Инженерная практика
Российский нефтегазовый журнал о технологиях и оборудовании
+7 (903) 580-85-63 +7 (495) 371-01-74 info@glavteh.ru
Telegram

Энергетические показатели добычи нефти

Нарастающая актуальность повышения энергоэффективности нефтедобычи в условиях ограниченных профессиональных ресурсов и большого фонда скважин привела к необходимости пересмотра подходов к оценке правильности подбора оборудования.

В этой связи в конце 2009 года на одном из предприятий ОАО «ТНК-ВР» стартовал проект, в рамках которого параллельно с оценкой технологической эффективности подбора насосного оборудования механизированного фонда скважин проводился анализ по критерию энергоэффективности и по экономическим показателям его работы. Проведенный эксперимент позволил выявить и в значительной степени реализовать потенциал энергосбережения, привел к внедрению нового алгоритма оценки эффективности подбора оборудования, а также способствовал выработке у задействованных в рутинном подборе скважинного оборудования специалистов «энергоэффективного мышления».

07.03.2010 Инженерная практика №03/2010
Коновалов Владимир Викторович Начальник Управления подготовки газа ПАО «Оренбургнефть»

Распределение энергопотребления по процессам
Распределение энергопотребления по процессам

В общих энергозатратах на производственные процессы добычи нефти основную долю занимает добыча жидкости механизированным способом (см. «Распределение энергопотребления по процессам»). При этом определение энергоэффективности работы механизированного фонда скважин представляет собой довольно сложную задачу, поскольку эксплуатация этого фонда — очень динамичный процесс, связанный с постоянными ремонтами и движением бригад. Кроме того, регулярно принимаемые решения по режиму работы оборудования в каждой скважине могут существенно влиять как на показатели энергопотребления, так и на технологическую эффективность.

И все же на одном из предприятий «ТНК-ВР» был проведен соответствующий аналитический эксперимент. На основе отчетности по графикам движения бригад ПРС, информации о характеристиках работы скважин до ремонта и номинальных показателей работы насосных блоков и насосов (без учета характеристик ПЭД, кабеля, и наземного оборудования) определялся наиболее эффективный алгоритм оценки подбора оборудования. Основанием послужило то, что порядка 80% энергозатрат определяются характеристиками насосного узла, включая сам насос. И ключевым фактором в данном случае является подбор оборудования по характеристикам подачи и напора.

Сравнение методов оценки эффективности подбора оборудования
Сравнение методов оценки эффективности подбора оборудования

Одним из итогов проведенной работы стала сводная таблица с предложением по изменению применявшихся на тот момент подходов к оценке эффективности подбора оборудования (см. «Сравнение методов оценки эффективности подбора оборудования»).

Левая колонка таблицы отражает подход, предусматривающий тщательное изучение эксплуатации каждой скважины. В этом случае мы говорим о высоком качестве инженерной обработки информации и фактически гарантированном результате по каждой конкретной оцениваемой скважине. Однако такой подход требует привлечения значительных кадровых ресурсов, в связи с чем на значительном фонде скважин его не всегда можно реализовать.

Описанный во второй колонке метод позволяет определять ситуацию с энергопотреблением по механизированному фонду в целом, по каждому графику движения бригад.

Изменение потребляемой мощности в целом и в зависимости от перевода на газлифт
Изменение потребляемой мощности в целом и в зависимости от перевода на газлифт
Характеристика изменения потребляемой мощности соответственно динамике добычи
Характеристика изменения потребляемой мощности соответственно динамике добычи
Потенциал снижения потребляемой мощности за счет реализации предложений, кВт. Изменение удельных показателей потребления энергии до ремонта и после ремонта, кВт/т
Потенциал снижения потребляемой мощности за счет реализации предложений, кВт. Изменение удельных показателей потребления энергии до ремонта и после ремонта, кВт/т

Кроме этого, был введен ряд дополнительных форм отчетности, что позволяет теперь оценивать изменения потребляемой фондом мощности, в том числе при переводе скважин на другой способ эксплуатации (см. «Изменение потребляемой мощности в целом и в зависимости от перевода на газлифт»). То есть на каждом этапе мы можем оценивать, насколько правильно отработал целый коллектив технологов и других инженерно-технических работников с точки зрения энергопотребления, энергоэффективности.

