Файл: На протяжении всей разработки месторождений, пао нк Роснефть , встречается с несколькими трудностями разработки и эксплуатации месторождений, особенно на более поздних стадиях разработки.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 181
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Введение
На протяжении всей разработки месторождений, ПАО «НК „Роснефть“», встречается с несколькими трудностями разработки и эксплуатации месторождений, особенно на более поздних стадиях разработки. Так как, у месторождения понижаются характеристики добычи.
На скважинах месторождений проявляется падение пластового давления. Таким образом, одним из ключевых факторов, снижающих дебит нефтегазовой скважины, является пластовая жидкость.
Борьба с обводненностью является, важнейшей задачей. Обводненность приводит к снижению дебита пластов и разработке нефтяных и газовых месторождений в целом.
Использование современных методов борьбы с осложненными условиями позволяет в значительной степени добиться долговечности оборудования и снизить затраты на его ремонт.
Погружные центробежные насосные системы, приводимые в действие погружными электродвигателями, предназначены для подъема пластовой жидкости из нефтяных скважин: нефти, воды и газа.
В электрических погружных системах используются центробежные насосы в виде ряда ступеней, которые монтируются последовательно в одном корпусе и затем жестко стыкуются с погружным электродвигателем на конце колонны насоснокомпрессионных труб. Для подсоединения к средствам управления и источнику электроэнергии на поверхности используется армированный электрический кабель.
Погружные системы имеют широкий диапазон рабочих характеристик и позволяют использовать один из более универсальных способов подъема жидкости с забоя скважины. Стандартные электроприводы на поверхности обеспечивают дебиты от 16 до 4800 м3/сут., а приводы с регулируемой скоростью обеспечивают дополнительную гибкость в регулировании подачи насоса.
Системы допускают наличие в продукции высокого газового фактора, но поступление больших объемов газа может привести к образованию газовых пробок и вызвать повреждение насоса. Для эксплуатации погружных насосов при температурах свыше 180°С требуется применение специальных двигателей и кабелей, способных работать в таких условиях.
1. Изучение методов ремонта скважины, оборудованных УЭЦН.
Текущий ремонт скважин, оборудованных установками ЭЦН, заключается в извлечении электронасоса, его промывке и ревизии. В случае установления причины и характера неполадок по согласованию ЦБПО ЭПУ (центральная база производственного обслуживания по прокату и ремонту электропогружных установок.) и НГДУ (Нефтегазодобывающее управление) принимается решение о замене установки ЭЦН.
Спуск, подъем НКТ с ЭЦН отличается от обычного спуска труб при ремонте скважин одновременным спуском с НКТ электрического кабеля, который крепится к трубам при помощи металлических хомутов (поясов). На скважинах, где были зафиксированы механические повреждения электрокабеля (КРБК (круглый) или КРБП (плоский)) при спускоподъемных операциях, по согласованию с технологической и геологической службой НГДУ принимаются специальные протекторы (кожухи защиты кабеля). Скорость спуска УЭЦН регламентирована и, в основном, не должна превышать 0,25 м/с. При прохождении участков в эксплуатационной колонне с большим набором кривизны скорость спуска УЭЦН должна быть уменьшена до 0,1 м/с.
Кабель разматывается при спуске с барабана автонаматывателя кабеля (УНРКТ-2М, УНРК-2000) и, наоборот, при подъеме наматывается на барабан автонаматывателя кабеля. В зимнее время в период сильных морозов, при температуре воздуха ниже минус 30 °C, при спуске установки ЭЦН в скважину на месторождениях ПАО «НК „Роснефть“» используются различные конструкции чехлов для автонаматывателя (барабана с электрическим кабелем) и нагреватель воздуха УМН-200Ш. При необходимости на барабан с кабелем монтируется специальный чехол, который обвязывается через рукав по воздуховоду с нагревателем воздуха. Горячим воздухом барабан с кабелем нагревается, нагретый кабель с подвеской НКТ и УЭЦН спускается в скважину.
При спуске электрокабеля в скважину через каждые 300–400 метров спуска контролируется состояние сопротивления изоляции кабеля.
