USD ЦБ — 57,31 −0,01
EUR ЦБ — 67,45 −0,15
Brent — 58,17 +0,43%
вторник 17 октября 23:38

Наука и технологии // Добыча и переработка

Роторно-вихревое насосное оборудование для добычи нефти

02 ноября 2009 г., 09:51Анатолий Лепеха9085
В последние годы в московской компании ЗАО «Гидроэнергетические машины», которой руководит талантливый инженер и организатор производства Анатолий Иванович ЛЕПЕХА, успешно разрабатывается и запускается в серийное производство мощная линейка весьма интересного насосного оборудования для нефтегазового комплекса. Об эксплуатационных возможностях инновационного оборудования Анатолий Иванович рассказывает нашим читателям.

-В отраслевых изданиях нефтегазового комплекса неоднократно появлялись ваши статьи, посвященные новому оборудованию - роторно-вихревым насосам. Не могли бы вы рассказать поподробнее об этом оборудовании, его потребительских характеристиках, чем оно привлекательно в эксплуатации?

- В недалеком прошлом наша компания вывела на рынок принципиально новое оборудование, а сегодня мы производим и поставляем роторно-вихревые насосы второй модификации (2РВН). Эти насосы изготавливались в виде установочных партий с 2005 г., а в серийное производство запущены с 2008 г. За эти годы наша компания получила надежные результаты промышленных испытаний широкого перечня типов насосов 2РВН, в первую очередь погружных и наземных насосов для нефтедобычи. Сегодня эти результаты позволяют перейти к активному продвижению данного оборудования.

Промышленные испытания нового оборудования продолжаются, расширяются регионы его промышленного использования.

В 2008-2009 гг. нами поставляются серийные партии следующих типов оборудования:
Погружные роторно-вихревые насосы 2РВНМ и установки 2УРВНМ для откачки пластовой жидкости из скважин с внутренним диаметром от 114 до 152 мм с номинальными подачей от 10 до 60 куб. м/сутки и напором до 3 500 м.

Наземные горизонтальные и шурфовые роторно-вихревые насосные агрегаты 2АРВНП и АРВНШ для заводнения нефтяных месторождений и внутрипромысловой перекачки жидкостей, в том числе многофазных сред, номинальными подачей от 5 до 100 куб. м/ч и напором до 4 500 м.

Насосные станции полной заводской готовности СРВН и СРВНмф для перекачки нефтяных жидкостей различного и непостоянного по времени фазового состава, в том числе скважинной продукции, номинальной подачей от 100 до 2 500 куб. м/ сутки, с входным давлением до 2,5 МПа и давлением нагнетания по требованию заказчика (не более 45,0 МПа).

Насосные станции полной заводской готовности СРВН и СРВНмф для перекачки нефтяных жидкостей различного и непостоянного по времени фазового состава, в том числе скважинной продукции, номинальной подачей от 100 до 2 500 куб. м/ сутки, с входным давлением до 2,5 МПа и давлением нагнетания по требованию заказчика (не более 45,0 МПа).

Ниже представлены главные потребительские характеристики роторно-вихревого насосного оборудования.

1. Погружные насосы 2РВНМ и установки 2УРВНМ предназначены для эксплуатации мало- и среднедебитных скважин с трудноизвлекаемыми запасами нефти, в том числе скважин с дефектами ствола, наклонно-направленных и горизонтальных скважин, при повышенном содержании механических примесей, высоком газожидкостном факторе, высокой вязкости и других осложнениях.

Насосы 2РВНМ5У изготавливаются для эксплуатации скважин с диаметром обсадной колонны не менее 123,7 мм, насосы 2РВНМ5 - для скважин с диаметром обсадной колонны не менее 121,7 мм, насосы 2РВНМ4 уменьшенного диаметрального габарита - для подъема нефти из скважин 112 мм.

Особые эксплуатационные свойства насосов 2РВНМ:
уникальные массогабаритные и рабочие характеристики - длина насосов при напорности до 2500 м не превышает 4,5 м;
однокорпусное исполнение широкой номенклатуры насосов, в том числе в исполнении с опорой вала в протекторе;
резьбовое соединение модуль-секций и концевых модулей насосов во всем диапазоне напоров;
высокая износо- и коррозионная стойкость насосов за счет использования высокохромистых износостойких чугунов и сталей деталей проточной части и керамических торцевых и радиальных подшипников и опор роторов;
улучшенные вибрационные характеристики насосов;
высокая стабильность рабочих характеристик при давлениях на приеме, близких к давлению насыщения, а также при откачке пластовых жидкостей повышенной вязкости.
Показатели надежности насосов 2РВНМ:
наработка на отказ на режимах отбора жидкости 12…25 куб. м/сут. - 450 суток (не менее)*;
наработка на отказ на режимах отбора жидкости 25…60 куб. м/сут. - 550 суток (не менее)*;
средний ресурс до капитального ремонта - 28 000 часов*;
средний срок службы до списания - 6,5 лет (не менее).
*При массовой концентрации твердых частиц в перекачиваемой жидкости до 1000 мг/л, микротвердости частиц не более 5 баллов по шкале Мооса и глубинах откачки более 2000 м.

