Открытое акционерное общество

Интеллектуальные высокооборотные насосные установки с вентильным приводом серии УЭЦН АКМ

Открытое акционерное общество

Сотрудничество с компанией «Бейкер Хьюз»

В 2012 году заключено стратегическое партнерство с компанией «Бейкер Хьюз» по совместному продвижению оборудования и расширению линейки УЭЦН «БХ».

Пакет предложений:

1. Промысловое обслуживание:• Подбор скважин-кандидатов для внедрения;• Завоз-вывоз оборудования на скважины;• Монтаж-демонтаж оборудования;• Запуск и вывод на режим (совместно с Заказчиком);• Текущая эксплуатация (выполнение заявок промысла).

2. Прокат оборудования:• Погружная часть (ВПЭД, ГЗ, ГС, датчик ТМС, КУ, насос, кабельная линия);• Наземная часть (СУ со встроенным повышающим трансформатором,

наземный блок ТМС).

3. Текущий и капитальный ремонт погружного и наземного оборудования на базах Бейкер Хьюз.

ОАО «ЛЕПСЕ» выпускает «умные УЭЦН», позволяющие снизить производственные издержки механизированной добычи нефти.

3*Динамическая оптимизация – согласование параметров работы системы «скважина-ЭЦН» на всем периоде эксплуатации позволяющее достичь потенциала добычи.

Интеллектуальная УЭЦН АКМ АКМ – Автоматическая Комплектная Малогабаритная. АКМ – построена на использовании высокооборотного

вентильного привода. Применение УЭЦН АКМ предполагает автоматизацию

процесса добычи нефти, а так же способствует снижению совокупных затрат на единицу добытой продукции.

Наше Ноу-ХауПрименение высокооборотного вентильного привода с большим диапазоном регулирования (1 000 – 10 000 об/мин) с технологией динамической оптимизации* работы установки в скважине.

Высокооборотные установки обладают целым рядом функциональных, качественных и экономических преимуществ

4

1. Работа установки на потенциале скважине в автоматическом режиме:

2. Глубокая регулируемость режимов работы насоса:

3. Увеличение фонда эксплуатируемых скважин:

4. Удобство работы:

5. Высокая износостойкость насоса:

6. Экономичность эксплуатации:

7. Повышение темпов отбора жидкости:

Функциональные

Качественные

Экономические

• Непрерывный мониторинг работы насоса• Повышение темпа отбора жидкости,• Снижение затрат на добычу• Автоматически регулируемая подача в

широком диапазоне

• Длина и вес в 3 раза меньше серийно выпущенных установок, что позволяет работать на скважинах с высокими показателями кривизны (до 60 на 10 метров)

• Допустимое содержание КВЧ выше, чем у стандартных УЭЦН

• Снижение энергопотребления на 10%• Сокращение складских и производственных

затрат за счёт малых размеров• Сокращение номенклатуры насосного

оборудования

• Повышение темпов отбора жидкости за счёт интеллектуальных алгоритмов управления установкой

Преимущества высокооборотных УЭЦН:

• Поступление на скважину в собранном виде• Увеличение скорости спуска колонны• Снижение трудозатрат на монтаж установки • Уменьшение влияния человеческого фактора

Широкий диапазон регулирования и небольшие размеры УЭЦН АКМ расширяют области эффективного применения ЭЦН

5

Сферы наилучшего применения УЭЦН АКМ

Искривлённые скважины

В 3 раза меньшие размеры позволяют спускать УЭЦН АКМ в скважины с кривизной до 60 на 10 м.

Скважины с повышенным содержанием механических примесей

Применение металлокерамических материалов в рабочих органах, делает работу насоса более стабильной в условиях выносов до 1г/литр мех. примесей.

За счет широкого диапазона подач оборудование эффективно применяется в скважинах, где невозможно с большей точностью определить потенциал добычи.

Скважины с нестабильным притоком

УЭЦН АКМ могут быть использованы для непрерывной эксплуатации скважин с нестабильным притоком на их потенциале.

АКМ - да

Серийный УЭЦН - нет

10 90

Малодебитные скважины

Применение циклического режима эксплуатации оборудования в малодебитных скважинах с автоматическим выводом установки, при срыве подачи из за недостаточного притока, в режиме ожидания (вращения насоса на частоте 1 000 об/мин.) при накоплении пластовой жидкости.

