Файл: Становление и развитие добычи нефти на месторождениях сп вьетсовпетро насосными установками.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Диссертация

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.10.2023

Просмотров: 530

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Теоретическая значимость работы

Положения, выносимые на защиту

Соответствие паспорту заявленной специальности

Степень достоверности и апробация результатов

Структура и объем работы

1 ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ НАСОСНОГО СПОСОБА ДОБЫЧИ НЕФТИ В МИРЕ

1.2 Гидропоршневые насосные установки

1.3 Установки погружных центробежных насосов с электроприводом

1.4 Установки с винтовыми насосами и электроприводом

1.5 Установки со струйными насосами

1.6 Выводы по главе 1

В СКВАЖИНАХ МЕСТОРЖДЕНИЯ «БЕЛЫЙ ТИГР»

на месторождении «Белый Тигр»

насосных установок на месторождении «Белый Тигр»

в скважинах месторождения «Белый Тигр»

2.4 Выводы по главе 2

3 ИСПЫТАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ УСТАНОВОК ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ НА СКВАЖИНАХ МЕСТОРОЖДЕНИИ «БЕЛЫЙ ТИГР»

применительно к условиям месторождения «Белый Тигр»

3.2 Опытно-промышленные испытания установок электроцентробежных насосов на месторождении «Белый Тигр»

3.3 Обоснование области применения установок электроцентробежных насосов на месторождении «Белый Тигр»

3.4 Опыт механизированной добычи нефти из месторождения «Белый Тигр»

от конструкции эксплуатационной колонны

на надежность ее эксплуатации

3.7 Выводы по главе 3

ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ

свода месторождения «Дракон» с помощью УЭЦН

4.2 Причины пескопроявлений на скважинах и предложения по вводу скважин в эксплуатацию

месторождения «Дракон» до обустройства газлифта

4.4 Выводы по главе 4

ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ

5.1 Анализ работы скважины №503 на платформе МСП-5

5.2 Анализ работы скважины 1116 на МСП-11

5.3 Выводы по главе 5

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК АББРЕВИАТУР, СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Рпл.= 102 ат), что не обеспечило полного выноса песка на поверхность.

После окончания ремонта и запуска УЭЦН на скважине через неделю произошло срабатывание защиты по токовой нагрузке. При последующем пуске отсутствовала подача жидкости. Причиной явилось слом вала УЭЦН из-за выноса песка из призабойной зоны.

В январе 1996 г. скважина 106 после прекращения фонтанирования, связанного с падением пластового давления в зоне дренирования, была переведена в работу с УЭЦН. С января по март дважды проводился ремонт по спуску УЭЦН.

Из-за наличия песка и выхода из строя УЭЦН скважину закрыли. Забой засыпан песком. Текущий забой 2070 м (июнь 1996 г.), цементный мост – 2075 м. Спущены НКТ с воронкой.

По состоянию на 01.01.2000 г. на участке RP-1 работали только 3 скважины (№№105, 108, 112). Межремонтный период скважин№№105 и 108, оборудованных УЭЦН DN-450 (REDA), и скважины №112, оборудованной УЭЦН DN-1000 (REDA), составил соответственно 1360, 1113 и 1167 дней

[120].

Одним из осложняющих факторов эксплуатации скважин RP-1 является наличие песка в продукции скважин. Для дальнейшей эксплуатации скважин на RP-1 необходимо рассмотреть вопросы по оборудованию фильтров для предотвращения выноса песка из призабойной зоны.

В 2005 г. была выполнена работа «Совершенствование техники и технологии добычи нефти и интенсификация нефтедобычи» (В.Ю. Бахишев, А.Н. Иванов, Н.В. Кань и др.) [1].

Скважина №105 введена в эксплуатацию в декабре 1994 г. фонтанным способом с начальным дебитом безводной нефти 187 т/сут. Через 4 месяца скважина прекратила фонтанирование из-за снижения пластового давления и была переведена на эксплуатацию УЭЦН.

