Экологичная и энергоэффективная разработка залежей сверхвязкой нефти в «Татнефти» предполагает использование таких технологий и методов, которые приносили бы максимальный эффект при минимальных затратах и минимальном же уровне негативного воздействия на окружающую среду. Важным проектом является использование на пароциклических скважинах СВН-насосов (штанговых винтовых) «металл по металлу» УШВН модернизированного типа. С их помощью можно закачивать пар и отбирать продукцию без подъема глубинно-насосного оборудования.
На данный момент самый перспективный тепловой способ разработки нефтяных месторождений компанией «Татнефть», являющимися высоковязкими — это специальная технология дренажа (SAGD), который является парогравитационным. Такая технология предполагает осуществление бурения 2-х скважин (горизонтальных) через толщины, которые являются нефтенасышенными и находятся параллельно. Пар, который можно получить посредством природного газа, начинает нагнетаться в скважину. Она проходит почти в пяти метрах скважины, которая является добывающей. Битум теряет свою вязкость и нагревается паром. После этого он стекается в добывающую скважину с паром, являющимся конденсированным.
Пароциклический фонд скважин (CSS) представляет собой особенность при парогравитационном методе осуществления разработки залежей с нефтью, которые являются высоковязкими. Пароциклическая скважина представляет собой одиночную горизонтальную скважину, задача которой заключается в том, чтобы закачать пар в продуктивный пласт. Данный процесс требуется для того, чтобы образовать так называемую паровую камеру над горизонтальным стволом этой скважины и произвести из нее отбор жидкости с помощью метода механизирования с переходом на режим чередования таких циклов, как закачка и отбор. Для разработки определённых областей залежей с нефтенасышенной толщиной меньше десяти метров (но не менее пяти метров) применяются соответствующие пароциклические скважины. Они характеризуются небольшими дебитами по нефти (относительно технологии дренажа парогравитационного типа) и довольно часто высоким показателем паронефтяного типа. Для улучшения показателя эффективности скважин (пароциклического типа) понадобится последующее улучшение технологии воздействия в условиях соответствующих месторождений, являющихся региональными.
В режиме чередования, непосредственно на пароциклических скважинах, происходит закачка пара и отбор продукции. Систематическое проведение подземных ремонтных работ, в рамках которых производится замена глубинно-насосного оборудования (установки электропогружного типа) непосредственно на оборудование, необходимое для закачки пара, необходимо для эксплуатации данных скважин. Это вызвано тем, что насосы электроцентробежного типа, используемые в компании «Татнефть» не рассчитаны на температуру более 200. Именно таков показатель t закачки пара. Проведение ремонтных работ, в частности выезд ремонтной бригады и выполнение ими ряда определенных операций, использование тяжелой грузоподъемной техники обуславливается достаточно высокой статьей эксплуатационных расходов. Проведение этих работ, как правило, занимает двое и более суток.
С целью минимизации статьи расходов, модернизации и повышения эффективности технологии пароциклического воздействия, которая в ряде случаев будет еще и более рентабельной, в компании «Татнефть» в последние годы используются соответствующие винтовые насосы «металл по металлу» штангового типа.
Данный тип насосов был разработан по заказу компании «Татнефть». Их производство находится в компании «СпецтехникаАльметьевск».
Статор выполняется из специального эластомера, а винт из металла чаще всего исполняется в штанговых винтовых насосах. Наши насосы включают статор и ротор из металла. Таким образом, они могут выдерживать температуру до 450 град. Это то, что необходимо для СВН скважин.
Благодаря устойчивости к высоким температурам, скважину можно перемещать в течение нескольких часов после закачки пара без демонтажа установки. Для этого разбирается привод поверхности, с помощью любого подъемного механизма (крана, гидроманипулятора и т. д.) снимается полировальный стержень и ротор отсоединяется от статора.
Тот факт, что подъемник не требуется, снижает затраты на ремонт в подвале и сокращает время ремонта. Любая деятельность осуществляется с использованием кранов-манипуляторов. Помимо эксплуатационной эффективности, эффективность месторождения повышается непосредственно за счёт низкой стоимости перевода скважин на добычу и нагнетание.
Помимо возможности быстрого переключения между режимами добычи и закачки, еще одной важной особенностью является простота обслуживания. Если насос изнашивается, его можно разобрать и заменить расходные материалы. Его можно ремонтировать 4–5 раз, что отличает его от французского PCM, который обычно не ремонтируется. Кроме того, насос может достигать высоты в 720 м при оборотах в 100 об/мин и 650 м — при использовании импортного насоса. Кроме того, были улучшены прочностные характеристики ротора, а хромирование было заменено азотированием. Самое главное, что насосы отечественного производства почти в два раза дешевле насосов производства за рубежом, что, наряду с простотой обслуживания, значительно снижает капитальные вложения непосредственно на момент покупки.
Свыше 60 скважин (96 % общего пароциклического фонда) оснащены в настоящее время УШВН «металл по металлу». Также присутствуют скважины, где переводы выполнены под паровую закачку пара (и в обратном направлении) свыше пяти раз.
Наиболее высокий показатель наработки по УШВН на начало апреля достиг 1041 сутки. Работа, произведенная непосредственно над доработкой насоса, а также над оптимизацией его параметров осуществляется и сейчас, однако по результатам пробного применения, имеющегося опыта, отмечается, что эти винтовые насосы отвечают заявленным параметрам в диапазоне соответствующих параметров — показателей расхода и температур.
Литература:
1. Рузин Л. М. Технологические принципы разработки залежей аномально вязких нефтей и битумов / Л. М. Рузин, И. Ф. Чупров, В. А. Николаев, А. В. Назаров, Н. А. Петров // М. — Ижевск: Институт компьютерных исследований. — 2015. — С. 9–11.
2. Липаев А. А. Совершенствование системы разработки битумных месторождений на основе геотеплового моделирования пластов / А. А. Липаев, И. И. Маннанов, В.А. Чугунов, В. Д. Шевченко, З. А. Янгуразова // Нефтяное хозяйство. — 2007. — № 1. — С. 46–47.
3. РД 153–39.0–635–09. Инструкция технологии добычи сверхвязкой нефти методом пароциклической обработки призабойной зоны одиночной горизонтальной скважины с последующим механизированным отбором / Р. Р. Ибатуллин, М. И. Амерханов // ТатНИПИнефть — 2009. — 31 с.
