Голубов Артем Сергеевич Руководитель отдела промысловых компрессоров ООО «ХЁРБИГЕР»

Попутный нефтяной газ — это смесь газов, парообразных углеводородистых и неуглеводородных компонентов природного происхождения, которые выделяются из скважин и пластовой нефти при ее сепарации. Также в попутном газе содержатся и неуглеводородные компоненты, например, сероводород и меркаптаны, углекислый газ, азот. При этом нестабильность состава, а также большое количество примесей существенно затрудняют использование ПНГ. Кроме того, газ оказывает негативное влияние на работу промыслового оборудования, применяемого для добычи нефти. Газ может занимать часть объема рабочих органов насосов, что приводит к снижению подачи и напора. Поэтому для работы с газом требуются агрегаты с высокими рабочими характеристиками и различное вспомогательное оборудование: газосепараторы, диспергаторы и др.

Зачастую при выделении из жидкости газ скапливается в затрубном пространстве, создавая в нем давление не меньшее, чем давление в нефтесборном коллекторе. При его увеличении, как правило, происходит отжатие уровня жидкости в сторону забоя скважины (в некоторых случаях — вплоть до приема насоса), которое приводит к срыву подачи.

Транспортировка газожидкостной смеси по трубопроводам системы нефтесбора — это еще один сложный технологический процесс, требующий создания начального давления газа на входе в трубопровод. Это давление можно создать с помощью компрессорной установки. Также она может быть использована для снижения затрубного давления при сборе газа.

ВНЕДРЕНИЕ МКУ HOERBIGER В РОССИИ

Для решения проблем сбора и транспортировки попутного газа на промысле компания HOERBIGER предлагает применять мобильные компрессорные установки собственного производства (рис. 1). Первое внедрение МКУ HOERBIGER в России состоялось в рамках пилотного проекта на одном из нефтяных месторождений на юге России. Испытания проводились при положительной температуре. На устье скважины был установлен поршневой модульный компрессор с приводом от двигателя внутреннего сгорания, работающего на перекачиваемом газе. Технические специалисты HOERBIGER выполнили обвязку затрубного пространства с отбором газа и последующим компримированием его в нефтяную линию.

Для реализации проекта и оценки эффективности работы оборудования была разработана соответствующая методика, учитывающая индивидуальные особенности скважины и ряд других входных параметров.

Первый опыт эксплуатации МКУ HOERBIGER оказался успешным, после чего к нам стали поступать предложения о проведении испытаний на других объектах.

Тем не менее в процессе ОПИ пришлось решить ряд вопросов, в том числе касающихся выполнения замеров. Например, при реализации пилотного проекта постоянный замер дебита был невозможен. В этой связи решено было перейти либо к полностью самостоятельному выполнению замеров, либо осуществлять замеры в тесном сотрудничестве с заказчиком.

Второй проблемой стал подбор скважины-кандидата. Для проведения ОПИ следовало подобрать скважину, которая представляла бы интерес для заказчика и позволила бы полностью решить поставленные перед испытаниями задачи. Важно, чтобы эффект от применения оборудования был очевидным. Поэтому при подборе скважины-кандидата необходимо учитывать газовый фактор, особенности конструкции скважины и другие параметры.

ПРИМЕНЕНИЕ МКУ

Еще одним примером проектного решения может служить применение МКУ на объектах нефтегазодобычи одной из компаний-заказчиков в Западной Сибири (рис. 2). Установки используются на Кошильском, Пермяковском, Северо-Хохряковском и Орехово-Ермаковском месторождениях. Во всех случаях работа установок поддерживается в круглосуточном режиме. При этом достигнуты высокие показатели энергоэффективности за счет использования в качестве топлива для привода компрессора низконапорного газа концевых ступеней сепарации, а также экономия при обустройстве площадки. Оборудование эксплуатируется уже больше двух лет. Добываемый газ направляется на ближайший газоперерабатывающий завод.

КОМПЛЕКТАЦИЯ МКУ HOERBIGER

В зависимости от требований заказчика и условий проекта МКУ могут поставляться как в контейнерном исполнении (рис. 3), так и использоваться на устье скважин для сбора и транспортировки газа (рис. 4). Все установки способны работать с низким входным давлением и характеризуются высокой степенью автоматизации. Уровень шума составляет менее 80 дБа, вибрации — менее 90 дБ.

Также МКУ могут применяться при кустовой обвязке на истощенных месторождениях, где постоянно происходит падение давления на устье (рис. 5). В этом случае существуют различные схемы подключения МКУ. В частности, схема n+1 подразумевает создание дожимной компрессорной станции производительностью до 250 000 м³/сут, в которой шесть компрессоров находятся в работе, а один — в горячем резерве (рис. 6). Однако в виду своей громоздкости и сложности в обслуживании данная схема, к сожалению, не нашла широкого применения.

В составе МКУ применяется приводной газопоршневой двигатель, оснащенный системой управления и зажигания HOERBIGER Altronic (рис. 7). В качестве топлива может использоваться влагонасыщенный попутный газ различного компонентного состава. Таким образом, систему можно использовать практически на любой скважине. При отсутствии сероводорода и мехпримесей, которые ограничивают использование ПНГ, КПД установок существенно увеличивается. Также возможна комплектация установки электроприводом.

МКУ комплектуются восьмицилиндровым одноступенчатым компрессором с клапанами HOERBIGER 60RX (рис. 8). В зависимости от условий диапазон рабочих давлений составляет от 0,01 до 24 кг/см2; диапазон расхода — от 200 до 1740 м³/ч.