За период эксплуатации УЭЦН в скважине было проведено три СПО по замене УЭЦН. Первоначально насос DN-450 фирмы REDА был спущен в скважину на глубину 1851 м и проработал 1382 сут (с апреля 1995 г. по январь 2001 г.). Накопленный отбор нефти за этот период составил 73,5 тыс.

т. Далее, насос TD-650 фирмы ESP был спущен на глубину 1776 м и проработал 1306 сут (с мая 2001 г. по февраль 2005 г.). Накопленный отбор нефти за этот период составил 69,02 тыс. т.

В марте 2005 г. в скважине на глубине 1849 м был установлен насос TD450, состоящий из 442 ступеней. Расчетное значение давления на приеме насоса составляло 38 ат, дебит жидкости – 37 м3/сут при обводненности продукции 35%. Фактическое давление на приеме насоса равно 36,4 ат при дебите жидкости 29 м3/сут и обводненности 51%. По состоянию на 01.10.1995 г. установка работала в оптимальном режиме, коэффициент полезного действия (КПД) составлял 43–46 % [1].


За период с 1995 г. по 01.10.2005 г. из скважины было отобрано 145,1 тыс. т нефти. Средний МРП составлял 1344 сут.

Скважина №108 была введена в эксплуатацию УЭЦН в январе 1996 г. с дебитом безводной нефти 53 т/сут. С начала эксплуатации УЭЦН на скважине были проведены 2 замены установок. Первоначально насос типа DN-450 фирмы REDА, состоящий из 497 ступеней, был спущен на глубину 1997 м. Установка проработала 2016 сут с октября 1996 г. по июль 2003 г., накопленный отбор нефти за этот период составил 69,48 тыс. т. В июле 2003 г. насос вышел из строя, и в скважину на глубину 2096 м был опущен насос типа TD-450 фирмы ESP (20.07.2003 г.), состоящий из 442 ступеней.

За период с 1996 г. по 01.10.2005 г. из скважины было отобрано 76,3 тыс. т нефти, МРП в среднем, составлял 2016 сут.

Скважина №110 была введена в эксплуатацию УЭЦН в марте 2002 г. с начальным дебитом нефти 53 т/сут. Насос типа TD-650 фирмы ESP был спущен на глубину 1920 м и проработал до июля 2004 г., всего 857 сут. За этот период добыто 41,8 тыс. т нефти. Второй насос типа TD-450 фирмы ESP, состоящий из 442 ступеней, был установлен на глубине 2154 м.

С даты спуска до 01.10.2005 г. установка отработала 241,5 сут, за этот период отобрано 6,84 тыс. т нефти. С начала механизированной эксплуатации скважины отобрано 48,6 тыс. т нефти, МРП УЭЦН в среднем составлял 857 сут.

Скважина №112 была введена в эксплуатацию механизированным способом при помощи УЭЦН в апреле 1995 г. с начальным дебитом нефти 26 т/сут. С начала эксплуатации скважины было использовано три установки. Первый насос типа DN-1000 фирмы REDA был спущен в апреле 1995 г. на глубину 1740 м. После 67 сут работы насос вышел из строя. Второй насос типа DN-1000 фирмы REDА был спущен в июле 1995 г. и проработал до июня 2004 г., всего 2160 сут. За этот период было добыто 98,5 тыс. т нефти. В июле 2004 г. в скважину на глубину 1907 м был спущен насос типа TD-450 фирмы ESP, состоящий из 440 ступеней.

За период с апреля 1995 г. по октябрь 2005 г. УЭЦН в общей сложности отработала 2632 сут, за этот период было добыто 113,33 тыс. т нефти. Средний МРП УЭЦН составлял 1114 сут.

Скважина №117 была введена в эксплуатацию УЭЦН в октябре 2002 г. с начальным дебитом нефти 63 т/сут. В скважине были использованы два насоса. После окончания бурения в скважину на глубину 1860 м был спущен насос типа TD-650 фирмы ESP, состоящий из 404 ступеней. Установка отработала 272 сут, за этот период было добыто 3,6 тыс. т нефти, 27 июля 2003 г. в скважину на глубину 2045 м был спущен насос TD-450 фирмы ESP. При замене ЭЦН в интервале 2085-2180 м установлен противопесочный хвостовик-фильтр.

