3.4 Рекомендации по улучшению показателей работы глубинно-насосного оборудования

Для подъема жидкости рекомендуется применять современное оборудование, усовершенствованное согласно требованиям нефтедобывающих предприятий научными, проектными организациями и заводами-изготовителями.

В скважинах, осложненных коррозией, выносом мехпримесей, производить спуск УЭЦН специального износо - и коррозионностойкого исполнения производства фирм ОАО «АЛНАС», АО «Борец», АО «Новомет».

Погружные центробежные двухопорные насосы с рабочими ступенями из высокопрочных коррозионностойких порошковых материалов (типа ЭЦНДП) рекомендуются для скважин с нестабильным динамическим уровнем, они успешно противостоят отложению солей.

АО «Новомет» предлагает УЭЦН для осложненных условий эксплуатации скважин.

Преимущества предлагаемой уэцн:

• - устойчиво работает на газожидкостных смесях;

• - время безотказной работы в абразивной среде - более 2000 суток;

• - не подвержена солеотложениям;

• - максимальная температура скважинной жидкости 150-160 °С;

• - насосная эксплуатация скважин с содержанием свободного газа на приеме насоса до 75%.

Комплектация:

• термостойкий ПЭД;

• абразивостойкий газосепаратор или погружной мультифазный насос;

• абразивостойкий центробежно-осевой насос;

• погружной контейнер-дозатор ингибитора солеотложений и щелевой фильтр (ЖНШ).

АО «Новомет» предлагает струйный съемный насос для добычи пластовой жидкости совместно с УЭЦН5 и 5А габарита с номинальной подачей от 15 до 500 м³/сут по технологической схеме «Тандем-4». Эта схема оптимизирует работу установки в скважинах с большим содержанием свободного газа на входе в установку.

При спускоподъемных работах скорость спуска ЭЦН должна быть 0.25 м/с, в интервалах кривизны более 2⁰ на 10 м – 0.1 м/с.

Для ЭЦН с глубиной спуска более 2000 м необходимо использовать кабель со вставками из термостойкого кабеля (например, типа КЭСБП 230-3*16).

Малодебитные установки, работающие, как правило, в более трудных условиях, должны комплектоваться термостойким удлинителем.

Для удержания модулей УЭЦН при обрыве рекомендуется использовать ресурсный крепеж, прошедший необходимые усталостнопрочностные испытания.

Эксплуатация установок ЭЦН в наклонных скважинах потребовала создания приспособлений для крепления кабелей и защиты их от механических повреждений. Российскими предприятиями ЗАО «Ижспецтехнология» (г. Ижевск) и «Марс-Технология» (г. Москва) разработаны и производятся защитные устройства, состоящие из корпуса и механических замков. Данные устройства устанавливаются на муфте НКТ.

Для защиты основного кабеля (круглого и плоского) и кабеля-удлинителя на участках колонны НКТ, погружного агрегата фирмы «Марс-Технология» «ТехноПротект» предлагают пружинные протекторы, которые показали хорошие результаты на промыслах России.

При использовании станций управления, выпускаемых ЗАО «ЭЛЕКТОН», имеется возможность запуска насосной установки по задаваемой программе, в ручном и в толчковом режиме, а также возможность стабилизации выходного напряжения. Хорошо зарекомендовали себя станции управления с плавным пуском «Электон 007».

Фирма «ТРИОЛ» и другие выпускают большое количество типоразмеров станций управления УЭЦН, оснащенных регуляторами частоты для плавного запуска и регулирования частоты вращения вала двигателя в процессе работы.

Рекомендуется применение вентильного двигателя, который по сравнению с асинхронным двигателем имеет лучшие тепловые характеристики, более высокий КПД, меньшие линейные размеры.

Применение систем диагностики позволяет не только оптимизировать работу системы «пласт-скважина-насос», но и предотвратить большинство отказов и аварий со скважинным оборудованием.

На сегодняшний день серийно выпускается несколько видов оборудования для диагностики УЭЦН. Телеметрическая система СКАД-2 позволяет фиксировать граничные и текущие значения контролируемых параметров, количества отключений УЭЦН раздельно по каждому из условий, а также текущего и предельно допустимого количества отключений УЭЦН за последние сутки. Система СКАД-2 представляет собой комплекс, состоящий из скважинного преобразователя давления и температуры (ПДТ) и прибора наземного (ПН) , электрически связанных между собой через кабель-токоподвод ПЭД. Система телеметрии ИСТ выполняет функции, аналогичные функциям системы СКАД и отличается только возможностью определения уровня вибрации погружного оборудования. Телеметрическая система Ижевского радиозавода позволяет передавать информацию в цифровом диапазоне.

