Феофилактов Сергей Владимирович Главный конструктор ООО «ИРЗ ТЭК»

Одно из ключевых направлений деятельности нашей компании — это серийное производство систем погружной телеметрии для нефтяной промышленности. ТМС поставляются на рынок более 12 лет, и в настоящее время на различных месторождениях внедрено уже более 30 тысяч комплектов данного оборудования. Системный анализ и мониторинг работы ТМС позволили определить категории скважин, условия эксплуатации которых признаны наиболее «жесткими» с точки зрения применения систем телеметрии.

Это скважины глубиной более 3500 м с высоким напряжением ПЭД (Uлин > 3,0 кВ), на которых применяются мощные СУ с ЧРП более 800 А без выходных фильтров. Кроме этого, данные скважины характеризуются наличием дисбаланса фазных напряжений между трансформатором ТМПН и ПЭД и снижением сопротивления изоляции системы ТМПН — кабель — ПЭД.

С учетом указанных негативных факторов была разработана и в 2012 году запущена в серийное производство новая модификация отказоустойчивой ИРЗ ТМС-2 (рис. 1), специально предназначенная для эксплуатации в «жестких» условиях. ИРЗ ТМС-2 оснащена встроенной электронной защитой от высокого напряжения (линейное напряжение ПЭД до 4,0 или 6,0 кВ), а максимальное напряжение измерения сопротивления изоляции составляет — 2500 или 7500 В. От своих предшественников система отличается повышенной помехоустойчивостью (передача данных при помехе на нулевой точке до 1000 В) и работоспособностью. Так, ИРЗ ТМС-2 может использоваться на глубинах до 6000 м и при снижении сопротивления изоляции до 2 кОм.

ПОВЫШЕНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТМС

В 2009 году по инициативе ООО «РН-Юганскнефтегаз» функционал ТМС «ИРЗ ТЭК» был существенно расширен. Помимо выполнения системой основных задач ТМС по контролю УЭЦН, мы поставили перед собой задачу превращения оборудования в рабочий инструмент геологов-разработчиков. С этой целью в ИРЗ ТМС серии «М» была реализована функция измерения давления среды с разрешающей способностью 0,01 атм и погрешностью до 0,25%.

Сегодня все поставляемые заказчикам ТМС серий «М» и «Д» позволяют измерять давление с высоким разрешением. Точность (погрешность) определяется индивидуальными требованиями заказчика: чем выше требуемая точность, тем стабильнее устанавливаемый нами датчик давления, качественнее его калибровка и тщательнее его испытания. В 2013 году ИРЗ ТМС была внесена в государственный реестр средств измерений.

ГДИС С ПОМОЩЬЮ ВЫСОКОТОЧНЫХ ТМС

Сегодня специалисты-гидродинамики повсеместно применяют различные методики для получения дополнительного эффекта от ТМС. Среди них, в частности, вынужденная КВД, когда скважина остановилась, например, из-за перегруза, или произошло отключение фидера. Второй, малозатратный метод гидродинамических исследований — это исследование методом индикаторных диаграмм (ИД) (рис. 2). Данные исследования предполагают измерение давления и расхода при нескольких стабильных режимах работы скважины, отличающихся дебитом (депрессией на пласт). И третья методика — гидропрослушивание. На рис. 3. показан пример исследования скважины в режиме гидропрослушивания.

СИСТЕМА ТЕЛЕМЕТРИИ С ВНУТРИСКВАЖИННЫМ РАСХОДОМЕРОМ «НЕ ТУРБИННОГО» ТИПА

Примерно два года назад мы начали заниматься расходометрией и уже сейчас готовы представить предварительные результаты этой работы. В состав системы погружной телеметрии был включен специальный безвертушечный расходомер, который устанавливается на выходе насоса. Помимо него в модифицированную ТМС входят погружной блок, наземный блок и устройство укладки кабеля (рис. 4). Основные характеристики данной системы приведены  в табл. 1.

Технология может применяться в системах закачки с использованием электропогружных установок. Одна из компоновок служит для закачки воды из нижнего пласта в верхний (рис. 5). Вторая компоновка, наоборот, предназначена для закачки воды из верхнего пласта в нижний (рис. 6.). В последнем случае основная особенность компоновки заключается в применении системы погружной телеметрии с проходным валом, то есть с передачей момента от двигателя к насосу через вал. Таким образом, нет необходимости прокладывать нулевую точку от ПЭД снаружи, поскольку ТМС устанавливается в штатное место к ПЭД.

Третье направление применения систем расходометрии подразумевает установку расходомера на выходе добывающих скважин. Прибор может устанавливаться на одиночные скважины, где нет наземных замерных устройств, или включаться в состав компоновок ОРЭ.

СТАНЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ УШГН

В 2014 году мы приступили к серийному производству частотных станций управления для УШГН, комплектуемых контроллером и частотным приводом собственного изготовления (рис. 7). В станциях реализованы все основные средства защиты двигателя, а также дополнительные системы защиты УШГН. Станции управления изготавливаются в трех модификациях: бездатчиковая СУ ЧРП; СУ ЧРП с погружным датчиком ИРЗ ТМС; СУ ЧРП с динамографом (совместная разработка с ООО «Нафтаматика»).

Основной экономический эффект от применения СУ ЧРП достигается за счет экономии электроэнергии, оптимизации добычи и реализации алгоритмов автоматического вывода на режим.