USD 75.4518

-0.02

EUR 90.0291

+0.14

BRENT 47.75

0

AИ-92 43.29

0

AИ-95 47.62

0

AИ-98 52.98

-0.03

ДТ 48.55

0

7 мин
1911

Технологии для поддержания пластового давления и утилизации попутного нефтяного газа

Для применения в системах поддержания пластового давления (ППД) и утилизации попутного нефтяного газа (ПНГ) АО «Новомет-Пермь» были разработаны блочные насосные станции (БНС) и дожимные насосные станции (ДНС) на базе ЭЦН, станции для водогазового воздействия (ВГВ) на пласт, мобильные насосные станции, блоки распределения, измерения и фильтрации (БРИФ) для очистки воды и установки на базе ЦНС.
В предлагаемой Вашему вниманию статье приводятся технические особенности, параметры работы и результаты испытаний данного оборудования и технологий.

Технологии для поддержания пластового давления и утилизации попутного нефтяного газа

Москва, 26 окт - ИА Neftegaz.RU. БНС на базе ЭЦН с наземным приводом


Оборудование для систем ППД на базе наземного электропривода АО «Новомет-Пермь» производит с 2001 года. В состав БНС входят: насосная установка, технологические трубопроводы (подводящий и напорный), автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП), система отопления и вентиляции, пожарная сигнализация и система пожаротушения.


В составе установки может использоваться электродвигатель (ЭД) в общепромышленном или взрывозащищенном исполнении мощностью до 630 кВт. Освоено производство установок производительностью до 6300 м3/сут, с давлением на входе до 20 МПа, на выходе – до 35 МПа.


В случае ожидаемого роста подачи, в зависимости от потребностей заказчика, могут быть параллельно установлены несколько агрегатов. При увеличении числа модулей пропорционально увеличиваются производительность и габарит БНС.



ДНС на базе ЭЦН с погружным электроприводом


ДНС на базе ЭЦН с погружным электроприводом предназначены для повышения давления закачки непосредственно на кустовой площадке. В данной конструкции отсутствует торцевое уплотнение, а привод насоса собран в герметичном кожухе, что обеспечивает полную герметичность установки и исключает утечки закачиваемой жидкости во внешнюю среду.


При работе ДНС жидкость сначала проходит по внутренней части колонны, омывая и охлаждая все оборудование, затем попадает во входной модуль, после чего поступает в насос.


Производительность одного насосного агрегата составляет до 6300 м3/сут, при необходимости несколько насосных агрегатов, как и в предыдущем случае, могут устанавливаться параллельно. Давление на входе составляет 21МПа, на выходе – 35 МПа, мощность двигателя – до 1000 кВт.


Все оборудование, используемое в составе данных ГНУ, производится серийно АО «Новомет-Пермь», что позволяет максимально сократить сроки поставок и ремонта установок.


Насосная установка размещается на жесткой модульной раме, длина которой подбирается в зависимости от длины установки. В состав установки входят: входной фланец, погружной блок телеметрии, кожух, погружной электродвигатель (ПЭД), центратор, гидрозащита (ГЗ) и входной модуль, который служит узлом подвода жидкости (рис. 1).


Рис. 1. Схема ГНУ с погружным электроприводом

Рис. 1. Схема ГНУ с погружным электроприводом


На выходе насоса устанавливается запорная регулирующая арматура (ЗРА), которая позволяет плавно регулировать необходимый расход.


Все глубинно-насосные установки (ГНУ) укомплектованы шкафами управления с удобным интерфейсом, что дает возможность отслеживать и регулировать их работу.


Оборудование насосных станций вентильными электродвигателями (ВЭД) позволяет сделать их в два раза более компактными и на 25-30% увеличить их энергоэффективность (рис. 2; табл. 1). Использование ВЭД позволяет с легкостью регулировать частоту вращения от 3000 до 6000 об/мин.


Показатель, ед. изм.

Серийная

Энергоэффективная

N потр, кВт

375,9

284,1

η, %

48

64

L, м

20,9

10,6

Таблица 1. Сравнение параметров энергоэффективной и серийной ГНУ с подачей 1600 м3/сут и напором 1000 м


Рис. 2. Сравнение параметров энергоэффективной и серийной насосной станции


Установка с ВЭД может быть врезана в существующий трубопровод с минимальными затратами (рис. 3). На время ремонта установка может быть отключена путем перекрытия задвижек.


Рис. 3. Структурная схема врезки ДНС с ВЭД в трубопровод

Рис. 3. Структурная схема врезки ДНС с ВЭД в трубопровод



Станции для ВГВ на пласт

Станции для ВГВ на пласт используются для утилизации ПНГ, для ППД и повышения коэффициента извлечения нефти (КИН). Последнее возможно при условии оптимального содержания в закачиваемой смеси газовой составляющей в условиях пласта.


Рис. 4. Станция для ВГВ на пласт


Станции производятся в модульном блок-боксе во взрывозащищенном исполнении (рис. 4). При работе станции в подводящий трубопровод одновременно поступают низконапорный ПНГ и вода с кустовой насосной станции (КНС) под давлением порядка 140-200 атм. Эта жидкость поступает в эжектор, где смешивается с газом и затем направляется на вход насоса. В результате образуется гомогенная водогазовая смесь (ВГС), которая закачивается в нагнетательные скважины (рис. 5). Стоит отметить, что в разработке эжектора (струйный насос), принял участие профессор департамента недропользования и нефтегазового дела Инженерной академии РУДН., д.т.н. А.Н. Дроздов.