С начала эксплуатации скважины УЭЦН было отобрано 30,9 тыс. т нефти, МРП в среднем составлял 272 сут.



С начала эксплуатации по состоянию на 01.01.2005 г. со скважин участка Центральный Дракон (RP-1) УЭЦН было отобрано 434,2 тыс. т нефти. Средний МРП УЭЦН составлял 921 сут [1].

По результатам анализа механизированной эксплуатации скважин участка можно отметить:

  • УЭЦН фирм REDA и ESP соответствовали геолого-техническим условиям участка;

  • все УЭЦН работали в оптимальной области рабочих характеристик с дебитами жидкости от 20 до 60 м3/сут, давление на приеме насосов находилось в пределах 20–53 ат, температура на приеме – 76–92 оС, КПД установок находился в диапазоне 43–48 %.

По состоянию на 01.01.2009 г. для эксплуатации скважин на RP-1 использовались однотипные установки фирмы ESP типа TD-450 или DN-450 фирмы REDA, состоящие из двух секций по 211 рабочих ступеней с рекомендуемой рабочей зоной по напорной характеристике от 50 до 70 м3/сут для насосов TD-450 и от 45 до 74 м3/сут для DN-450. При этом диапазон дебитов по скважинам составлял от 10 до 80 м3/сут. Необходимая подача достигалась путем штуцирования на устьях скважин, что не отвечало требованиям оптимального энергосберегающего режима, но что может быть оправданным в условиях использования однотипных установок по принципу взаимозаменяемости. С 13 по 19 августа 2008 г. скважины RP-1 останавливались по ОТМ из-за промывки нефтепровода RP-1 → УБН-3.

Остановка дала возможность произвести по некоторым скважинам оценку пластового давления (по восстановлению давления, фиксируемого с помощью погружных датчиков на приеме ЭЦН), поскольку специальные замеры пластового давления выполнялись нерегулярно [2].

По результатам эксплуатации скважин на RP-1 с помощью УЭЦН можно сделать следующие выводы [2].

  1. Практически все установки, кроме УЭЦН на скважине №112, работали с параметрами меньше рекомендуемой зоны (50–70 м3/сут) напорных характеристик установок типа TD-450 (ESP) или DN-450 (REDA). В скважины 108 и 109 спущены широкополосные установки типа ТN 440 с рабочей зоной 13–73 м3/сут.

  2. На всех скважинах производительность установок ограничивалась штуцерами, что допускается при работе УЭЦН в качестве временной меры при выводе на режим или с целью экономии затрат на проведение ремонтов при смене УЭЦН.

  3. КПД эксплуатируемых установок находился в пределах 22–45 % и в среднем составлял 32%. Низкий КПД установок на скважинах 101, 106, 108 объяснялся использованием УЭЦН большей производительности, чем необходимо в соответствии с притоком из пласта. Скважины 101, 108, 106 работали с постоянным доливом жидкости в затрубное пространство по байпасу. Рекомендовалось на этих скважинах использовать широкополосные установки типа УЭЦН фирмы REDA DN-280 (рабочий диапазон: 13–66 м3/сут) или DN-440 (рабочий диапазон 13–73 м3/сут).

  4. Установки имели продолжительную наработку на ремонт, в среднем 705 сут (максимально – 2162 сут), поскольку работали в относительно щадящих условиях: градиент температуры на глубине подвески не превышал 90 оС, вынос песка в значительных количествах не происходил по причине не больших отборов жидкости, газ не влиял на производительность скважинного газосепаратора.