2. Наземные насосные агрегаты 2АРВНП и 2АРВНШ в 2008-2009 гг. поставляются в широкой номенклатуре. Технические и эксплуатационные характеристики этих агрегатов могут быть полезны при решении многих актуальных задач нефтедобычи, таких, например, как:
вовлечение в разработку сложнопостроенных залежей с трудноизвлекаемыми запасами;
повышение экономических параметров систем поддержания пластового давления за счет оптимизации режимов закачки жидкости и т. д.
Агрегаты 2АРВНП и2АРВНШ обладают высокой эффективностью:
При средних (10-100 куб. м/ч) объемах перекачки жидкостей. Расход электроэнергии агрегатов 2АРВНП и 2АРВНШ в диапазоне подач от 5 до 60 куб. м/ч существенно ниже, чем у центробежных насосов. КПД составляет не менее 40% на границах рабочей зоны АРВНП и АРВНШ.
При больших требуемых напорах. Напор, развиваемый 2АРВНП и 2АРВНШ, составляет 2 000-4000 м и более. При необходимости могут быть поставлены агрегаты 2АРВНП и 2АРВНШ любого требуемого напора.
При необходимости периодического изменения (регулирования) давления нагнетания. Диапазон экономичной работы по напору составляет ±30% от номинального значения.
При осложненных условиях размещения и эксплуатации насосного оборудования. За счет использования материалов высокой коррозионной и абразивной стойкости при изготовлении деталей проточной части насоса агрегаты 2АРВНП и 2АРВНШ способны перекачивать коррозионно-активные жидкости с высоким содержанием механических примесей.
Относительно небольшие масса и габариты 2АРВНП (продольный габарит не более 4,5 м при напоре 2000 м) позволяют изготавливать агрегаты как в стационарном, так и в мобильном исполнении. Конструкционная простота обеспечивает низкие затраты при эксплуатации и ремонте.

3. Блочные комплектные дожимные и силовые насосные станции СРВН и СРВНмф предназначены для систем ППД, а также для перекачки (повышения давления) жидких сред различного, в том числе многофазного и непостоянного по времени фазового состава, например скважинной продукции. Станции поставляются для подач от 6 до 2 500 куб. м/сутки при давлении на входе 0,3-2,5 МПа и давлении нагнетания до 45,0 Мпа.

В комплект типовой насосной станции (НС) входят горизонтальные роторно-вихревые насосные агрегаты АРВНП, 2АРВНП и АРВНШ. Они работают в постоянном (длительном) режиме при перекачивании пластовой среды с содержанием газа на входе в агрегат до 60%. При перекачке пластовой среды со средним содержанием газа свыше 60% работа агрегатов обеспечивается путем дозированной подачи жидкости из накопительной емкости. Ее резервный запас соответствует примерно тридцати минутам работы НС при перекачивании газовой «четки».
Оборудование НС размещается в транспортируемых монтажно-эксплуатационных блоках (МЭБ). Комплект МЭБ состоит из отсеков насосного оборудования и управления, смонтированных на отдельных рамах (или общей раме - в этом исполнении отсеки разделены зазором, сообщающимся с атмосферой). Оборудование насосного отсека выполнено во взрывозащищенном исполнении.

Оборудование насосных модулей:
роторно-вихревые насосные агрегаты с регулируемым приводом;
внутренние трубопроводы, включающие запорную арматуру и датчики контрольно-измерительной аппаратуры;
накопительная емкость (в составе СРВНмф) объемом 4-6 куб. м;
системы жизнеобеспечения НС (контроль загазованности, системы принудительной вентиляции, автоматического пожаротушения, электрического обогрева и освещения).
В отсеке управления установлены аппаратные шкафы, в которых размещена станция управления насосными агрегатами и управление системами жизнеобеспечения НС.
В состав станции управления насосными агрегатами входит:
преобразователь частоты или система плавного пуска насосов (по выбору заказчика);
контроллер;
панель оператора для введения параметров управления и вывода текущей информации о рабочих параметрах станции;
пускозащитная и коммутационная аппаратура;
свето- и звукосигнальные устройства информации о текущем состоянии станции.

- Хотелось бы узнать из первоисточника об истории создания нефтяных роторно-вихревых насосов и о современном состоянии их производства.

- Роторно-вихревые насосы РВН являются наиболее продвинутой частью инновационных роторно-вихревых машин (РВМ), которые изобретены в России в конце прошлого века. Инновационные проекты в этой области осуществляются изобретателями РВМ в содружестве с заинтересованными отечественными предприятиями в течение последних 20 лет.

Сегодня проекты в области РВМ включают НИОКР, производство и продвижение создаваемой на основе упомянутых изобретений принципиально новой машиностроительной продукции на рынок.

