, как следствие, резкое сокращение, а в последующем — стабилизация объемов закачиваемой воды, оптимизация энергозатрат на закачку.
  • Стабилизация валового потребления электроэнергии на уровне 1050 млн кВт-ч и удельного расхода электроэнергии — 6,84 кВт-ч/м3.
  • Сравнительно (с периодом 1985–1990-х годов) высокая надежность водоводов благодаря применению МПТ и ингибиторов коррозии.
  • Обновление насосного парка КНС, внедрение современных насосных агрегатов типа ЦНС производства Воткинского завода и горизонтальных насосных установок РЭДА. В результате на сегодняшний день имеем широкий диапазон насосного оборудования по производительности и напору (рис. 1).
  • Повышение надежности эксплуатации глубинного оборудования нагнетательных скважин путем активного внедрения НКТ в антикоррозионном исполнении (с полимерным покрытием и стеклопластиковых НКТ) и высоконадежных пакеров М1-Х (рис. 2). Эксплуатационный механический извлекаемый пакер М1-Х устанавливается и освобождается в скважине за счет сжатия или растяжения колонны НКТ. Применение пакеров М1-Х при закачке высокоагрессивных сточных вод в скважину позволяет надежно защитить ЭК от коррозии и влияния высокого давления. Эксплуатация скважин, оборудованных пакерами М1-Х в комплекте с НКТ в антикоррозионном исполнении и высокогерметичными муфтами, позволяет увеличить периодичность исследований ЭК с привлечением бригад КРС до 5 лет и значительно повысить безаварийный срок эксплуатации нагнетательных скважин. В настоящее время пакеры М1-Х внедрены в 2900 нагнетательных скважинах.
Рис. 2. Внедрение НКТ в антикоррозионном исполнении и пакеров М1-Х на скважинах «Татнефти» и оценка степени защиты, 2002–2010 гг.
Рис. 2. Внедрение НКТ в антикоррозионном исполнении и пакеров М1-Х на скважинах «Татнефти» и оценка степени защиты, 2002–2010 гг.
  • Внедрение средств непрерывного учета закачиваемой жидкости и поточных анализаторов контроля качества перекачиваемой воды.
  • Внедрение технологии ОРЗ (МСП, ВСП).
  • Развитие информационных технологий, развитие АСУ ТП ППД, организация справочно-информационных систем, дальнейшее развитие АРМИТС и др.

Вместе с тем на данном этапе развития системы ППД появились новые проблемы, решение которых откладывалось из-за отсутствия необходимого оборудования или технологий. К этим проблемам можно, в частности, отнести:

  • увеличение доли низкопроницаемых пластов, раздробленность некогда монолитных залежей, необходимость довыработки обособленных участков и, как следствие, повышение давления нагнетания;
  • значительный срок эксплуатации элементов конструкции нагнетательных скважин, неблагоприятные прогнозы разрушения ЭК;
  • сложившаяся структура с одновременной обвязкой скважин, значительно различающихся по приемистости и давлениям закачки и, как следствие, необходимость использования энергозатратных штуцеров.
Рис. 3. Система внутрискважинной перекачки
Рис. 3. Система внутрискважинной перекачки

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ППД НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ

На современном этапе решаются задачи повышения эффективности функционирования системы ППД, внедрение новых инновационных технических решений и технологий, в том числе с использованием передового зарубежного опыта.

К наиболее эффективным решениям при совершенствовании системы заводнения в новых условиях разработки можно отнести развитие систем межскважинной и внутрискважинной перекачки (МСП, ВСП) для отдельных участков, модернизацию существующих технологических схем (рис. 3). Эти технологии позволяют организовать систему ППД на участках разработки, удаленных от основных промысловых объектов. Их преимущество заключается в отсутствии необходимости строительства значительных коммуникаций, использовании пластовой воды в качестве рабочего агента, в возможности регулирования объемов закачки с помощью ЧРП УЭЦН. Еще одно эффективное решение заключается в использовании различных технологий ОРЗ воды в два и более продуктивных пласта, внедрении элементов интеллектуализации.

Рис. 4. Схема ОРЗ с двухпроходным пакером и пакером М1-Х
Рис. 4. Схема ОРЗ с двухпроходным пакером и пакером М1-Х

В компании реализована схема ОРЗ с двухпроходным пакером и пакером М1-Х (рис. 4). Она позволяет закачивать рабочий агент по отдельным колоннам НКТ нагнетательной скважины в различные пласты с необходимыми для каждого пласта параметрами: от объемов закачки и до рабочих давлений . Проводятся опытно-промышленные работы по эксплуатации скважин по технологии ОРЗ с применением многопакерной мандрельной си-стемы производства ООО

«Новые нефтяные технологии», г.Нижневартовск, что позволяет осуществлять закачку одновременно в три продуктивных пла-ста с получением информации о параметрах закачки в реальном режиме вре-мени по каждому пласту (рис 5).

В настоящее время технология ОРЗ внедрена в 290 нагнетательных скважинах, дополнительная добыча нефти составила более 0,5 млн т.

