Анализ фактических режимов эксплуатации добывающих скважин Восточного месторождения



Скважины Восточного месторождения эксплуатируют нефтеносный пласт ПК_1–3.

По состоянию на 01.01.2017 г. эксплуатационный фонд добывающих скважин месторождения составляет 86 единицы. Работающий фонд составляет 81 скважин, все оборудованы установками ЭЦН.

Таблица 1

Распределение эксплуатационного фонда

Всего скважин	В том числе
	Действующий	Бездействие	Освоение
86	81	1	4

Таблица 2

Средние технологические показатели работы УЭЦН

Параметры	Подача ЭЦН, м³/сут
	15–80	100–160	199–240	280–320	400–500
Количество, ед	14	14	16	22	15
Нспуска, м	856	780	783	766	782
Ндин, м	643	411	367	439	318
Погружение, м	213	369	416	327	464
Кпод	0.5	0.5	0.4	0.5	0.6
Рзаб/Рнас	0.4	0.6	0.6	0.6	0.7
Обводненность, %	22	16	9	17	16

Из рисунка 1 видно, что в основном погружение под уровень менее 400 м с низкими значениями коэффициентов подачи. В связи с тем, что увеличение отбора жидкости из скважин невозможно ни по запасу уровня жидкости, ни по геологическим параметрам, на данных рекомендуется оптимизация путем замены оборудования на менее производительное.

Рис. 1. Количественное распределение установок ЭЦН, средние коэффициенты подач по типоразмерам

Нефть пласта ПК_1–3 имеет повышенную вязкость и составляет 103,9 мПа*С. Поэтому в скважинах пласта ПК_1–3 рекомендуется применение ЭЦН и винтовых насосов. Для обеспечения эффективной работы ЭЦН в условиях повышенной вязкости рекомендуется применение различного дополнительного оборудования обеспечивающего стабильную работу оборудования (объемно-роторные секции, мультифазные вставки и пр.).

Винтовые насосы являются одной из наиболее перспективных технологий для добычи нефти в России и за рубежом. Относительная простота конструкции, способность откачки высоковязких эмульсий и жидкостей с повышенным содержанием газа и механических примесей, широкий диапазон рабочих дебитов и давлений, низкое электропотребление, возможность использования без потери эффективности в наклонных и горизонтальных скважинах — эти и другие достоинства винтовых насосов позволяют им успешно конкурировать с электроцентробежными и штанговыми насосами. Винтовые насосы устойчиво работают при свободном газосодержании на входе до 50 % без использования газосепараторов, что значительно выше, чем для ЭЦН и ШГН (при использовании газосепараторов и мультифазных секций УЭЦН способны работать при газосодержании до 1000м³/м³).

В зависимости от места расположения двигателя различают установки винтовых насосов с поверхностным и погружным приводом. В первом случае передача энергии от двигателя, расположенного на поверхности, к насосу осуществляется посредством колонны вращающихся насосных штанг. Во втором случае электродвигатель входит в состав погружной части насосной установки и соединен с наземной станцией управления с помощью электрического кабеля. Установки винтовых насосов с поверхностным приводом (УВНП) зарекомендовали себя как оптимальный способ подъема высоковязкой жидкости с глубин до 2000 м. Основным элементом установки является винтовой насос, состоящий из винтовой пары — винта и профилированной обоймы. В качестве привода используется электродвигатель с редуктором. Передача крутящего момента от привода к винту осуществляется насосными штангами.

На месторождениях России давно используются отечественные винтовые насосы, работающих в диапазонах от 16 до 200 м³/сут.

Кроме того, разработаны погружные винтовые насосы с наземным приводом, так называемые винтовые насосные секции.

Винтовые насосные секции имеют стандартное подсоединение по статору и ротору. Поэтому они могут применяться в любой компоновке колонн НКТ, штанг и приводных головок как отечественных, так и импортного производства.

Подбор типоразмеров ЭВН необходимо осуществлять в соответствии с проектными дебитами. Типоразмер ЭЦН, ЭВН должен соответствовать условию, когда коэффициент подачи находится в диапазоне 0,6≤ Q_ж/Q _{насос.в.}≤1,2.

В настоящее время УЭВН с поверхностным приводом выпускаются с вентильным электродвигателем. Установка ЭВН с ВЭД приведена на рис. 1.2. Применение ВЭД позволяет снизить обороты вращения вала, что, в свою очередь, позволяет применять винтовые пары с меньшим натягом, увеличить напор установки, повысить наработку винтовой пары. Все элементы электропривода такие же, как у УЭЦН, винтовой насос со сдвоенными винтами, расположенными так, чтобы осевые нагрузки, возникающие при вращении винтов в обоймах, компенсировались. Вал электродвигателя и винты между собой соединены шарнирами, позволяющими вращаться осям винтов по окружности с радиусом, равным эксцентриситету.

Положительные стороны винтовых насосных секций:

− высокий КПД;

− обеспечение подъема нефти вязкостью до 3000 спз;

− возможность работы с газонасыщенными растворами до 90 %;

− возможность добычи жидкости с высоким содержанием песка;

− высокая энергозащищенность привода;

− простота монтажа и эксплуатации.

Отрицательные стороны винтовых насосов:

− высокая стоимость (в сравнении с УЭЦН дороже в 2,5 раза);

− сложность подбора эластомера;

− ограничение по максимальному дебиту (до 200м³/сут);

− эластомер очень сильно реагирует на изменение свойств пластовой жидкости (в т. ч. при прорывах свободного газа);

− эластомер выходит из строя при попадании свободного газа;

− эластомер выходит из строя при срыве подачи по низкому динамическому уровню (при попадании ПНГ без жидкости в насос);

− при использовании наземного привода в условиях Крайнего Севера, осложняется низкими температурами;

Таким образом, для подъема жидкости в скважинах Восточно-Мессояхского месторождения, рекомендуются ЭЦН и ЭВН.

Рис. 2. Установка ЭВН с ВЭД

Литература:

1. Гидродинамические методы увеличения нефтеотдачи / О. Э. Цынкова, Н. А. Мясникова, Б. Т. Баишев. — М.: Недра, 1993. — 160 с.: ил. — Библиогр.: с. 154
2. Методы интенсификации добычи нефти и повышения нефтеотдачи для месторождений Западной Сибири: учебное пособие / Т. К. Апасов, Р. Т. Апасов, Г. Т. Апасов; ТюмГНГУ. — Тюмень: ТюмГНГУ, 2015. — 187 с.
3. Физико-химические методы увеличения нефтеотдачи при заводнении./ Манырин В. Н.,Швецов И. А. Самара Дом печати 2002г. -392с