АО «АЛНАС» разработало и внедряет свою систему погружной телеметрии, в которой контейнер с погружными датчиками размещен в головке ПЭД.

Телеметрические системы АО «АЛНАС» и «ЭЛЕКТОН» отличаются и тем, что могут быть встроены в специальную, аналогичную стандартной, головку любого отечественного погружного электродвигателя с минимальными переделками.

Для снижения негативного влияния свободного газа на работу насосных установок потребуются газосепараторы. Компания «Новомет» разработала новую конструкцию абразивостойкого газосепаратора, предельная концентрация газа на входе у которого до 85%.

Для успешной работы УШГН в наклонных скважинах следует обратить внимание на конструирование штанговой колонны: учитывать искривленность ствола, отложение парафина и т.п. Если зенитный угол скважины в интервале расположения штангового насоса превышает 30^о, то необходимо применять в насосах клапанные узлы с двумя шариками, а выше насоса в интервале аномального наклона ствола на штангах устанавливать роликовые центраторы.

Для предотвращения обрыва штанг рекомендуется испытать демпфер штанговой колонны ДШ-22 ОАО «ТЕХНОВЕК» г. Воткинск.

Для исключения отворота штанг, перехлеста канатной подвески станка-качалки обязательно применять штанговращатели.

Более предпочтительно следует применять вставные насосы с клапанами-отсекателями. Клапан позволит не только сократить материальные затраты на ремонт скважин, но и защитить низкопродуктивный коллектор призабойной зоны от загрязнения.

В зоне набора кривизны ствола скважины штанги при работе испытывают не только осевые растягивающие, но и значительные изгибающие нагрузки. Поэтому в зоне набора кривизны ствола скважины и в зонах локальных искривлений с интенсивностью набора кривизны более 1.5 – 2.0 на 10 м следует устанавливать роликовые центраторы.

В целях увеличения КПД и ресурса оборудования рациональной является компоновка: минимальный диаметр насоса и число качаний плунжера, максимальная длина его хода. Компоновку штанговых колонн необходимо рассчитывать на программных комплексах.

Из-за отставания хода плунжера от хода полированного штока в наклонно-направленных скважинах в колонне штанг возникают ударные нагрузки. При конструировании колонны штанг необходимо учитывать данный фактор. Применение утяжеленного низа колонны штанг (5-7 штанг диаметром 25 мм) сглаживает аномальные нагрузки в их рабочем цикле.

Для повышения надежности работы насоса необходимо организовать входной контроль и дефектоскопию штанг, вести строгий учет времени их работы.

При работе ШГН с низким коэффициентом наполнения происходит удар плунжера о поверхность уровня, что ведет к вибрации скважинных и наземных систем насосной установки. Для устранения этого явления необходимо поддерживать коэффициент наполнения насоса не менее 0.6–0.7.

В целях уменьшения истирания колонны НКТ при эксплуатации ШГН рекомендуется применять якоря для фиксации низа колонны НКТ.

ТОО ROD PUMPS WITH LINERSAND GAS (поставщик ТОО «Инженерный сервис», г. Нижневартовск) разработана энергосберегающая технология добычи нефти скважинным штанговым насосом с хвостовиком и газосепараторм.

Назначение:

- использование пластовой энергии газа для облегчения условий работы насоса;

- предотвращение накопления на забое скважины раствора и пластовой воды;

- очистка периодической продувкой клапанов ШГН;

- исключение: вредного влияния пластового газа на работу ШГН;

- отложений парафина и асфальтосмолистых веществ;

- истираний и отворотов штанг.

В отличие от существующих компоновок ШГН предлагаемая компоновка состоит из следующих дополнительных узлов: хвостовика, спущенного до уровня интервала перфорации; газосепаратора с кожухом, позволяющим подвесить хвостовик к НКТ, а насос разместить в кожухе. Газосепаратор оснащается газоотражателем на приеме насоса и обратными клапанами в верхней части кожуха; на расчетной глубине лифта размещаются перепускные клапаны газа; над плунжером, под полированным штоком и в местах частого истирания штанг устанавливаются штанговые поворотные переходники.

Для обеспечения надежной эксплуатации скважинного оборудования УЭЦН и сокращения количества механических повреждений кабеля при спускоподъемных операциях рекомендуется строить скважины интенсивностью искривления ствола до места установки УЭЦН не более 2º на 10 м. В интервале установки насоса интенсивность искривления ствола не должна превышать 3′ на 10 м, отклонение от вертикали, как правило, (если иное не предусмотрено заводом-изготовителем) – не более 40º.

Искривление ствола скважины в месте установки ШГН не должно превышать 2° на 10 м, угол наклона должен быть не более 40°.