Все работы на скважинах, оборудованных ЭЦН, ведутся согласно «Технологическому регламенту на производство работ по ремонту и эксплуатации скважин, оборудованных установками ЭЦН», на месторождениях ПАО «НК „Роснефть“».
1.2. Состав и комплектность УЭЦН
Установка УЭЦН состоит из погружного насосного агрегата (электродвигателя с гидрозащитой и насоса), кабельной линии (круглого плоского кабеля с муфтой кабельного ввода), колонны НКТ, оборудования устья скважины и наземного электрооборудования: трансформатора и станции управления (комплектного устройства) (см. рисунок 1). Трансформаторная подстанция преобразует напряжение промысловой сети до оптимальной величины на зажимах электродвигателя с учетом потерь напряжения в кабеле. Станция управления обеспечивает управление работой насосных агрегатов и его защиту при оптимальных режимах.
Рисунок 1 Принципиальная схема УЭЦН.
Погружной насосный агрегат, состоящий из насоса и электродвигателя с гидрозащитой и компенсатора, опускается в скважину по НКТ. Кабельная линия обеспечивает подвод электроэнергии к электродвигателю. Кабель крепится к НКТ, металлическими колесами. На длине насоса и протектора кабель плоский, прикреплен к ним металлическим колесами и защищен от повреждений кожухами и хомутами. Над секциями насоса устанавливаются обратный и сливной клапаны. Насос откачивает жидкость из скважины и подает ее на поверхность по колонне НКТ (см. рисунок 1)
Оборудование устья скважины обеспечивает подвеску на фланце обсадной колонны НКТ с электронасосом и кабелем, герметизацию труб и кабеля, а также отвод добываемой жидкости в выходной трубопровод.
Насос погружной, центробежный, секционный, многоступенчатый не отличается по принципу действия от обычных центробежных насосов.
Отличие его в том, что он секционный, многоступенчатый, с малым диаметром рабочих ступеней - рабочих колес и направляющих аппаратов. Выпускаемые для нефтяной промышленности погружные насосы содержат от 1300 до 415 ступеней.
Секции насоса, связанные фланцевыми соединениями, представляют собой металлический корпус. Изготовленный из стальной трубы длиной 5500 мм. Длина насоса определяется числом рабочих ступеней, число которых, в свою очередь, определяется основными параметрами насоса - подачей и напором. Подача и напор ступеней зависят от поперечного сечения и конструкции проточной части (лопаток), а также от частоты вращения. В корпусе секций насоса вставляется пакет ступеней, представляющих собой собрание на валу рабочих колес и направляющих аппаратов.
Рабочие колеса устанавливаются на валу на призматической шпонке по ходовой посадке и могут перемещаться в осевом направлении. Направляющие аппараты закреплены от поворота в корпусе ниппеля, расположенного в верхней части насоса. Снизу в корпус ввинчивают основание насоса с приемными отверстиями и фильтром, через которые жидкость из скважины поступает к первой ступени насоса.
Верхний конец вала насоса вращается в подшипниках сальника и заканчивается специальной пяткой, воспринимающей нагрузку на вал и его вес через пружинное кольцо. Радиальные усилия в насосе воспринимаются подшипниками скольжения, устанавливаемыми в основании ниппеля и на валу насоса.
В верхней части насоса находится ловильная головка, в которой устанавливается обратный клапан и к которой крепится НКТ.
Электродвигатель погружной, трехфазовый, асинхронный, маслозаполненный с короткозамкнутым ротором в обычном исполнении и коррозионностойком исполнениях ПЭДУ (ТУ 16-652-029-86). Климатическое исполнение - В, категория размещения - 5 по ГОСТ 15150 - 69. В основании электродвигателя предусмотрены клапан для закачки масла и его слива, а также фильтр для очистки масла от механических примесей.
Гидрозащита ПЭД состоит из протектора и компенсатора. Она предназначена для предохранения внутренней полости электродвигателя от попадания пластовой жидкости, а также компенсации температурных изменений объемов масла и его расхода (см. рисунок 1).