6

Агрегатный состав погружной части и особенности конструкции

Электродвигатель:1. Применение вентильного электродвигателя с

диапазоном регулирования от 1 000 до 10 000 об\мин позволяет проводить динамическую оптимизацию работы скважины

2. Активная система теплообмена обеспечивает надёжную работу в низкодебитном фонде

Гидрозащита:1. Конструкция гидрозащиты обеспечает надёжную и

долговечную работу на частоте вращения до 10 000 оборотов

Высокооборотный ЭЦН:1. Рабочие органы насоса повышенной

износостойкости позволяют работать в средах с содержанием примесей до 1 г/л

2. Трущиеся пары из металлокерамики сохраняют работоспособность насоса в течение длительного периода эксплуатации

Газосепаратор:1. Защитная гильза из кремниевой керамики, что

предотвращает газогидроэрозию корпуса2. Подшипники из металлокерамики обеспечивают

высокую долговечность

УЭЦН АКМ отличает высокооборотный вентильный электродвигатель с высоким КПД и принудительной системой охлаждения

7

Особенности вентильного электродвигателя УЭЦН АКМПРЕИМУЩЕСТВА

• Высокая частота вращения• Высокий КПД• Экономия электроэнергии до

40% в регулируемых режимах• Активная система внутреннего

теплоотвода • Наличие кожуха

принудительного охлаждения• Радиальные и торцевые

подшипники из высококачественной металлокерамики

• Гидравлическая разгрузка пяты• Короткая трансмиссия – один

пакет ротора в двигателе• Плавные пуски

ХАРАКТЕРИСТИКИ

• Мощность (кВт) 22, 45, 150

• Частота вращения (об/мин)

1000 – 10000

• Температура эксплуатации (ºС)

до 170

• КПД, (%) 92

• Длина пакета ротора, (мм)

450

• Длина с теплообменникомне более (мм)

2390

• Диаметр с кожухом, не более (мм)

114 (5) и 122 (5А)

Погружной насос

Газосепаратор специальной конструкции

Принудительная циркуляция жидкости

Кожух принудительного

обтекания

ПЭД

Q притока

Q циркуляции больше

Q притока

Схема принудительного охлаждения ПЭД

Схема ПЭД

В УЭЦН АКМ эффективно решена проблема перегрева ПЭД

8

Термостабилизация ПЭД при малых подачах на осложненном фонде скважин

Погружной насос

Газосепаратор специальной конструкции

Принудительная циркуляция жидкости

Кожух принудительного

обтекания

ПЭД

Q притока

Q циркуляции больше

Q притока

Комплектность поставки УЭЦН АКМ

9

Наменование агрегата Обозначение

Сборный привод 2СП ВЭД45-121Н

Насос265ВЭЦН5-10/90-2450221ВЭЦН5-45/100-2350

ЗИПКрепеж, уплотнительные кольца

Станция управления в комплекте с трансформатором

СУ АКМ-160

Удлинитель УБ52-10/10-220

Документация ТУ; РЭ

Клапан обратный КОШ – 73

Клапан сбивной КС-73

Шламоуловитель ТШБ 42Х73

Интеллектуальные алгоритмы управления позволяют реализовать преимущества высокооборотных УЭЦН, делая их использование более удобным и эффективным

10

Новые режимы работы и функциональные возможности: Режим исследования притока скважины и настройки УЭЦН на

максимальный дебит; Автоматический вывод УЭЦН на режим, в т.ч. режим «щадящего» вывода на

режим; Эффективное энергопотребление; Уход от аварийных режимов работы УЭЦН; Работа насоса на границе срыва; Кратковременная эксплуатация скважины.

Интеллектуальная станция управления УЭЦН

Все параметры и защиты разбиты на восемь групп – с нулевой по седьмую:- 0 - текущие параметры работы; - 1 - уставки режимов работы; - 2 - уставки защит; - 3 - номера и параметры установки;- 4 - параметры и защиты ТМС и внешних датчиков;- 5 - параметры записи в архив; - 6 - сервисные параметры; - 7 - параметры преобразования частоты.

11

Алгоритмы работы СУ

• Автоадаптация по току;• Автоадаптация по давлению;• Поддержание технологического параметра (давление, температура,

расход);• Периодическая эксплуатация скважин;• «Щадящий» вывод на режим;• Вывод на режим по датчику давления;• Циклический вывод на режим;• Алгоритм по датчику вибрации;• Алгоритм по датчику температуры;• Динамическое равновесие;• Режим максимального КПД (максимальной энергоэффективности;• Режим работы на границе срыва подачи.