Так, например, получаемые графики позволяют четко отслеживать изменение потребляемой фондом в целом мощности, в зависимости от динамики добычи (см. «Характеристика изменения потребляемой мощности соответственно динамике добычи»). И цифры оказываются довольно значительными, ведь 1,5 или даже 1 МВт увеличения либо снижения потребляемой мощности — это серьезная нагрузка для предприятия. А порой мы этого вообще даже не видим, потому что трудно оценить комплексные изменения на механизированном фонде в рамках текущего мониторинга с учетом происходящих изменений технологического режима на каждой скважине.

Следующий график двумя линиями показывает какая была ситуация до ремонта, и что мы получили после ремонта (см. «Потенциал снижения потребляемой мощности за счет реализации предложений. Изменение удельных показателей потребления энергии до ремонта и после ремонта»). Например, до ремонта по перечню скважин, которые входили в график движения, удельное потребление составляло 230 кВт/т добываемой жидкости. В результате проведенных мероприятий и принятых решений мы можем прогнозировать удельное потребление в сумме по данным скважинам на уровне 184 кВт/т. Это серьезные цифры: даже 5%-ное снижение можно считать очень весомым результатом. Это позволяет на текущий момент оценить динамику энергоэффективности на фонде скважин.

Красная линия показывает потенциал снижения потребляемой мощности по скважинам фонда в абсолютных цифрах. И здесь хорошо видно, с чего все начиналось и к каким показателям мы пришли. В данном случае параллельно с составлением фактических графиков и принятием решений подключались специалисты для обсуждения неоднозначных вопросов.

Результат по форме «Запуски-остановки»
Результат по форме «Запуски-остановки»
Результат аналитического расчета по мехфонду на основании форм «Запуски-остановки»
Результат аналитического расчета по мехфонду на основании форм «Запуски-остановки»

Кроме работы по еженедельным графикам движения бригад, проводилась также помесячная оценка результатов. Точно так же по типовой форме отчетности по остановкам и запускам суммировалась информация (см. «Результат по форме «Запуски-остановки»). Проект стартовал в начале декабря 2009 г., и вот мы уже четко видим изменения даже по номинальной мощности: минус 2,5 МВт, минус 781 МВт, и далее динамика в этом отношении сохраняется.

После проведения работы было принято решение спроецировать полученный опыт на показатели другого предприятия. Потенциал снижения энергопотребления в результате реализации предложений показан на графике (см. «Результат аналитического расчета по мехфонду на основании форм «Запуски-остановки»). Для того, чтобы определиться по каждой цифре, мы делали экспресс-оценку по каждой скважине.

Подбор насоса по напорным характеристикам и подаче проводили в программе SubPump (см. «Алгоритм выполнения расчета в программе SubPump»).

Алгоритм выполнения расчета в программе SubPump
Алгоритм выполнения расчета в программе SubPump

Кабель и ПЭД в данном случае не включали в подбор. Кроме собственно насоса, подбирали также НКТ. Благодаря тому, что свойства нефти по фонду были практически одинаковыми и обводненность имела высокие значения, для упрощения подбора НКТ построили специальные таблицы (см. «Варианты расчета НКТ при подборе ЭЦН»).

Варианты расчета НКТ при подборе ЭЦН
Варианты расчета НКТ при подборе ЭЦН
Показать выдержки из обсуждения