Протектор двухкамерный, с резиновой диафрагмой и торцевыми уплотнениями вала, компенсатор с резиновой диафрагмой.
Кабель трехжильный с полиэтиленовой изоляцией, бронированный. Кабельная линия, т.е. кабель, намотанный на барабан, к основанию которого присоединен удлинитель - плоский кабель с муфтой кабельного ввода. Каждая жила кабеля имеет слой изоляции и оболочку, подушки из прорезиненной ткани и брони. Три изолированных жилы плоского кабеля уложены параллельно в ряд, а круглового - скручены по винтовой линии. Кабель в сборе имеет унифицированную муфту кабельного ввода К 38, К 46 круглого типа. В металлическом корпусе муфты герметично заделаны с помощью резинового уплотнения, к токопроводящим жилам прикреплены наконечники.
Конструкция установок УЭЦНК, УЭЦНМ с насосом, имеющим вал и ступени, выполненные из коррозионностойких материалов, и УЭЦНИ с насосом, имеющим пластмассовые рабочие колеса и резинометаллические подшипники аналогична конструкция установок УЭЦН.
При большом газовом факторе применяют насосные модули - газосепараторы, предназначенные для уменьшения объемного содержания свободного газа на приеме насоса. Газосепараторы соответствуют группе изделий 5, виду 1 (восстанавливаемые) по РД 50-650-87, климатическое исполнение - В, категория размещения - 5 по ГОСТ 15150-69.
1.3. Технические характеристики ПЭД
Погружные электродвигатели состоят из электродвигателя и гидрозащиты.
Двигатели трехфазные, асинхронные, короткозамкнутые, двухполюсные, погружные, унифицированной серии. ПЭД в нормальном и коррозионном исполнениях, климатического исполнения В, категории размещения 5, работают от сети переменного тока частотой 50 Гц и используются в качестве привода погружных центробежных насосов.
Двигатели предназначены для работы в среде пластовой жидкости (смесь нефти и попутной воды в любых пропорциях) с температурой до 110 °С содержащей:
-
мех примесей не более 0.5 г/л; -
свободного газа не более 50 %; -
сероводорода для нормальных, не более 0.01 г/л, коррозионностойких до 1,25 г/л;
Гидрозащитное давление в зоне работы двигателя не более 20 МПа.
Электродвигатели заполняются маслом с пробивным напряжением не менее 30 КВ. Предельная длительно допускаемая температура обмотки статора электродвигателя (для двигателя с диаметром корпуса 103 мм) равна 170 °С, остальных электродвигателей 160 °С.
Двигатель состоит из одного или нескольких электродвигателей (верхнего, среднего и нижнего, мощностью от 63 до 630 КВт) и протектора.
| Электродвигатель | КПД, % | Скорость охлаждения жидкости, м/с | Температура окружающей среды, ° С | Мощность кВт | Масса, кг |
| ПЭД14-103 | 72 | 0,80 | 70 | 4,2 | 200 |
| ПЭД20-103 | 73 | 0,81 | 75 | 5,17 | 275 |
| ПЭД28-103 | 72 | 0,84 | 70 | 5,5 | 295 |
| ПЭД40-103 | 81 | 0,80 | 70 | 6,2 | 300 |
| ПЭДС55-103 | 81 | 0,81 | 80 | 5,21 | 335 |
| ПЭД45-117 | 84 | 0,83 | 80 | 5,60 | 500 |
Таблица 1 Характеристика ПЭД на месторождении.
Приводом погружных центробежных насосов служит специальный маслозаполненный погружной асинхронный электродвигатель трехфазного переменного тока с короткозамкнутым ротором вертикального исполнения типа ПЭД. Электродвигатели имеют диаметры корпусов 103, 117, 123, 130, 138 мм. Поскольку диаметр электродвигателя ограничен, при больших мощностях двигатель имеет большую длину, а в некоторых случаях выполнения секционным. Так как электродвигатель работает погруженным в жидкость и часто под большим гидростатическим давлением, основное условие надежной работы - его герметичность