СХЕМА ОРРНЭО ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН С БС

Для эксплуатации скважин с боковыми стволами (БС) мы предлагаем схему одновременно-раздельной разработки нескольких эксплуатационных объектов (ОРРНЭО). Данная технология была опробована на одной из проблемных скважин — №122 ЦДНГ-3 ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ» (рис. 1), в которой были дополнительно пробурены два БС на один пласт1. Внедрение схемы ОРРНЭО, по сути, позволило сделать из одной неработающей скважины две нефтедобывающие и выйти на проектную производительность 30 м³/сут — около 14–15 м³/сут из каждого БС.

В составе схемы ОРРНЭО используются два насоса: верхний дифференциальный 2СП44 и нижний штанговый ННБ32 (рис. 2). Насосы этих и других типов завод «Элкам-Нефтемаш» серийно выпускает уже несколько лет (табл. 1). ННБ32 и 2СП44 приводятся в движение колонной полых штанг посредством одного станка-качалки.

НОМЕНКЛАТУРА И

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ НАСОСОВ ОРРНЭО

Нижний насос ННБ32 (рис. 3; табл. 2) предназначен для подъема пластовой жидкости с повышенным Гф. Он снабжен устройством для принудительного открывания нагнетательного клапана, срабатывающего при ходе плунжера вниз, что способствует стравливанию газа и препятствует его скоплению на приеме насоса.

Ранее насос ННБ уже был опробован в нескольких скважинах «ЛУКОЙЛ-ПЕРМИ» и «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтегаза» с высоким Гф. Надо отметить, что в скв. №122 внедрялся насос 2СП44/Б33 специальной модификации с полым штоком внутри и специальными уплотнениями конструкции Б.С. Захарова (см. Б.С. Захаров «Опыт и перспективы использования СШН с механическим уплотнением», с. 58–62). Поскольку скважина была осложнена АСПО, по проекту ООО «ПЕРМНИПИНЕФТЬ» дополнительно оснастили компоновку тепловым кабелем.

При использовании компоновки ОРРНЭО в скв. №122 оптимальное число двойных ходов составляет 4–7 в минуту. Штанги с центраторами устанавливаются на расстоянии 300–500 м от перегиба. Расстояние между насосами до 120 метров, что обеспечивается контрольной сборкой на заводе-изготовителе.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ СКВАЖИН С ОК МАЛОГО ДИАМЕТРА

Для эксплуатации скважин с ОК малого диаметра мы предлагаем специальные компоновки на основе СШН и роторно-пластинчатого насоса (РПН).

Разработку компоновки для скважин с ОК малого диаметра (114 мм) на основе СШН без применения НКТ мы начали в 2010 году. При ее установке в скважину сначала спускаются газопесочный якорь и механический якорь-трубодержатель двухстороннего действия, затем в кожух устанавливается СШН, далее прикрепляется колонна насосных полых штанг с устьевым полым штоком, рукавами высокого давления и трубопроводной арматурой (рис. 4).

Конструкция предусматривает подъем жидкости по колонне полых штанг, что помогает сократить затраты на бурение и оптимизировать расходы на обустройство скважины. В настоящее время оборудование находится в процессе изготовления, одновременно мы изучаем потребности рынка в таких компоновках.

Вторая компоновка для скважин с ОК малого диаметра в целом схожа с первой, но вместо СШН в ней используется РПН (рис. 5). Насос данного типа позволяет поднимать нефть и нефтесодержащие жидкости обводненностью до 100%, а также мультифазные смеси с содержанием свободного газа до 70% и механическими включениями размером не более 1 мм концентрацией до 3000 мг/л. РПН может применяться в составе погружных или горизонтальных наземных насосных установок. Конструктивно РПН выполнен аналогично погружным центробежным насосам и представляет собой трубный корпус с расположенными внутри него ступенями (рис. 6). Регулирование подачи осуществляется за счет изменения скорости вращения вала электродвигателя в диапазоне от 600 до 3000 об/мин. Технологии эксплуатации данного насоса (СПО, устьевое оборудование и арматура) аналогичны таковым ЭЦН.

Хоть РПН обычно рассматривается как альтернатива ЭЦН, он обладает перед ним рядом преимуществ. Так, напор на одну ступень РПН составляет 2 МПа, что в 20 раз выше, чем в ЭЦН. Это позволяет снизить общую длину насоса и уменьшить его габариты: например, длина РПН для подъема жидкости с глубины 1200 м составляет всего 1 м. Кроме того, у РПН есть возможность частотного регулирования производительности в широком диапазоне без существенных потерь КПД и напора за счет применения частотно-регулируемого привода, что повышает его энергоэффективность. Для РПН характерен значительно более высокий КПД по сравнению с ЭЦН, особенно в области малых подач. Данный насос можно непрерывно эксплуатировать в малодебитных скважинах за счет стабильных расходных характеристик в диапазоне подач от 3 до 40 м³/сут. Наконец, РПН обладает повышенной износостойкостью за счет применения в конструкции твердых сплавов.

В настоящее время РПН проходит ОПИ, и мы надеемся, что в следующем году сможем начать его серийное производство и промышленное внедрение.

ШТАНГИ НАСОСНЫЕ ПОЛЫЕ

Штанги насосные полые предназначены для передачи энергии движения от наземного привода к плунжеру погружного скважинного насоса или к ротору винтового погружного скважинного насоса, а также в технологиях промывки и прогрева скважин для промывки колонны НКТ и ОРРНЭО для подъема пластовой жидкости.

Штанги изготавливаются методом холодной радиальной ковки из холоднокатаных трубных заготовок. Штанги переменного поперечного сечения равнопрочны по всей длине. Стоит отметить, что в рамкахсовершенствования оборудования для ОРРНЭО мы разработали новую конструкцию полых насосных штанг, на которых выполнена метрическая резьба с уплотнением на конус, что позволило внедрить процесс накатки резьбы на штанги. Накатка резьбы увеличивает усталостную прочность штанг на 40–50% по сравнению с нарезанной резьбой НКТ 42 и НКТ 33В. Освоено серийное производство полых штанг с накатанной резьбой ШНП 42-4, ШНП 38-4. Для уменьшения числа обрывов полых штанг при эксплуатации в искривленных скважинах разработана конструкция штанг с центраторами, с декабря 2009 года начато их серийное производство.

В настоящее время наше предприятие выпускает полые штанги длиной 8 м из цельнотянутой трубы с высадкой головки штанги, аналогичные цельным Ш19, Ш22 и Ш25 (табл. 3, 4). Заготовка для штанг представляет собой холоднотянутую трубу с термообработкой, материал заготовки — сталь 45. Накатка резьбы на все типы штанг наносится методом холодной деформации. Заготовка проходит полный контроль качества на заводе-изготовителе с определением механических свойств. В дальнейшем мы планируем начать серийное производство полых штанг длиной 8 м, соответствующих Ш16 и предназначенных для применения в наиболее глубоких скважинах. К настоящему времени полые штанги в составе компоновок ГНО внедрены в скважинах «ЛУКОЙЛПЕРМИ», «ЛУКОЙЛ-Коми», «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтегаза», а также в «Башнефти» и «Татнефти».