USD 77.7325

0

EUR 85.7389

0

BRENT 25.06

0

AИ-92 42.41

-0.03

AИ-95 46.27

-0.09

AИ-98 51.09

-0.02

ДТ 47.74

-0.02

270

Комплексный подход к снижению удельных энергетических затрат на подъем скважинной продукции на месторождении Каракудук (Республика Казахстан). Проявление возможного синергетического эффекта от внедрения энергосберегающих технологий

На сегодняшний день на постсоветском пространстве нефть преимущественно добывается установками ЭЦН, доля которых в общем потреблении электроэнергии всего производственного процесса отдельно взятого месторождения может превосходить 50% рубеж.

Комплексный подход к снижению удельных энергетических затрат на подъем скважинной продукции на месторождении Каракудук (Республика Казахстан). Проявление возможного синергетического эффекта от внедрения энергосберегающих технологий

На сегодняшний день на постсоветском пространстве нефть преимущественно добывается установками ЭЦН, доля которых в общем потреблении электроэнергии всего производственного процесса отдельно взятого месторождения может превосходить 50% рубеж.

Давно ушли в историю времена, когда вырабатываемая электрическая мощность стоила копейки и вопросом количества потребляемой электроэнергии, а уж вопросами его снижения и энергосбережения нефтегазовые компании вовсе не задавались. К тому же в условиях эксплуатации нефтяного месторождения на поздней стадии, характеризующейся одновременно и снижением отборов нефти, и увеличением обводненности добываемой продукции, показатель энергоэффективности приобретает одно из актуальнейших значений.

С точки зрения эксплуатации нефтяных скважин и добывающего оборудования повышенный расход электроэнергетической мощности (удельный расход электроэнергии), влекущий за собой снижение рентабельности добычи нефти, может быть обусловлен следующими причинами:

- некорректно подобранное ГНО (насос + двигатель), отсюда несогласованный режим работы системы пластскважина-насос;

- эксплуатация насоса вне зоны оптимального режима (правая или левая области), отсюда снижение КПД всей установки;

- ухудшение свойств околоскважинной зоны пласта вследствие влияния как чисто технологических, так и естественных факторов (кольматация, загрязнение зоны ПЗС буровым раствором в процессе бурения и т.д.);

- низкий коэффициент охвата пласта заводнением.

- нерациональная система поддержания пластового давления.

-отсутствие хорошей гидродинамической связи между скважинами как добывающими, так и нагнетательными.

Для повышения эффективности работы погружных установок и решения 2х приведенных причин в данной работе раскрывается целесообразность внедрения вентильных электродвигателей ВД взамен асинхронных ПЭД, рассматривается необходимость применения энергосберегающих режимов эксплуатации нефтяных скважин. Для возможного решения последних 2х из названных причин с целью интенсификации добычи и повышения энергоэффективности всего процесса предлагается возможность реализации технологии вибросейсмического воздействия на 82 пласт по средствам применения специально разработанной, уникальной установки, особенностью которой является осуществление воздействия, преимущественно на околоскважинную зону пласта в период активной добычи.

В данной работе объектом рассмотрения является нефтяное месторождение Каракудук (с казахского языка означает «Черный колодец»), которое располагается в Республике Казахстан.

По состоянию на 1 января 2014 г эксплуатационный фонд скважин включает в себя 156 добывающих скважин, 155 из которых эксплуатируется с применением установок ЭЦН. Как показывает анализ в 2013 г на добычу 959 тыс т нефти было израсходовано 148,61 млн кВт*ч электроэнергии на общую сумму 1,997 млрд тенге.

Дальнейшее увеличение энергозатрат в насосной добычи будет определяться стабильной тенденцией роста тарифов на потребляемую электрическую мощность (табл. 1) и неизбежным ростом обводненности добываемой продукции (табл. 2).

Более того по результатам проведенной оценки в программном продукте UCube уже к 2018 г средняя суточная добыча нефти на месторождении снизится на 42 % (рис. 1).

Рис. 1. Прогнозирование суточной добычи нефти на месторождении Каракудук. (штриховкой обозначена доля Лукойл в общей добыче)

Актуальность применения вентильных электродвигателей взамен существующим асинхронным ПЭД видится в основном за счет снижения потребляемой электрической мощности. Однако данный вид оборудования в довесок к энергетическим преимуществам имеет ряд технологических и ресурсных.

Снижение энергопотребления обуславливается за счет следующих факторов:

- более высоких значений КПД (91-92%);

- меньших значений рабочих токов, что обеспечивает снижение потерь мощности в кабельной линии;

- регулирования частоты вращения;

Повышение ресурса установки за счёт:

- более низких перегревов (∆Т = 20−250ºС) и рабочих токов двигателя;

- более низких рабочих температур двигателя и гидрозащиты;

- отсутствия кратного повышение пусковых токов кабеля и двигателя;

- повышения ресурса насоса в результате замены регулирования подачи насоса штуцированием изменением частоты вращения;

Оптимизация отбора продукции за счёт:

- регулирования частоты вращения;

- возможность работы УЭЦН в циклическом режиме.