Особенностями эксплуатации скважин, оборудованных УЭЦН, расположенных на RP-1, являлись низкие пластовые давления при наличии достаточно больших давлений насыщения (до 157,4 атм по 22-му горизонту). Газовый фактор колебался от 30 до 140 м33. В скважинах с большим давлением насыщения свободный газ, поступающий из пласта, в значительной степени осложнял работу УЭЦН.

Существует несколько способов предотвращения влияния газа на работу погружного центробежного насоса. Одним из них является спуск насоса в скважину на глубину, при которой пузырьки свободного газа из жидкости еще не выделяются. В дальнейшем, по мере подъема жидкости в колонне подъемных труб выделяющийся из нее газ будет способствовать самолифтированию. Однако этот способ не всегда можно реализовать из-за низкого динамического уровня насоса. Кроме того, это требует дополнительной длины кабеля и насосно-компрессорных труб.

Второй способ заключается в сжатии свободного газа в жидкости, поступающей в «конусный» насос, т.е. насос, нижние ступени которого рассчитаны на большие подачи, а верхние – на номинальную. Газожидкостная смесь, поступающая на первые ступени, в дальнейшем сжимается до состояния растворимости газа в жидкости.

Третий способ связан с применением специальных газосепараторов, отделяющих свободный газ от жидкости перед входом ее в насос. Газосепаратор может быть установлен непосредственно внутри корпуса насоса или в виде отдельного узла при монтаже погружного агрегата, встроен между двигателем и насосом.

По состоянию на 01.01.2010 г. для эксплуатации скважин на RP-1 использовались однотипные установки фирмы ESP и REDA, состоящие из двух секций с общим числом рабочих ступеней в количестве 422–463 шт. и обеспечивающие напор на воде в зависимости от подачи и количества рабочих ступеней. Технические характеристики насосов приведены в Таблице 4.1 [4]. Они соответствуют условиям работы насосной установки на воде плотностью 1000 кг/м3 при частоте вращения вала 2917 об/мин, что соответствует использованию тока частотой 50 Гц. При определении напоров использовались напорные характеристики (Pump Performance Curve) для данных типов установок.

Диапазон дебитов на скважинах составлял от 10 до 80 м3/сут. Необходимая подача достигалась путем штуцирования на устьях скважин, что не отвечало требованиям оптимального энергосберегающего режима, но могло быть оправдано при небольшом числе скважин с УЭЦН и при использовании в них однотипных установок, исходя из принципа взаимозаменяемости.


Применение штуцирования позволяет:

  • для скважин со слабым притоком из пласта согласовать его с более высокой производительностью используемых установок (скв. №№101б, 106, 108, 109б, 117б);

  • для скважин с более высоким притоком из пласта по отношению к производительности используемых установок ограничить отбор жидкости изза опасности увеличения обводненности (скв. №№105, 112, 110).



Таблица 4.1 – Технические характеристики ЭЦН, применяемых на скважинах RP-1 по состоянию на 01.01.2010 г.

№ скважины



















Тип насоса



















Фирма

ESP

ESP

ESP

ESP

ESP

REDA

ESP

ESP

REDA

Серия насоса

400

400

400

400

400

400

400

400

400

Наружн Øнасоса, мм

101,6

101,6

101,6

101,6

101,6

101,6

101,6

101,6

101,6

min Ø колонны, мм

139,7

139,7

139,7

139,7

139,7

139,7

139,7

139,7

139,7

Рекомендуем рабочая зона подачи, м3/сут

48-70

48-70

48-70

48-70

13-73

27-83

48-70

48-70

15-73

Оптимальн подача, м3/сут при max КПД

62

62

62

62

58

63

62

62

58,3

max КПД насоса %

48

48

48

48

48

50

48

48

48

Общее количество ступеней, (2 секции) шт

422

422

422

422

463

354

422

422

463

Напор для рабочей зоны подачи, м

1266-

1772

1266-

1772

1266-

1772

1266-

1772

1111-

2083

1168-

2336

1266-

1772

1266-

1772

1111-

2083

Напор при оптимальн подаче, м

1519

1519

1519

1519

1759

1770

1519

1519

1759