ЭКСПЛУАТАЦИЯ МАЛОГАБАРИТНЫХ УЭЦНВ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ

15-Я МЕЖДУНАРОДНАЯ ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯМЕХАНИЗИРОВАННАЯ ДОБЫЧА 2018

г. Москва

Докладчик: начальник конструкторского отдела Юкин Алексей Александрович

1

2

3

Современные условия эксплуатации скважин с боковыми горизонтальными стволами погружными малогабаритными установками электроприводных центробежных насосов (УЭЦН) характеризуются различными видами осложнений. Одним из осложнений является свободный газ, который поступает на прием погружного насоса в составе газожидкостной смеси в результате процесса разгазирования нефти. Свободный газ может оказывать негативное воздействие на работу УЭЦН, что приведет к увеличению потребляемой электрической мощности по сравнению с данными паспортных характеристик, снижению наработки на отказ, как отдельных элементов, так и всей насосной установки в целом, снижению технологической эффективности добычи нефти из скважин, оборудованных УЭЦН.

Основная задача - повышение эффективности эксплуатации скважин при наличии свободного газа в добываемой скважинной продукции, путем разработки методических и технологических решений по выбору предвключенных насосных модулей.

4

В начале декабря 2015 года на техническом совещании в ПАО «Варьеганнефтегаз» для специалистов группы компаний «Алмаз» г. Радужный ХМАО - Югра было озвучено техническое задание по изготовлению и предоставлению в прокат оборудования с максимальными поперечными габаритами 82 мм и 87 мм для возможности эксплуатации малодебитных скважин после проведения ремонта эксплуатационных колонн и скважин с боковыми стволами.

В конце декабря 2015 года с аналитическим отделом ПАО «Варьеганнефтегаз» был согласован начальный этап разработки новой линейки продукции производстваООО «Алмаз».

Первая установка была подготовлена к монтажу в августе 2016 года. Комиссионный монтаж был произведен на Орехово-Ермаковском месторождении, куст 217, скважина 414. Кандидат для опытно-промышленных испытаний был выбран специалистами ПАО «Варьеганнефтегаз».

5

Инженерный отчет от 26.04.2017 года по проведенным опытно-промышленным испытаниям подтвердил эффективность применения оборудования.

6

Малогабаритный УЭЦН производства ООО «Алмаз» подтвердил свою работоспособность в эксплуатационных колоннах малого диаметра.

7

Преодоление наработки на отказ свыше 180 суток, позволили ГК «Алмаз» сделать выставочный образец – стеллу из узлов малогабаритной установки, представленной на выставке в г. Москва «НЕФТЕГАЗ 2017» 17 апреля 2017 года и заявить о завершении проекта по внедрению в серию оборудования производства ООО «Алмаз» в габарите 2А.

8

В настоящее время на фонде ПАО «Варьеганнефтегаз» в работе находится порядка 20 малогабаритных установки производства ООО «Алмаз». Применение газосепарирующихустройств в горизонтальных скважинах не всегда обоснованно, из-за накапливания механических примесей, сбрасываемых из выкидных отверстий газосепаратора (при таких значениях угла наклона частицы не сползают по стенкам обсадной колонны, а остаются в зоне выброса, что приводит к затруднениям при извлечении/установке УЭЦН).

Для исключения вероятности образования газовых пробок, и как следствие, срыва подачи ЭЦН, специалистами ООО «Алмаз» и ПАО «Варьеганнефтегаз» было принято решение в качестве предвключенного устройства на входе в насос использовать стабилизатор газа, который предназначен для увеличения плотности газожидкостной смеси, тем самым обеспечивая стабильную работу насоса. Опыт использования газостабилизатора в ПАО «Варьеганнефтегаз» на скважинах Орехово-Ермаковского, Хохряковского, Бахиловского,Северо-Варьеганского месторождений имеет положительный результат. В настоящий момент на всех установках, находящихся в работе, установлен газостабилизатор.

9

Дальнейшая работа ГК «Алмаз» по малогабаритным установкам была продолжена на фонде скважин других дочерних обществ ПАО «НК Роснефть».

В начале 2017 года был заключен договор на реализацию 23 установок для АО «Самаранефтегаз», в составе которых был стабилизатор газа 2А габарита, использующийся в качестве предвключенных устройств к насосам производства ООО «Ижнефтепласт».