Разработки в области РВМ являются комплексными инновациями, поскольку выполняются параллельно по таким типам энергетических машин, как насосы, газовые, гидравлические турбины и компрессоры. Весьма перспективная часть работ, являющаяся логическим продолжением разработок РВМ различных видов, - многокомпонентные программы, например технологические нефтедобывающие комплексы ТУРБОЛИФТ для добычи трудноизвлекаемых нефтей.

Важной частью инновационных работ является поиск, апробирование и применение для производства РВМ новых технологий, некоторые из них фактически являются самостоятельными нововведениями в производстве энергетических машин.

При разработке РВН исторически сложилось несколько этапов. Перспективность РВН показали уже первые исследовательские работы (80-90-е гг. прошлого века), выполненные их изобретателями на московском заводе «Борец» и в Особом конструкторском бюро бесштанговых насосов (Москва).

Эти работы показали, что роторно-вихревая конструкционная схема обеспечивает в компактных рабочих объемах высокую интенсивность передачи энергии рабочему телу при низких гидравлических и механических потерях.

РВН занимают промежуточное положение между лопаточными и поршневыми насосами, сочетая положительные свойства каждого типа. Их преимущества в массогабаритных характеристиках являются следствием высокого удельного напора, развиваемого роторно-вихревой ступенью. Основные габаритные размеры (например, осевая длина) и масса РВН в 2-3 раза меньше, чем у ближайших аналогов. Появляется возможность создать эффективное насосное оборудование для сложных условий его размещения в зоне эксплуатации (например, в скважинах большой кривизны, при морской добыче и т. д.) - то есть в случаях, когда эффективность насосов традиционных конструкционных схем недостаточна.

Второй принципиальной чертой РВН является сравнительно низкие затраты энергии. Экономия может составлять до 20% в широком диапазоне практических применений (например, в сравнении с малорасходными скважинными центробежными насосами).

Благодаря этим преимуществам РВН обладают высокими конкурентными качествами в важных секторах существующего насосного рынка, а также могут стать реальным ответом на новые вызовы и потребности нефтедобычи.

В результате первой группы НИОКР к концу 1990-х гг. были созданы РВН бытового и общепромышленного назначения, выполнены широкие промышленные испытания макетных и опытных образцов и опытно-промышленных партий этой номенклатуры.

Отработанные на общепромышленном оборудовании конструкторские решения были использованы на первом этапе разработки РВН нефтепромыслового назначения (2000-2003 гг.), результатом которого были испытанные в заводских и промысловых условиях (частично) макетные и опытные образцы погружных РВН для нефтяных скважин со стандартными условиями. Полученный уникальный опыт стал основой концепции насосов 2РВН (второй модификации), разрабатываемых с 2005 г., как технических средств эксплуатации трудноизвлекаемых ресурсов нефти. Конструкция насосов второй модификации кардинально отличается от созданных ранее насосов первой модификации.

Будет справедливым отметить, что достигнутые в этой работе успехи стали возможными благодаря тесному сотрудничеству разработчиков РВН с московским машиностроительным производственным предприятием «Салют» и входящими в его группу авиагидроагрегатными заводами, ставшими промышленной базой проектов РВН. Решающим фактором успеха стал присущий этим предприятиям и, в частности, генеральному директору ММПП Ю.С. Елисееву подлинный и глубокий интерес к перспективным инновационным идеям.

В настоящее время основные работы ведутся по двум главным направлениям. Во-первых, продолжаются комплексные ОКР по разработке полномасштабных рядов 2РВН.

Во-вторых, осуществляется перевод в режим серийного выпуска производственных структур, созданных для опытно-промышленного производства роторно-вихревых насосов.

- Что вы можете сказать о появлении в последнее время на рынке предложений по поставкам роторно-вихревых насосов, в том числе поставщиками, не ассоциированными с вашей компанией?

- Я считаю это явление нормальным для развития такой крупной технической идеи, каковой является роторно-вихревое энергетическое оборудование, в целом, и нефтедобывающие насосы, в частности. Это касается, естественно, только тех отношений, которые складываются в результате нормальных цивилизованных, освященных законом контактов.

Однако я не должен скрывать от читателей факта, что мы сталкиваемся с попытками отдельных лиц и компаний незаконно использовать результаты нашей многолетней работы в области роторно-вихревых машин. В отдельных случаях это обставляется псевдозаконной бутафорией и для людей, не обладающих должной информацией, выглядит убедительно.

Должен сказать, что мы в таких ситуациях твердо отстаиваем наши права в порядке, предусмотренном законодательством Российской Федерации. Поэтому считаю себя вправе дать совет компаниям и лицам, заинтересованным в законном использовании роторно-вихревых машин при их производстве и применении: обращайтесь за консультациями в нашу компанию. Мы гарантируем предоставление полной и достоверной информации по всем техническим, производственным, организационным и прочим вопросам.

Комментарии

Пока нет комментариев.

Написать комментарий


Neftegaz.RU context