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

Повышение коэффициента эксплуатации УНЦВП в шурфном исполнении в системе ППД НГДУ «Альметьевнефть»

Установки насосные центробежные с верхним приводом (УНЦВП) в шурфном исполнении применяются в системе ППД НГДУ «Альметьевнефть» с 2014 года, но вплоть до апреля 2015 года среднее значение коэффициента их эксплуатации не превышало 0,6 при целевом показателе 0,8. Для повышения эффективности работы установок данного типа был реализован проект, в ходе которого были разработаны и проведены мероприятия, направленные на устранение основных факторов, снижающих качество работы УНЦВП. Реализация проекта позволила увеличить коэффициент эксплуатации УНЦВП до 0,85–0,92 и обеспечить более 4,5 тыс. т дополнительно добытой реагирующими добывающими скважинами нефти. В денежном эквиваленте эффект от проведения мероприятий составил более 11 млн рублей.  

19.11.2016 Инженерная практика №07/2016
Ильясов Сирин Ильсуярович Ведущий инженер ТОППД НГДУ «Альметьевнефть» ПАО «Татнефть» им. В.Д. Шашина

    Рис. 1. Увеличение давления закачки с помощью УНЦВП
Рис. 1. Увеличение давления закачки с помощью УНЦВП

УНЦВП в шурфном исполнении внедряются в НГДУ «Альметьевнефть» в нагнетательных скважинах, повышение давления в которых, по мнению геологической службы, может увеличить эффективность их эксплуатации (рис. 1). Применение УНЦВП началось в 2014 году, и по состоянию на 1 января 2016 года в эксплуатации находилось 20 скважин с данным оборудованием. Существует и потенциальный фонд для дальнейшего внедрения УНЦВП (рис. 2).

Рис. 2. Динамика внедрения УНЦВП в шурфном исполнении в НГДУ «Альметьевнефть»
Рис. 2. Динамика внедрения УНЦВП в шурфном исполнении
в НГДУ «Альметьевнефть»

До апреля 2015 года среднее значение коэффициента эксплуатации не превышало 0,6 при целевом показателе 0,8 (рис. 3). В связи с этим мы решили реализовать проект, в ходе которого предполагали добиться сокращения простоев оборудования по технологическим причинам, повысить коэффициент эксплуатации УНЦВП и оптимизировать затраты на внедрение и эксплуатацию данного оборудования.

Рис. 3. Динамика коэффициента эксплуатации УНЦВП в 2014-2015 гг. до проведения мероприятий
Рис. 3. Динамика коэффициента эксплуатации УНЦВП в 2014-2015 гг. до проведения мероприятий

АНАЛИЗ ПРИЧИН ПРОСТОЯ УНЦВП

На начальном этапе реализации проекта мы провели анализ основных факторов, отрицательно влияющих на качество работы УНЦВП (рис. 4). Были выделены технологические и геологические причины простоя оборудования.

    Рис. 4. Анализ основных факторов, влияющих на работу УНЦВП (диаграмма Исикавы)
Рис. 4. Анализ основных факторов, влияющих на работу УНЦВП (диаграмма Исикавы)

К технологическим причинам были отнесены некорректные показания датчиков давления; замерзание датчиков давления; пропуски на торцах и соединениях УНЦВП; остановка УНЦВП из-за низкого давления на приеме насоса; выход из строя оборудования УНЦВП и прочие причины.

Среди геологических причин были выделены остановка УНЦВП из-за высокого давления в выкидной линии насоса; геологические ограничения; подготовка скважины к ТРС, ПНП; влияние на другую скважину (рис. 5). Далее были разработаны и проведены мероприятия, направленные на устранение этих причин.

Рис. 5. Динамика простоев УНЦВП в 2015 г.
Рис. 5. Динамика простоев УНЦВП в 2015 г.

СНИЖЕНИЕ ЧИСЛА ЗАМЕН УНЦВП

Мы начали с мероприятий, направленных на сокращение замен оборудования. Так, при выявлении пропусков жидкости через торцевые уплотнения на скважину выезжали специалисты НГДУ «Альметьевнефть» и ООО «УК «Система-Сервис», которые производили подтягивание корпуса уплотнения и последующий запуск оборудования. Это позволило устранять пропуски жидкости без демонтажа и монтажа оборудования и запустить в работу четыре УНЦВП.

Когда эти мероприятия не давали ожидаемого эффекта, и требовалась замена верхнего привода, комиссия проверяла узлы, маслосистемы, вращение вала и составляла предварительный акт, который в дальнейшем служил дополнительным материалом при проведении основного расследования на базе ООО «УК «Система-Сервис».