Итоги опытно промышленной эксплуатации оборудования в нефтяных компаниях страны подтверждают заявленные преимущества УЭЦН АКМ

12

ОАО «ЛУКОЙЛ-Пермь»:Были поставлены 2 установки на ОПИ. Установки работают в малодебитном фонде (10 -20 м3 в сутки) не рекомендуемом для работы по ТУ. В настоящее время в работе 1 установка. Наработка установки составляет 999 суток. Вторая установка отработала 483 дня; поднята по разгерметизации НКТ.

ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз»:

Были поставлены 3 установки на ОПИ. Установки работали в фонде ЧРФ.Установки отработали: 213, 330 и 346 суток.Испытания признаны успешными.

ОАО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз»:Были поставлены 3 установки на ОПИ. Установки работали в фонде ЧРФ.Одна установка отработала 58 суток, вторая установка отработала 196 суток, третья установка отработала 340 суток. Две последние установки подняты по ГТМ.Испытания признаны успешными.

ОАО «Сургутнефтегаз»:Были поставлены 2 установки на ОПИ. Одна установка отработала 434 суток, вторая установка отработала 574 суток.

Итоги опытно промышленной эксплуатации оборудования в нефтяных компаниях страны подтверждают заявленные преимущества УЭЦН АКМ

13

ОАО «Самотлорнефтегаз» «ТНК ВР»:Была поставлена 1 установка на ОПИ. Установка отработала 570 суток.Испытания признаны успешными.

НГДУ «Сорочинскнефть» «ТНК ВР»:Были поставлены 2 установки на ОПИ. Одна установка отработала 206 суток, вторая установка отработала 271 суток.Причина подъема 1-ой – падение сопротивления изоляции одной жилы кабеля. Причина подъема 2-ой - ГТМ.Испытания признаны успешными.

ОАО «Томскнефть» ВНК:Были поставлены 4 установки на ОПИ. Установки работают в фонде ЧРФ.В работе находится 1-а установка с наработкой 748 суток. Остальные имеют наработку установок составляет 626, 373 и 128 суток. Испытания признаны успешными.

Высокооборотные насосные установки серии УЭЦН АКМ с вентильным приводом

Результаты гидроэнергетических характеристик насосной установки 221 УЭЦН АКМ 5А – 45/115 - 2100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 1400

100200300400500600700800900

100011001200130014001500160017001800190020002100220023002400250026002700280029003000

0246810121416182022242628303234363840424446485052545658606264666870

Гидроэнергитическая характеристика 221УЭЦН АКМ5А-45/115-2100 вода, 10000 об/мин, кабельная линия 3000 м

H, м Polynomial (H, м) Н КОННАС Polynomial (Н КОННАС)м3/сутки

Напо

р, м

кВт*

ч/м

3;

кВт

;

%

Кпд 221ВЭЦН Кпд установки на стенде КОННАС

Основные параметры двигателя ВЭД45-103В

№ Наименование параметра Размерность Величина

1 ЭДС холостого хода В 711

2 Ток короткого замыкания А 43,8

3 Электрическая частота Гц 500

4 Синхронная скорость вращения об/мин 10000

5 Мощность на валу кВт 45

6 Момент Н*м 43

7 Число последовательных витков фазы – 60

8 Сопротивление фазы при температуре 120°С Ом 0,81

9 Синхронный реактанс Ом 16,2

10 Оптимальное напряжение В 816

11 Ток оптимального режима А 22,7

12 Потребл. мощность в оптимальном режиме кВт 49,6

13КПД в оптимальном режиме при температуре 120°С

– 0,91

14Коэффициент мощности оптимального режима

– 0,893

15 Потери в меди Вт 1246

16 Потери в железе статора Вт 1013

17Механические потери при температуре 120°С

Вт ≤2200

40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 1800.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

9.0

8081828384858687888990919293949596979899100

Потери мощности привода СП ВЭД 45-103Н установки 221УЭЦН АКМ5А-45/115-2100 режим номинальный

при 10000 об/мин

Nхх СП ВЭД Nхх СП ВЭД+акт22А кпд СП ВЭДТемпература масла, град С

Пот

ери

мощ

ност

и пр

ивод

а, к

Вт

кпд

, %

Nхх ВЭД

кпд ВЭД

кпд СП ВЭД

Nхх СП ВЭД

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 1400.0040

0.0045

0.0050

0.0055

0.0060

0.0065

0.0070

0.0075

0.0080

0.0085

0.0090

0.0095

0.0100

0.0105

0.0110

0

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

44

48

52

56

60

64

68

Энергопотребление установки 221УЭЦН АКМ5А-45/115-2100

q-,без кабельной линии Polynomial (q-,без кабельной линии)

q-c кабельной линией 3000 м Polynomial (q-c кабельной линией 3000 м)