ВЫДЕРЖКИ ИЗ ОБСУЖДЕНИЯ

Вопрос: Каков был алгоритм анализа работы оборудования?
Вопрос: Параллельно с совещаниями технологов работала экспертная группа, которая оценивала, насколько правильно принималось то или иное решение. В основном все касается именно подачи и напора. Есть корпоративные программы оценки коэффициента продуктивности скважин. Именно под этот потенциал скважины нужно подобрать соответствующую производительность и напор.
Поначалу были большие противоречия между этими характеристиками и энергоэффективностью. Через некоторое время весь коллектив технологов, геологов и т.д. начал энергоэффективно думать, оценивая каждую скважину.
Вопрос: Качество подбора оценивалось уже по факту ПРС, или группа вмешивалась в каких-то случаях?
Владимир Коновалов: По-разному было. Но вообще, чтобы оценить весь график нужно
примерно часа 3–4. Но здесь важно понимать, что целей было две. С одной стороны, надо было определить, что происходит с мехфондом в процессе работы с ним. А с другой, воспитать ответственность у коллектива. В каждую скважину должно спускаться правильно рассчитанное оборудование. И все. Мы просто попытались вернуться к первоначальной задаче: правильный подбор и правильная комплектация оборудования. И эта задача решалась всем коллективом инженеров.
Вопрос: То есть задача в так называемом «энергодизайне». Чтобы на изменение НКТ, сечения кабеля, использование вентильного привода и т.д. через экономику выходить в конце концов, правильно? Чтобы у технолога был очень простой программный инструмент, показывающий сразу несколько вариантов. Так?
В.К.: Да, речь именно об энергодизайне. Но я говорил про общую ситуацию на фонде. Когда мы на каждом этапе можем определить график движения: эффективно он прошел или нет. Как с точки зрения добычи, так и с точки зрения энергопотребления.
Реплика: В нашей компании ведется соответствующая работа сразу в нескольких отделах. Например, по кабелю. Все оценивается в экономических категориях окупаемости. Технологам выданы достаточно простые рекомендации для принятия решений. Такая же работа планируется и по НКТ совместно со всеми специалистами. В течение года она будет проведена. Результатом опять же станут простые и понятные рекомендации с учетом экономики. Не только с учетом каких-то абсолютных параметров по снижению энергопотребления, по увеличению дебита, а именно с учетом еще экономического блока.
Реплика: Да, это должен быть единый программный комплекс, который на выходе технологу дает несколько вариантов для принятия решения.
В.К.: Я согласен с вами.
Вопрос: На графиках результатов подбора указаны цифры номинальной мощности. Это мощность спущенных установок?
В.К.: Да, спущенных установок.
Вопрос: Расчетная?
В.К.: Да, конечно, только расчетная.
Владимир Ивановский: Небольшой комментарий-обобщение к обсуждавшимся вопросам.
Совершенно верно говорят энергетики: как же так, без нас решается вопрос, что будет, что не будет? Не дадим просто энергию — и все, не можем дать просто-напросто. Есть потолок возможности потребления электроэнергии, но существуют в то же самое время задачи по увеличению добычи, по переводу с газлифта, например, в мехфонд и т.д. Обе задачи пытаются согласовать между собой за счет совершенствования подбора оборудования, поскольку выход за «энергетический потолок» означает необходимость увеличения мощности фидеров, сетей, оборудования защиты и всего остального.
Задача технологов в этом смысле — в тех рамках, которые поставили энергетики, решить вопросы, которые поставили геологи. Технологи между ними как между молотом и наковальней.
В.К.: Всегда энергетики между молотом и наковальней. В.И.: Да у всех такая ситуация, что там говорить.
Комментарии

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

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Повышение энергоэффективности нефтедобычи
Обобщение опыта внедрения энергосберегающих технологий на Южно-Хыльчуюском нефтегазовом комплексе
Свежий выпуск
Инженерная практика №04/2022

Инженерная практика

Выпуск №04/2022

Механизированная добыча. Управление производством. Защитные покрытия
Результаты работы с механизированным фондом скважин ПАО «ЛУКОЙЛ» за 2021 годДегазация затрубного пространства скважин, уход от фонтанирования скважин через затрубное пространствоРемонт НКТ с защитным полимерным покрытиемДинамическое моделирование механизированной добычи малодебитными скважинами с МГРП, пробуренными на баженовскую свитуМетодика определения энергозатрат УЭЛН, основанная на оценке энергопотребления всей насосной установкой в сбореРазработка и внедрение насосов для скважин с осложненными условиями эксплуатации
Ближайшее совещание
Капитальный ремонт скважин, Механизированная добыча, Разработка месторождений, Строительство скважин
Восточная Сибирь 2022
Техническая отраслевая конференция

Восточная Сибирь ‘2022: эффективные технологии разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений. Новые вызовы. Технологический суверенитет

23-25 августа 2022 г., г. Иркутск
С целью всесторонней проработки актуальных тем мы приглашаем к участию начальников и экспертов управлений бурения и ремонта скважин, специалистов направления разработки месторождений, деятельность которых связана с планированием и контролем геолого-технических мероприятий и контролем эксплуатации фонда скважин, руководителей управлений добычи нефти и газа, подготовки и транспортировки нефти и газа. В совещании также примут участие представители сервисных предприятий и научных центров, компаний-производителей оборудования, химреагентов, программного обеспечения и другие заинтересованные предприятия и организации.