ВЫХОД ИЗ СТРОЯ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ

Поскольку УНЦВП оборудована частотным преобразователем (ПЧ), запитанным от одной сети с датчиками давления, помехи от работы ПЧ отрицательно влияли на работу датчиков – происходили сбой показаний и аварийная остановка электродвигателя.

Чтобы устранить эту проблему, необходимо было исключить помехи от ПЧ УНЦВП. Для этого мы смонтировали на датчиках давления источники вторичного питания. Это полностью ликвидировало аварийные остановки УНЦВП по данным причинам с ноября 2015 года (рис. 6).

Рис. 6. Удельное время простоя УНЦВП по причине отказа датчиков давления, 2015-2016 гг.
Рис. 6. Удельное время простоя УНЦВП по причине отказа датчиков давления, 2015-2016 гг.

ПОВЫШЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ В ВЫКИДНОЙ ЛИНИИ

Чтобы исключить остановки УНЦВП из-за повышения давления на выкиде насоса, мы внедрили технологию пропорционально интегрированного дифференцирования – ПИД-регулирования. В СУ был загружен алгоритм, позволяющий автоматически регулировать частоту тока электродвигателя таким образом, чтобы исключить повышение давления закачки.

Сегодня 50% УНЦВП работают с применением данных настроек, что позволило устранить аварийные остановки УНЦВП из-за повышения давления в выкидной линии насоса (рис. 7).

    Рис. 7. Внедрение ПИД-регулирования
Рис. 7. Внедрение ПИД-регулирования

РЕЗУЛЬТАТЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЕКТА

Все перечисленные мероприятия были учтены при разработке регламента по эксплуатации УНЦВП. Этот регламент позволяет эффективно работать как с сервисными предприятиями, так и с эксплуатирующими цехами НГДУ. Также в регламенте были четко разграничены зоны ответственности при эксплуатации УНЦВП.

В результате проведения мероприятий коэффициент эксплуатации УНЦВП к июню 2015 года повысился до целевого показателя 0,8, а впоследствии и превысил его, варьируя в диапазоне 0,85-0,92 (рис. 8).

Рис. 8. Динамика коэффициента эксплуатации УНЦВП в 2015-2016 гг. после проведения мероприятий
Рис. 8. Динамика коэффициента эксплуатации УНЦВП в 2015-2016 гг. после проведения мероприятий

Несмотря на это, работы, направленные на повышение коэффициента эксплуатации УНЦВП, были продолжены. В частности, усовершенствована конструкция УНЦВП и оптимизированы затраты на монтаж оборудования.

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ

Чтобы исключить замерзание и выход из строя торцевых уплотнений при остановках УНЦВП, внедрен узел прогрева торцевых уплотнений УНЦВП при по мощи греющего кабеля (рис. 9). Прогрев начинается по заданному алгоритму после остановки оборудования. Затем при запуске УНЦВП обогрев прекращается. В результате в 2015 году в трех скважинах, где работает данное оборудование, не зафиксировано случаев выхода из строя торцевых уплотнений при остановках УНЦВП. В 2016 году запланировано весь фонд скважин, оборудованных УНЦВП, снабдить вышеуказанным оборудованием.

Рис. 9. Прогрев узла УНЦВП с применением греющего кабеля
Рис. 9. Прогрев узла УНЦВП с применением греющего кабеля

Также совместно со специалистами ООО «УК «Система-Сервис» была подобрана и внедрена на четырех УНЦВП упруго компенсирующая муфта. Ее применение даст возможность сократить число отказов по причине слома вала насоса и подшипниковых узлов (см. таблицу).

Таблица 1. Причины демонтажа УНЦВП в ПАО «Татнефть» с 01.01.2014 г. по 01.05.2015 г
Таблица 1. Причины демонтажа УНЦВП в ПАО «Татнефть» с 01.01.2014 г. по 01.05.2015 г.

ОПТИМИЗАЦИЯ ЗАТРАТ НА ПЕРЕМОНТАЖ

Также в рамках проекта по повышению коэффициента эксплуатации УНЦВП в шурфном исполнении специалисты НГДУ «Альметьевнефть» провели мероприятия по оптимизации затрат на перемонтаж оборудования. Если раньше бурение шурфа под пенал производилось силами бригад КРС, то сейчас мы решили проводить эту операцию своими силами с использованием ямобура. В результате были пробурены шурфы на двух скважинах: экономия составила 140 тыс. руб. на скважину. До конца 2016 года будет выполнен перемонтаж еще нескольких УНЦВП с применением данного метода.