кпд установки Polynomial (кпд установки)

кпд насоса Polynomial (кпд насоса)

кпд установки с КЛ Polynomial (кпд установки с КЛ)

подача насоса, м3/сутки

q -

рас

ход

эл

ектр

оэн

ерги

и,

кв

т*ч

/Q/H

кпд

, %

19

Результаты эксплуатации оборудования УЭЦН АКМ Сорочинско-Никольского месторождения скважина 1373 в НГДУ «Сорочинскнефть»

ЭЦН УЭЦН АКМСен11

Окт 11

Ноя 11

Дек 11

Янв 11

Фев 11

мар 12

Апр 12

Май 12

Июн 12

Июл 12

Авг 12

Среднее значение дебита (м3/сут)

59,4 47 50,4 47,1 45,8 35,6 66,3 57 55,1 53,8 55,2 57,3

Среднее значение мощности (кВт)

64,2 64,2 64,2 64,2 64,2 64,2 43,1 41,1 42 33 36,2 37,5

Удельное энергопотребление

1,08 1,36 1,27 1,36 1,40 1,80 0,65 0,72 0,76 0,61 0,65 0,65

Исходя из показателей работы скважины № 1373 видно, что удельное энергопотребление снизилось в среднем на 51%.Прирост по добычи составил 33,7%.

20

Результаты эксплуатации оборудования УЭЦН АКМ Сорочинско-Никольского месторождения скважина 1230 Родинского месторождения

ЭЦН УЭЦН АКМСен1

1Окт 11

Ноя 11

Дек 11

Янв 11

Фев 11

мар 12

Апр 12

Май 12

Июн 12

Июл 12

Авг 12

Среднее значение дебита (м3/сут)

71,5 65,8 53,6 58,2 60,2 57,4 74,9 71,5 68,3 62,7 68,4 65,7

Среднее значение мощности (кВт)

65,6 58,9 68,9 65,9 67,4 63,8 41,6 43,5 44,3 40,6 40,7 48,6

Удельное энергопотребление

0,917 0,895 1,27 1,13 1,11 1,11 0,55 0,60 0,64 0,64 0,59 0,73

Исходя из показателей работы скважины № 1230 видно, что удельное энергопотребление снизилось в среднем на 41,1%.Прирост по добычи составил 34,8%.

• Модернизация стандартных серий УЭЦН, с целью увеличения высокооборотных параметрических рядов насосов.

• Создание высокооборотных насосных установок с малой производительности от 5 м3/сутки.

• Создание высокооборотных малогабаритных серий УЭЦН с широким диапазоном подач. Максимальный поперечный габарит погружного оборудования составит не более 86 мм.• Создание полнокомплектных установок для эксплуатации в 168 эксплуатационной колонне для ОРЭ со сборкой основных узлов в условиях завода: - один комплект УЭЦН АКМ в герметичной капсуле; - второй комплект УЭЦН АКМ на тройнике (Y-Tool). При изготовлении оборудования УЭЦН АКМ уменьшенного поперечного сечения создание комплекта установок для ОРЭ под эксплуатационные колонны 146 и 139,7 мм.

• Разработка высокоэффективных алгоритмов автоматической эксплуатации УЭЦН.

• Разработка энергоэффективных малогабаритных погружных приводов для винтовых насосов.

21

Основные направления развития нефтедобывающего оборудования на ОАО «ЛЕПСЕ»

Будем рады ответить на Ваши вопросы и помочь повысить эффективность добычи нефти в Вашей компании

ОАО «ЛЕПСЕ»610006 г. Киров, Октябрьский пр-т., 24Тел/факс: +7 (8332) 23 77 56

Директор по развитиюКривошеин Виктор Геннадьевич+7 (912) 828 77 78E-mail: KVG@lepse.kirov.ru

Начальник бюро систем управленияТретьяков Вадим Алексеевич+7 (982) 385 02 62E-mail: trtvadim@gmail.com

Главный конструкторЧеремисинов Евгений Модестович+7 (916) 457 12 60E-mail: cheremisinovem@mail.ru

Заместитель генерального директора по маркетингуКоропецкий Виталий Марьянович+7 (916) 501 09 30E-mail: vitaly.koropetsky@bakerhughes.com

Компания «Бейкер Хьюз»125167, г. Москва, Ленинградский проспект 31А,строение 1.Тел: + 7 (495) 510 50 53 доб.1118Факс: +7 (495) 510 50 54