Одна из современных актуальных проблем на месторождении Каракудук является эксплуатация нефтяных скважин в периодическом режиме. Число таких скважин на протяжении последних 3−5 лет остается на уровне 13−16 единиц.

Как известно, эксплуатация нефтяных скважин в периодическом режиме априори связана с недоборами в добыче нефти за счет падения среднеинтегральной депрессии на пласт.

Теоретические расчеты показывают, что отдельную группу этих скважин после оснащения УЭЦН вентильными двигателями удастся эксплуатировать на постоянном режиме, оптимизировав отбор продукции. К тому же по всем этим скважинам ожидается еще большее снижение удельного расхода за счет внедрения технологии циклических отборов.

За счет более низких перегревов двигателя снижается интенсивность процесса коррозии глубинно-насосного оборудования, являющейся одним из осложняющих факторов на рассматриваемом месторождении.

Известно, что скорость коррозии Vкор прямо пропорциональна парциальному давлению СО2 и температуре и описывается уравнением Де Ваарда − Миллиамса:

Теоретические расчеты показывают, что при переходе на вентильные электродвигатели происходит более чем полуторное снижение скорости коррозии. Таким образом, данный вид оборудования позволяет решать многие технологические задачи при одновременном снижении энергопотребления.

В данной работе проделана теоретическая количественная оценка экономии электроэнергии от внедрения и его техникоэкономическое обоснование для возможного включения 85 вентильных электродвигателей в программу энергосбережения месторождения Каракудук.

Подсчитано, что в среднем при внедрении ВД удастся сэкономить 15-20% потребляемой электроэнергии при одновременном увеличении наработки на отказ ГНО. С первоочередной целью снижения обводненности добывающей продукции и вовлечения в общий фильтрационный поток остаточной нефти путем создания системы микротрещин и встряхивания пласта (околоскважинной зоны) на месторождении была рассмотрена возможность применения установки вибросейсмического воздействия на пласт. Исходя из необходимых требований были отобраны скважины для осуществления воздействия. По гидродинамической модели в программном комплексе Petrel были оценены остаточные подвижные запасы нефти в области дренирования скважин.

При использовании технологии одновременно в нескольких скважинах совершенно справедливо ожидать усиленный синергетический эффект вследствие интерференции физических полей (фильтрационное, волновое) Вследствие высокого показателя масштабируемости технологии ВСВ очевидно предполагать, что интенсификация притока приведет к увеличению общего показателя энергоэффективности разработки нефтяного месторождения, а снижение обводненности приведет к существенному снижению объемов добываемой воды, а значит к увеличению энергоэффективности на 1 т добываемой нефти.

Список литературы

1. Мищенко И.Т. Скважинная добыча нефти. М.: Недра, 2007.

2. Богданов А.А. Погружные центробежные электронасосы. М.: Гостоптехиздат, 1957.

3. Щуров В.И. Технология и техника добычи нефти. М.: Недра, 1983.

4. Ивановский В.Н. Максимально и минимально допустимые часты вращения ротора УЭЦН при регулировании добывных возможностей с помощью частотных преобразователей. Доклад на XII Всероссийской технической конференции: Производство и эксплуатация УЭЦН, Альметьевск, 2004.

5. Кузьмичев Н.П. «Кратковременная эксплуатация скважин новый подход к повышению рентабельности добычи нефти» // Бурение и нефть. 2005. №6.

6. Кузьмичев Н.П. «Рациональная разработка и эксплуатации месторождений нефти при кратковременной эксплуатации скважин». Доклад на конференции: Весь нефтегазовый комплекс. Секция «Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений». Москва, 26−29 октября 2005 г.

7. Гинзбург М.Я., Павленко В.И. Факторы, обеспечивающие снижение энергопотребления УЭЦН при замене в них ПЭД на ВД., Инженерная практика.

8. Кузнецов О.Л., Симкин Э.М., Чилингар Дж. Физические основы вибрационного и акустического воздействия на нефтегазовые пласты. Москва, Мир 2001.

9. Гадиев С.М. Использование вибрации в добыче нефти. М.: Недра, 1977. 158 с.

10. Сургучев М.Л., Кузнецов О.Л., Симкин Э.В. Гидродинамическое, акустическое и тепловое циклическое воздействия на нефтяные пласты. М.: Недра, 1975. 230с.

11.Дроздов А.Н., Мохов М.А., Вербицкий В.С. Технология и техника вибросейсмического воздействия на пласт при одновременной добыче нефти из возбуждающей скважины, Бурение и нефть. 2003. №10. С. 24−25.

Автор:

Источник : Neftegaz.RU


Система Orphus