На наиболее удаленных участках месторождений организован предварительный сброс воды. На отдельных участках организована низконапорная система ППД с применением насосов объемного действия для эксплуатации небольшой группы скважин с проведением работ по расшивке водоводов и ОПЗ (ГРП) отдельных нагнетательных скважин.

Рис. 6. Структура и взаимосвязь задач развития системы ППД ОАО «Татнефть»
Рис. 6. Структура и взаимосвязь задач развития системы ППД ОАО «Татнефть»

Кроме того, внедрено управление закачкой с определением объемов обратных перетоков, применяются различные методы изливов, высокочувствительных и надежных средств учета расхода жидкости, регуляторов расхода и давления. Важная особенность перечисленных технологий заключается в комплексности их применения на объектах системы ППД в целях достижения максимального коэффициента нефтеизвлечения при оптимизации энергозатрат (рис. 6). Так, внедрять индивидуальные насосные установки или дополнительные установки на КНС необходимо одновременно с оптимизацией основного насоса и расшивкой водоводов. Внедрение ЧРП необходимо проводить одновременно с группировкой скважин по давлениям закачки, с применением регуляторов расхода и давления. Наконец, группировка скважин по давлению (расшивка водоводов) проводится одновременно с оптимизацией насосного агрегата на КНС в соответствии с новыми параметрами напорно-расходной характеристики системы водоводов.

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ ППД

Для эффективной реализации предлагаемых технологий и технических средств необходимо проводить серьезные НИОКР по следующим направлениям:

  • поиск и применение новых средств измерения расхода для скважин с низкой приемистостью;
  • разработка и развитие техники, технологий и создание нормативных документов, обеспечивающих организацию систем ППД с использованием вод повышенной температуры при разработке месторождений высоковязкой нефти;
  • развитие трассерных технологий и исследований по выявлению плотности и преимущественных направлений трещиноватости продуктивных отложений с целью использования в управлении системой ППД;
  • разработка технологических схем, экономически эффективного оборудования для кустового и скважинного сброса воды при организации децентрализованной системы ППД;
  • оценка и исследование перспектив использования насосов объемного типа (плунжерных, поршневых, винтовых, диафрагменных) для закачки воды;
  • разработка подходов и развитие технологий заводнения в карбонатных коллекторах с учетом высокой трещиноватости и большой толщины в сочетании с высокой зональной и послойной неоднородностью.

РАБОТА С КАДРАМИ

В настоящее время особое внимание уделяется работе с кадрами. Так, проводится разработка мероприятий и положений по организации труда специалистов системы ППД и смежных областей:

  • формулирование требований к персоналу сервисных компаний и технологов ППД, исключающих дублирование функций;
  • развитие принципов решения проблем ППД в рамках единой группы (проектного управления) специалистов-геологов и технологов;
  • совершенствование и формирование новой структуры ЦППД.

Следует отметить, что масштабное внедрение новых технических решений и технологий в рамках выполнения «Концепции реконструкции и развития системы ППД на период 2011–2015 гг.» потребует значительных капитальных вложений. Поэтому необходимо будет оценивать предполагаемые технические решения в первую очередь с точки зрения положительного влияния на процесс разработки месторождения с применением системы ППД с целью увеличения конечного коэффициента нефтеотдачи при оптимизации энергозатрат на закачку рабочего агента.

Комментарии

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

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Энергообеспечение нефтепромыслов ОАО «РИТЭК»
Разработка, внедрение и перспективы развития автоматизированной системы управления рисками трубопроводов ТНК-BP
Реклама
Свежий выпуск
Инженерная практика №01/2021

Инженерная практика

Выпуск №01/2021

Поддержание пластового давления. Повышение нефтеотдачи. промысловые трубопроводы. Подготовка нефти
Матрица применения потокоотклоняющих технологий на карбонатных коллекторахПовышение экономической и технологической эффективности системы поддержания пластового давленияБорьба с гипсовыми отложениями на внутренней поверхности водоводов высокого давления и другого оборудованияОчистка подтоварной воды от нефтепродуктов и твердых взвешенных частицУвеличение нефтеотдачи с применением закачки в пласт дымового газа и комбинации пара и диоксида углеродаБетонные покрытия для промысловых трубопроводов с теплогидроизоляцией и морских трубопроводов
Ближайшее совещание
Механизированная добыча, Поддержание пластового давления
ДОБЫЧА ‘2021.
Ежегодная научно-практическая отраслевая конференция

ДОБЫЧА’ 2021: Повышение эффективности эксплуатации механизированного фонда скважин, ППД.

Новые даты: 27-29 апреля 2021 г., г. Москва
27-29 апреля 2021 года ООО «Инженерная практика» проводит IV Ежегодную производственно-техническую конференцию «ДОБЫЧА 2021: Повышение эффективности эксплуатации механизированного фонда скважин, ППД». Ежегодное совещание носит рабочий характер и направлено на обсуждение применения лучших практик в области актуальных вопросах механизированной добычи нефти. К участию приглашаются Эксперты вертикально-интегрированных компаний, научных центров, поставщиков технологических решений, производителей оборудования и нефтепромысловой химии. Форма участия: очная/заочная (по запросу).