ВЫВОДЫ

Таким образом, комплекс мероприятий, направленных на повышение коэффициента эксплуатации УНЦВП в шурфном исполнении в системе ППД НГДУ «Альметьевнефть», позволил достичь целевого показателя коэффициента эксплуатации УНЦВП и обеспечить дополнительную добычу нефти по реагирующим добывающим скважинам в объеме более 4,5 тыс. т. В денежном эквиваленте эффект от проведения мероприятий превысил 11 млн рублей.

Показать выдержки из обсуждения

ВЫДЕРЖКИ ИЗ ОБСУЖДЕНИЯ

Вопрос: Сирин Ильсуярович, проводите ли вы постоянный мониторинг потребления электроэнергии системой ППД в целом и УНЦВП в частности?
Сирин Ильясов: Да. С недавнего времени налажен данный мониторинг. С определенной периодичностью удельные затраты отслеживаются как на закачку жидкости в целом, так и отдельно по кустовым насосным станциям (КНС) и в системе межскважинной перекачки (МСП).
Вместе с тем перед нами поставлена задача по сокращению удельных затрат на содержание системы ППД, и мы ее решаем с помощью проведения соответствующих мероприятий.
Вопрос: Но ведь УНЦВП – это не самая энергоэффективная технология…
С.И.: Безусловно, и нам очень хотелось бы увидеть предложения энергоэффективных УНЦВП от производителей насосов. Мы открыты для таких предложений и дальнейшего сотрудничества.
Вопрос: Каков МРП скважин, на которых наблюдается выход из строя торцевых уплотнений при остановках УНЦВП?
С.И.: МРП этих скважин составляет порядка 300 сут, а на скважинах, где система МСП производит перекачку пластовой жидкости, выходы из строя торцевых уплотнений происходят каждые два месяца.
Но проблема с выходом из строя торцевых уплотнений на сегодняшний день до конца не решена. Мы планируем привлечь к ее решению специалистов ООО «Насосы ППД», ООО «УК «Система-Сервис» и других предприятий, а также использовать опыт других НГДУ.
Вопрос: А с чем вообще связан частый выход из строя торцевых уплотнений?
С.И.: Главная причина – высокое содержание нефтепродуктов в пластовой воде, которая используется в системе МСП.
Вопрос: Каковы максимальные параметры производительности и напора УНЦВП?
С.И.: В основном применяются ЭЦН 45–60 м3/сут с напором от 500 до 1000 м.
Вопрос: Вы сказали, что бурение шурфа под пенал ЭК производится при помощи ямобура. Применяется ли последующее цементирование скважины?
С.И.: Да, на два метра от устья скважины производится цементирование ЭК.
Вопрос: Вы производите сами и бурение, и цементирование, или только бурение?
С.И.: Обе процедуры проводятся собственными силами НГДУ.
Комментарии

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

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Плунжерные насосы для ППД
Оборудование для ППД производства АО «Новомет-Пермь»
Реклама
Свежий выпуск
Инженерная практика №06-07/2018

Инженерная практика

Выпуск №06-07/2018

Поддержание пластового давления.Промысловые трубопроводы
Управление заводнениемОборудование и технологии для систем ППДРемонтно-изоляционные работыМеханизированная добычаПромысловая подготовка нефти
Ближайшее совещание
Подготовка нефти и газа, Утилизация ПНГ
Подготовка – 2018
Производственно-техническая конференция

Сбор, подготовка и транспорт продукции скважин. Утилизация попутного нефтяного газа ‘2018

23-25 октября 2018 г., г. Уфа
Обмен опытом и анализ внедрения новых подходов, технологий, оборудования и химреагентов в области эксплуатации систем сбора, подготовки и транспорта нефти, газа и воды, а также в области утилизации попутного нефтяного газа. Особое внимание будет уделено таким вопросам, как снижение содержания серы в нефти; повышение качества подготовки подтоварной воды перед закачкой в пласт, новые технологии разрушения стойких водонефтяных эмульсий, подготовка и транспорт нефти с высоким содержанием АСПВ. Планируются выезды на производственные площадки предприятий.
Ближайший тренинг
Капитальный ремонт скважин
Ловильный сервис – ноябрь 2018
Тренинг-курс

Ловильный сервис на нефтяных и газовых скважинах

19 – 23 ноября 2018 г., г. Пермь
ООО «Инженерная практика» от имени журнала «Инженерная практика» проводит набор группы специалистов для прохождения производственно-технического тренинга по программе «Ловильный сервис на нефтяных и газовых скважинах». Пятидневный тренинг - курс будет проводиться в г. Перми (отель «Урал») в рамках авторского курса С. Балянова.