Новиков Михаил Михайлович Начальник отдела главного механика ООО «РН-Уватнефтегаз» ОАО «НК «Роснефть»

В марте 2010 года на кусте №1 Урненского месторождения ООО «РН-Уватнефтегаз» произошла остановка МФНС, перекачивавшей многофазную жидкость (газ, нефть, вода)добываемую скважинами куста №1, 3 Урненского месторождения, на центральный пункт сбора нефти (ЦПС) Усть-Тегусского месторождения. Остановка была вызвана заклиниванием винтовой пары вследствие попадания большого количества механических примесей (проппанта) в насосный агрегат №1. В этой связи перед отделом главного механика предприятия встала задача повышения надежности работы МФНС.

Специалисты отдела проанализировали схему работы стандартных фильтрующих станций на основе фильтров СДЖ, после чего было принято решение о принципиальной замене схемы работы фильтрующей станции. Проведенный отделом анализ позволил сделать вывод о том, что прохождение большого количества механических примесей (проппанта) через фильтр СДЖ перпендикулярно сетчатому фильтру приводит к его разрушению и попаданию проппанта в насос с последующей остановкой насоса. Два возможных решения данной проблемы предполагали применение либо гидроприводного виброфильтра с пескоуловителем, либо щелевого фильтра.

ЛАБОРАТОРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ

В процессе опытных испытаний гидроприводной виброфильтр показал низкую надежность, и разработчики пришли идее объединения названных технологий. Таким образом был сконструирован фильтр с пескоуловителем, в который был установлен щелевой картридж (рис. 1).

Процесс разработки и испытаний длился с марта 2010 года до апреля 2011 года. Мы проводили лабораторные испытания с имитацией многофазной жидкости на заводе АО «ГМС Нефтемаш». На испытательном стенде наряду с проппантом в качестве жидкости использовалась вода, а поступление свободного газа имитировалось подачей в поток сжатого воздуха (барботаж).

Испытания показали, что установка работает надежно, со 100%-ным отделением проппанта и фильтрующей способностью 0,2 мм. Попадания в линию механических примесей после прохождения потока через установку не зафиксировано.

ОПЫТНО-ПРОМЫСЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ

В марте 2010 года установка была смонтирована на Урненском месторождении ООО «РН-Уватнефтегаз», после чего в течение месяца проводились пуско-наладочные работы. УОНП (рис. 2) установили перед МФНС, что позволило сделать систему фильтрации жидкости двухступенчатой. При этом эффект мультифазности насоса достигается за счет предусмотренного конструкцией минимального расстояния между рабочими органами винтовой пары насосного агрегата (0,3 мм).

Преимущества данного фильтра перед вибрационным заключаются в его высокой надежности, вследствие отсутствия движущихся частей, высокой пропускной способности (15 тыс. м³/сут), а также в удобстве выгрузки проппанта без извлечения картриджа.

При изготовлении УОНП используются отечественные материалы и технологии производства. Отметим также высокую прочность конструкции щелевого картриджа, выполненного из нержавеющей стали. Картридж изготавливается в заводских условиях, благодаря чему при ремонте установки не только исключается человеческий фактор, но и повышается технологичность операции.

РЕЗУЛЬТАТЫ ВНЕДРЕНИЯ

Традиционно при подготовке и транспортировке нефти используется метод отстоя, требующий колоссальных затрат. Разработанная установка – единственная в стране, работающая по принципу динамической фильтрации. УОНП позволяет эффективно решать проблему фильтрации жидкости без строительства на месторождении резервуаров и сепараторов большого объема.

Применение доработанной УОНП позволяет сократить операционные затраты на очистку фильтра по сравнению с использованием фильтра СДЖ, для обслуживания которого необходимо производить вскрытие верхней крышки и вынимать фильтрующий элемент.

За счет повышения надежности работы МФНС уменьшилось число потенциальных аварийных ремонтов мультифазных насосов.

На данный момент установка работает надежно, конструкция фильтра доказала свою эффективность. За время эксплуатации с марта 2010 года промывов и поломок картриджа не выявлено.

Следующим этапом внедрения разработанного устройства стала установка щелевых картриджей взамен стандартных сетчатых фильтрующих элементов во все фильтры СДЖ (20-25 шт.), действующие на месторождениях ООО «РН-Уватнефтегаз».

На сегодняшний день данную разработку планируют внедрять на своих месторождениях другие дочерние общества ОАО «НК «Роснефть», в частности, ООО «РН-Юганскнефтегаз» и ОАО «Томскнефть» ВНК.