В середине 2017 года с АО «Самотлорнефтегаз» был заключен договор на реализацию порядка шестидесяти малогабаритных установок. По опыту предыдущей работы и с учетом требований к горизонтальным скважинам в качестве предвключенного насосного модуля был использован стабилизатор газа. В процессе эксплуатации УЭЦН в скважинах, с газовым фактором, превышающим 50 % газосодержания на входе выяснялось, что работа газостабилизатора уступает по эффективности оборудованию, применяемому ранее. На техническом совещании принято решение использовать в установках с осложненным газовым фактором газосепаратор. Конструкторами ГК «Алмаз» произведены расчет и проектирование модуля насосного газосепаратора. В ходе проектирования принято решение использовать вихревой тип сепарирующего устройства.

10

Работоспособность и эффективность газосепарирующих устройств была доказана практически, но для подтверждения результатов, по заданию АО «Самотлорнефтегаз», оба типа модулей насосных были направлены на испытания в лабораторию РГУ им. Губкина.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

0 5 10 15 20 25 30 35

КПД

,%

Нап

ор, м

Подача, м3/сут

Напор, м КПД,%

Рис. 1 Напорно-расходная характеристика газосепаратора МНВГРИ2А.1-100

11

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 5 10 15 20 25 30

КПД

,%

Нап

ор, м

М

ощно

сть,

кВт

Подача, м3/сут

Напор, м

КПД,%

Рис. 2 Напорно-расходная характеристика стабилизатора МНСГРИ2А.1-100

Цель испытаний – получение характеристики газосепараторов на модельной газожидкостной смеси и определение коэффициента сепарации газа на разных режимах работы; получение характеристики газостабилизатора на модельной газожидкостной смеси и определение коэффициента диспергации газа на разных режимах работы.

12

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

20 30 40 50 60 70 80 90 100

Коэф

фиц

иент

сеп

арац

ии,%

Подача жидкости, , м3сут

40

50

60

75

Рис. 3 Характеристика газосепаратора МНВГРИ2А.1-100

Как видно из графика, самый высокий Ксеп наблюдается в области низких подач, при увеличении подачи Ксеп снижается. Это обусловлено повышением скорости движения жидкости через внутреннюю поверхность газосепаратора и каналы отвода жидкости. При этом жидкость захватывает некоторые объемы свободного газа и уносит их на прием насоса.

13

Рис. 4 Зависимость коэффициента диспергации Кдис пузырьков воздуха от подачи жидкости и Г

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

0 20 40 60 80 100 120

Коэф

фиц

иент

дис

перг

иров

ания

Подача, м3/сут

Зависимость коэффициента диспергации от подачи жидкости и Г

Г = 30% Г = 45%

14

По результатам испытаний сделаны следующие выводы: «Модуль насосный газосепаратор типа МНВГРИ2А.1-100 производства ГК «АЛМАЗ»,

несмотря на малый габаритный диаметр, обладает высокой эффективностью сепарирования газа из газожидкостных смесей при различных рабочих режимах. ГазосепараторМНВГРИ2А.1-100 может быть рекомендован для работы в скважинах малого диаметра, осложненных высокими значениями свободного газа (до 60% по объему на приеме).

Модуль насосный стабилизатор газа типа МНСГРИ2А.1-100 УЭЦН производства ГК «АЛМАЗ», несмотря на малый габаритный диаметр, обладает высокой эффективностью диспергирования газа из газожидкостных смесей при различных рабочих режимах. Модуль насосный газостабилизатор имеет коэффициент диспергации на уровне газостабилизаторовс условным диаметром 5 и 5А, производства различных машиностроительных фирм. Модуль насосный газостабилизирующий типа МНСГРИ2А.1-100 может быть рекомендован для работы в скважинах малого диаметра, осложненных высокими значениями свободного газа (до 45% по объему на приеме).»

Зав. кафедрой машин и оборудованиянефтяной и газовой промышленностипрофессор В.Н.Ивановский

15

Спасибо за внимание!

На основании вышеизложенного, можно с уверенностью сказать, что технические задания Заказчиков выполнены в полном объеме, в максимально сжатые сроки, научно подтверждены и дальнейшие работы по внедрению продолжаются.

almaz-hmao.ru тел/факс: +7(34668) 41 071almaz@almaz-hmao.ru (34668) 41 067

16