Рис. 5. Схема работы БНС для ВГВ на пласт

Рис. 5. Схема работы БНС для ВГВ на пласт

Помимо основного насоса и эжектора станция содержит резервные элементы, оснащена системой КИПиА, вентиляцией и пожаротушением. Станции выполняются на базе серийно выпускаемых насосов АО «Новомет-Пермь».


В одном из реализованных проектов подача воды с добавлением поверхностно-активных веществ (ПАВ) при работе стации составила 1600 м3/сут, подача ПНГ – 2000-20000 м3/сут. Благодаря работе станции была произведена утилизация ПНГ, а также достигнуто повышение нефтеотдачи пласта (ПНП).


Для транспортировки ГЖС за счет создания необходимого давления была разработана ГНУ на базе модуль-секций центробежного насоса и насоса струйного наземного (табл. 2).


Наименование параметра

Значение

Номинальная подача, м3/сут

60

Напор при номинальная подаче, м

453

Частота вращения приведенная, об/мин

2910

Номинальная потребляемая мощность, кВт

13,3

КПД, %

53

Частота напряжения питающей электросети, Гц

50

Номинальная мощность электродвигателя, кВт

15

Рекомендуемая рабочая часть характеристики:

- подача, м3/сут

40-80

- напор, м

547-267

Таблица 2. Параметры работы ГНУ для транспортировки ГЖС



Мобильные БНС


Для решения задачи оптимизации эксплуатационных затрат специалисты подразделения ГК «Новомет» в Эквадоре разработали мобильную систему, выполненную на базе горизонтальной насосной установки, смонтированной на платформе автомобильного шасси. Мобильная насосная система предназначена для быстрой доставки оборудования к скважине, быстрейших подключения к системе с помощью гибкого трубопровода и начала работы.


Система включает в себя горизонтальные насосные агрегаты, трубопроводы, клапаны и фланцы, станцию управления (СУ) для контроля всех рабочих параметров, а также датчики давления, температуры, тока, вибрации, расхода и грузовое шасси.


Три таких системы были установлены на месторождении Eden в Эквадоре в марте 2018 года.



БРИФ


При помощи БРИФ производится очистка пластовой воды или другой технологической жидкости от мехпримесей, осуществляются дозированная закачка ингибитора и распределение воды по скважинам системы ППД, производится измерение, регулирование и архивирование параметров технологического процесса в базу данных.


Рис. 6. Системы и приборы БРИФ Рис. 6. Системы и приборы БРИФ


В составе блок-бокса БРИФ размещаются один или два каскада очистки, система дозирования (ингибирования), АСУ ТП, а также вспомогательные системы грузоподъемных механизмов, отопления, освещения, вентиляции и др. (рис. 6; табл. 3).


Наименование показателя

Значение показателя

Максимальная пропускная способность, м3/сут

2000

Максимальное рабочее давление, МПа

21

Содержание твердых частиц после очистки, мг/л

30

Тонкость фильтрации, мкм

5-200

Количество отводов гребенки, шт

1-6

Производительность дозировочного насоса ингибитора, л/ч

0,04-1,6

Масса, кг

Не более 25000

Таблица 3. Показатели работы БРИФ



Установки на базе насосов ЦНС


В предыдущие годы в АО «Новомет-Пермь» были разработаны и испытаны ступени из нирезиста четырех номинальных размеров в составе насосов с номинальной подачей 70, 120, 210 и 670 м3/ч (1680, 2880, 5000, 16000 м3/сут). КПД составил до 84%.


Так, для ступени ЦНС 670 м3/час был получен КПД 78%, напор при номинальной подаче составил 81 м, мощность при номинальной подаче – 189 кВт. Для ступени 210 м3/час был получен КПД 84%, напор при номинальной подаче составил 68 м, мощность при номинальной подаче – 46 кВт. Для ступени 120 м3/час был получен КПД 79%, напор при номинальной подаче составил 70 м, мощность при номинальной подаче – 29 кВт (рис. 7).


В рамках инновационного проекта «Насосы ЦНС для ППД» до конца 2020 года заключен контракт на поставку насосов номинальной производительностью 210 и 670 м3/час насосы в герметичном корпусе.


Рис. 7. Характеристики ступеней 670 и 210 м3/ч, полученные в ходе стендовых испытаний

Рис. 7. Характеристики ступеней 670 и 210 м3/ч, полученные в ходе стендовых испытаний



ВЫДЕРЖКИ ИЗ ОБСУЖДЕНИЯ

– Дмитрий Геннадьевич, из недавних пресс-релизов АО «Новомет-Пермь» следует, что компания планирует увеличить долю зарубежных поставок оборудования до 70%. Не могли бы Вы прокомментировать, с чем связано такое намерение?

– Такое намерение связано с высоким спросом на наше оборудование на сервисных базах Южной Америки и других зарубежных стран.

 

– На основе каких данных подбирается оборудование для ВГВ на пласт?

Дмитрий Хлебов: Это оборудование подбирается на основании данных опросного листа, который заполняется заказчиком. Там указываются особенности перекачиваемой среды, содержание газа и т.д.


– В составе установок могут использоваться только ЦНС или возможно использование насосов объемного действия?

– Возможно использование и того и другого вида насосов в зависимости от условий среды.



ПОЛИТОВ Михаил Анатольевич

Начальник Отдела нестандартного оборудования 

АО «Новомет-Пермь»


ХЛЕБОВ Дмитрий Геннадьевич

Ведущий инженер-конструктор 

Отдела нестандартного оборудования АО «Новомет-Пермь»

+7 (342) 2597333

dmitrii.hlebov@novometgroup.com

Автор: