какие системы поддержания пластового давления системы ппд различают
Системы поддержания пластового давления: нынешнее состояние и перспективы развития
В настоящее время в нефтяной промышленности для повышения нефтеотдачи пластов используются мероприятия по поддержанию пластового давления (ППД).
Основные преимущества использования подземных вод, в отличие от пресных поверхностных, в качестве среды для закачивания в нефтяные пласты, следующие:
— лучшие нефтевымывающие свойства подземных вод; причем, чем выше температура и минерализация закачиваемой подземной воды, тем выше коэффициент вытеснения нефти;
— отсутствие разбухания глинистых частиц пласта, т. е. сохранение проницаемости пласта. При закачивании же пресных поверхностных вод за счет разбухания глинистых частиц проницаемость пласта уменьшается в несколько раз;
— использование минерализованных вод позволяет экономить пресную воду озер, рек, грунтовые пресные воды. Задачи охраны окружающей среды также диктуют необходимость применения подземных вод.
Вместе с тем, обобщение накопленного мирового опыта использования подземных вод при закачивании их в нефтяные пласты выявляет следующие основные проблемы:
1. Наличие в подземных водах растворенного газа (в т.ч., кислорода) нередко приводит к кавитационным срывам насосов, которые закачивают воду в пласт. Наличие газа способствует ускоренному процессу кавитационной эрозии элементов проточной части насосов.
2. Наличие в подземных водах кислорода способствует поддержанию жизнедеятельности сульфатовосстанавливающих бактерий. Вследствие этого в состав подземных вод входит значительное количество сероводорода, наличие которого отрицательно сказывается на показателях надежности насосного оборудования (приводит к интенсивному коррозионному износу элементов проточной части).
3. В некоторых районах подземные воды залегают в пластах рыхлых песков. Как следствие, при подъеме на поверхность песок, содержащийся в перекачиваемой воде, попадая в проточную часть насосного оборудования, способствует ускоренному механическому изнашиванию последней.
Указанные проблемы значительно усложняют использование подземных вод в качестве среды для закачивания в нефтяные пласты.
Поддержание пластового давления. Выбор системы ППД. Обоснование объемов закачки рабочего агента.
В процессе разработки нефтяного месторождения из-за отбора жидкости из пласта в залежи начинает снижаться пластовое давление и, соответственно, снижаются дебиты нефти в скважинах.
С целью поддержания пластового давления и увеличения текущих дебитов нефти и конечного нефтеизвлечения нефтяные залежи разрабатываются с применением различных методов воздействия. Среди методов воздействия на нефтяные залежи наиболее часто применяется метод поддержания пластового давления (ППД) закачкой в пласт воды.
Из множества методов воздействия на продуктивные пласты следует отметить следующие:
I. Поддержание пластового давления закачкой в пласт воды, которое подразделяется на:
1. Законтурное заводнение;
2. Приконтурное заводнение;
3. Внутриконтурное заводнение;
4. Циклическое заводнение;
5. Внутриконтурное заводнение подразделяется на:
— разрезание залежи рядами нагнетательных скважин;
II. Поддержание пластового давления закачкой газа в пласт:
— закачка сухого газа;
— попеременная закачка воды и газа.
III. Закачка воды, загущенной полимерами и биополимерами:
IV. Закачка в пласт оторочек оксидата (продукт окисления жидких легких углеводородов кислородом воздуха).
V. Закачка углекислоты, поверхностно-активных веществ (ПАВ), растворителей и т.д.
VI. Тепловые методы воздействия:
— паротепловое воздействие (ПТВ);
— воздействие горячей водой (ВГВ);
— импульсно-дозированное тепловое воздействие (ИДТВ);
— импульсно-дозированное тепловое воздействие с паузой (ИДТВ(П));
— термоциклическое воздействие на пласт (ТЦВП);
— тепловая обработка призабойной зоны пласта.
VII. Внутрипластовое горение.
Технология поддержания пластового давления закачкой воды в пласт.Наиболее широко распространенным методом воздействия на продуктивный пласт с целью поддержания пластового давления и увеличения конечного нефтеизвлечения является метод закачки воды в пласт.
Закачка воды осуществляется через специальные нагнетательные скважины. Расположение и сетка нагнетательных скважин определяются в технологической схеме разработки месторождения.
Закачку воды в продуктивный пласт целесообразно начинать с самого начала разработки нефтяного месторождения. В этом случае имеется возможность не допустить снижение пластового давления из-за отбора жидкости из продуктивного пласта, поддерживать его на первоначальном уровне, сохранять высокие дебиты нефти по скважинам, интенсифицировать разработку месторождения и обеспечить получение высоких коэффициентов нефтеизвлечения. Как отмечалось, заводнение подразделяется на законтурное, приконтурное и внутриконтурное.
В среднем, ориентировочно, принято считать, что непроизводительные потери воды при внутриконтурном заводнении составляют 15-20% от общего закачиваемого объема воды. Отсюда следует, что для эффективного внутриконтурного заводнения необходимо на извлечение из пласта 1 тонны нефти с газом закачивать от 1,6 до 1,8 м 3 воды. Если требуется повысить пластовое давление, то объем закачиваемой воды должен быть еще выше.
По мере разработки залежи пластовое давление снижается (если только режим работы залежи не остается естественный упруговодонапорный). В этом случае для поддержания пластового давления применяют искусственные методы, чтобы сохранить этот режим. Целями воздействия на залежь нефти является поддержание пластового давления и увеличение конечной нефтеотдачи, что обуславливается приближением зоны повышенного Рпл, созданного за счет закачки воды в водонагнетательные скважины, к добывающим. Доминирующим методом является ППД закачкой в пласт воды.
Для принятия решения о проведении ППД на конкретной залежи необходимо проработать следующие вопросы:
· определить местоположение водонагнетательных скважин;
· определить суммарный объем нагнетаемой воды;
· рассчитать число водонагнетательных скважин;
· установить основные требования к нагнетаемой воде.
Местоположение водонагнетательных скважин определяется особенностями геологического строения залежи. Задача сводится к тому, чтобы подобрать такое расположение водонагнетательных скважин, при котором обеспечивается наибольшая эффективная связь между зонами нагнетатния воды и зонами отбора с равномерным вытеснением нефти водой.
В зависимости от местоположения водонагнетательных скважин различают:
Законтурное – для залежей нефти с небольшими запасами, водонагнетательные скважины расположены в законтурной водоносной части пласта. Применение законтурной системы заводения возможно при перемещении ВНК при достижимых перепадах Рпл.
Внутриконтурное – применяется при разработке залежи с очень большими площадями. Расчленение нефтеносной площади на несколько площадей путем внутриконтурного заводнения позволяет ввести всю нефтеносную площадь в эффективную систему разработки одновременно. Для этого площадь разрезают рядами нагнетательных скважин. При закачке в них воды образуются зоны повышенного давления, которые препятствуют перетокам нефти из одной площади в другую. По мере закачки очаги воды, сформировавшиеся вокруг каждой нагнетательной свкажины, увеличиваются в размерах, затем сливаются и образуют единый фронт воды. С целью ускорения образования единого фронта по линии ряда нагнетательных скважин освоение под нагнетатение осуществляется через одну. В промежутках проектные нагнетательные скважины работают в отработке на нефть, осуществляя в них форсированный отбор нефти и по мере обводненности переводятся под закачку.
Есть несколько его разновидностей внутриконтурного заводнения.
Блоковая система применяется на месторождениях вытянутой формы с расположением нагнетательных скважин в поперечном направлении. Отличие блоковой системы от внутриконтурной в том, что блоковая система предполагает отказ от законтурного заводнения. Преимущество – отказ от расположения нагнетательных скважин в законтурной зоне (исключается риск бурения); более полное использованиеестественных сил гидродинамической области законтурной части пласта; существенное сокращение площади, подлежащей обустройству объектами ППД; упрощается система обслуживания ППД.
Площадное заводнение применяется пластов с низкой проницаемостью. нагнетательные и добывающие скважины чередуются в строгой закономерности. Бывают пяти,семи и девяти точечная система. В этих системах каждая нагнетательная и окружающие ее добывающие скважины образуют элемент системы.
Барьерное заводнение применяют для газонефтяных залежей с дольшими запасами газа в газовой шапке. Нагнетательные скважины распологают в зоне ГНК, а закачку воды и отбор нефти и газа регулируют таким образом, чтобы происходило вытеснение газа и нефти водой при исключении взаимных перетоков нефти в газовую часть пласта и наоборот.
Приконтурное. В этом случае нагнетательные скважины расположены на контуре нефтеносности. По мере выработки пласта добывающие скважины переводят в нагнетательные и сужают контур нефтеносности. Применяют при ухудшенной гидродинамической связи пласта с внешней областью и при сравнительно малых размерах залежи.
Подготовка воды. Вода, используемая для ППД должна обладать химической совместимостью с пластовой. Качество воды оценивается по:
1) количество мех.примесей,нефтепродуктов, железа и его соединений, дающие при окислении кислородом нерастворимые осадки, закупоривающие поры, сероводорода, солей. Если размер пор более 0,1мкм2,то размер частиц мех. примесей должен быть менее 5мкм,а если поры менее 0,1мкм2,то менее 1мкм.Если коррозионная активность воды более
0,1мм в год, то необходима дополнительная защита труб и добавление ингибитора коррозии.
Отстой воды осуществляется в РВС (резервуарах вертикальных стальных).Затем через фильтра насосами внутренней перекачки подается на прием насосов системы ППД.
Поддержание пластового давления (ППД) на нефтяных залежах
Схема системы ППД для подготовки, транспортировки, закачки рабочего агента.
1.1. Принципиальная схема системы ППД
Система ППД представляет собой комплекс технологического оборудования необходимый для подготовки, транспортировки, закачки рабочего агента в пласт нефтяного месторождения с целью поддержания пластового давления и достижения максимальных показателей отбора нефти из пласта.
Система ППД должна обеспечивать:
— необходимые объемы закачки воды в пласт и давления ее нагнетания по скважинам, объектам разработки и месторождению в целом в соответствии с проектными документами;
— подготовку закачиваемой воды до кондиций (по составу, физико-химическим свойствам, содержанию мех. примесей, кислорода, микроорганизмов), удовлетворяющих требованиям проектных документов;
— проведение контроля качества вод системы ППД, замеров приемистости скважин, учета закачки воды как по каждой скважине, так и по группам, пластам и объектам разработки и месторождению в целом;
— герметичность и надежность эксплуатации системы промысловых водоводов, применение замкнутого цикла водоподготовки и заводнения пластов с использованием сточных вод;
— возможность изменения режимов закачки воды в скважины, проведения ОПЗ нагнетательных скважин с целью повышения приемистости пластов, охвата пластов воздействием заводнения, регулирование процесса вытеснения нефти к забоям добывающих скважин.
Система ППД включает в себя следующие технологические узлы (см. рис.10.1)
— систему нагнетательных скважин;
— систему трубопроводов и распределительных блоков (ВРБ);
— станции по закачке агента (БКНС), а также оборудование для подготовки агента для закачки в пласт.
Рис.1.1.1. Принципиальная схема системы ППД
1.2. Система трубопроводов ППД
К трубопроводам системы поддержания пластового давления относятся:
— нагнетательные линии (трубопровод от ВРБ до устья скважины);
— водоводы низкого давления (давление до 2 МПа);
— водоводы высокого давления (в водоводах высокого давления нагнетание воды осуществляется насосными агрегатами);
— внутриплощадочные водоводы (водоводы площадочных объектов).
Транспортируемой продукцией трубопроводов является агрессивная смесь вод, содержащая: механические примеси, серу, кальцит и другие вредные вещества.
Технологии сбора и транспорта продукции
Подача воды на блочные кустовые насосные станции (БКНС) осуществляется из нескольких источников:
— по водоводам низкого давления подается пластовая вода (УПСВ и ЦППН (ЦПС));
— по водоводам низкого давления подается вода из водозаборных скважин;
— из открытых водоемов по водоводам низкого давления подается пресная вода.
Рис.1.2.1. Кольцевая (а) и лучевая (б) водораспределительные системы 1 водоочистная станция; 2 магистральный водовод; 3 водовод высокого давления; 4 нагнетательная линия; 5 колодец; 6 нагнетательные скважины; 7 подводящие водоводы; 8 подземные резервуары чистой воды; 9 кустовая насосная станция; 10 перемычка
Из БКНС рабочий агент (вода) через водораспределительные блоки (ВРБ) по водоводам высокого давления и нагнетательным линиям скважин подается для закачки в пласт с целью поддержания пластового давления.
Основные технологические параметры
Конструкция промысловых трубопроводов (диаметр, толщина стенки), способ их прокладки, материал для их изготовления определяются проектной организацией и обеспечивают:
— безопасную и надежную эксплуатацию;
— промысловый сбор и транспорт вод системы ППД в нагнетательные скважины;
— производство монтажных и ремонтных работ;
— возможность надзора за техническим состоянием водоводов;
— защиту от коррозии, молний и статического электричества;
— предотвращение образования гидратных и других пробок.
Рабочее давление в трубопроводах системы ППД
Размеры и масса нефтепроводных труб (по ГОСТ 3101 46) приведены в табл. 1.3.1. Нефтепроводные трубы испытываются на гидравлическое давление не более 40 МПа, рассчитываемое по формуле
где Р гидравлическое давление в МПа; δ минимальная толщина стенки в мм.; ơ допускаемое напряжение, принимаемое равным 35% предела прочности, в кг/мм 2 ; d внутренний диаметр трубы, в мм.
Графитовые смазки для резьбовых соединений труб
Для смазывания резьбовых соединений труб применяют графитовые смазки следующих составов:
1) 5 массовых частей машинного масла, 1 массовая часть графитового порошка (смесь тщательно размешивается до мазеобразного состояния);
2) 50…60 % графитового порошка, 5% технического жира, 1,5 % каустической соды крепостью 32 градусов Ве, 33,5 43,5 % машинного масла (все составляющие части берутся в процентах к общей массе);
3) 24% солидола, 36% графита, 8% известкового молока, 2% канифоли (все составные части берутся в процентах к общей массе).
Размеры и масса нефтепроводных труб
1.4. Насосные станции и установки для закачки воды
Для закачки воды используются насосные станции и установки, базирующиеся, в основном, на центробежных поршневых насосных агрегатах (рис. 1.4.1).
Описание конструкции и принцип действия БКНС
Насосный блок включает в себя в качестве основных элементов центробежные многоступенчатые секционные насосы типа ЦНС-180 или ЦНС-500, основные показатели которых, в зависимости от числа ступеней, приведены в табл.1.4.1. Насосный блок включает электропривод насоса (синхронного типа серии СТД со статическим возбуждением или асинхронного типа серии АРМ), масляную установку для насосного агрегата, осевой вентилятор с электроприводом, пост местного управления с кнопкой аварийного останова, стенд приборов, запорно-регулирующую арматуру насосного агрегата, технологические трубопроводы.
Блок напорной гребенки (БГ), предназначенный для учета и распределения поступающей от насоса ТЖ по напорным трубопроводам, размещают в отдельном цельнометаллическом боксе на расстоянии не менее чем 10 м от остальных блоков. Включает в себя распределительный коллектор, коллектор обратной промывки, пункт управления, расходомер с сужающим устройством, запорный вентиль, вентилятор, площадку для обслуживания, электропечь.
Перспективным направлением является применение гидропроводных модульных насосов с «абсолютной» регулируемостью подачи.
Электропровод и кабели уложены в металлических коробах, стальных трубах, гибких металлорукавах. В БА электропроводы (стянутые в жгуты) и кабели проложены в лотках под настилом, доступ к которым осуществляется через люки.
Работа станции происходит следующим образом. Технологическая вода через всасывающий трубопровод подается на вход центробежного насоса ЦНС-180. От насоса по напорному трубопроводу вода подается в БГ, где распределяется на восемь, пять или четыре водонапорных водовода (в зависимости от типа БГ) и далее подается на нагнетательные скважины.
Для сброса воды из водоводов при ремонте БГ имеется специальный коллектор. Насосные агрегаты с насосами ЦНС 180-1900 и ЦНС 180-1422 снабжены индивидуальными маслосистемами, обеспечивающими принудительную подачу масла для смазки и охлаждения подшипников насоса и электродвигателя.
Система водяного охлаждения предусматривает:
— охлаждение масла при принудительной смазке подшипников насосного агрегата НБ;
— охлаждение подшипников НА с насосом ЦНС- 1050;
— подачу воды для охлаждения и запирания сальников концевых уплотнений насосов ЦНС-180 в случае падения давления во всасывающем патрубке насоса до 0,1 МПа, а также охлаждение электродвигателей с ЗЦВ.
Из резервуара сточная вода периодически перекачивается основными насосами БД ЦНСК-60/254 на вход насосов ЦНС-180.
В БА установлена аппаратура, обеспечивающая пуск, контроль основных параметров и эксплуатацию станции, аппаратуры распределения электроэнергии, щитов управления двигателями, отопления и дренажных насосов. Измерение, запись давления и расхода воды. поступающей в нагнетательные скважины производится расходомерными устройствами, расположенными на каждом водоводе БГ.
В качестве основного варианта рассмотрим насосный блок с принудительной смазкой подшипников насосного агрегата НА (давление на выкупе насосов выше 10 МПа).
— насосный агрегат НА, состоящий из насоса типа ЦНС-180 и электродвигателя;
— маслоустановка и трубопроводы системы смазки с арматурой;
— трубопроводы и арматура технологической воды;
— трубопроводы и арматура системы охлаждения;
— трубопроводы подпора и охлаждения сальников насоса;
— кнопочный пост управления маслоустановкой,
— кнопочный пост управления электроприводной задвижкой;
— короба и трубы электропроводки,
— кнопочный пост управления вентиляцией.
Установленное оборудование смонтировано и закреплено на санях и ограждающих конструкциях блока.
Для защиты проточной части насоса от крупных механических примесей во всасывающем патрубке установлен сетчатый фильтр.
На всасывающем трубопроводе технологической воды установлены клиновая задвижка типа ЗКЛ2 и сетчатый фильтр. На напорном трубопроводе установлены обратный клапан и электроприводная задвижка В-407Э. В верхней точке напорного трубопровода установлен вентиль для стравливания воздуха.
Трубопроводы системы охлаждения предназначены для подвода охлаждающей воды к маслоохладителю и воздухоохладителям двигателей с ЗЦВ. От системы охлаждения вода подается вода для запирания и охлаждения концевых сальниковых уплотнений насоса при падении давления а приемном патрубке насоса ниже 0,1 МПа.
При работе насоса с давлением во входном патрубке от 0,6 до 3,0 МПа происходит разгрузка сальников с отводом воды через щелевые уплотнения насоса в безнапорную емкость. Отвод воды из камеры гидропяты насоса производится во всасывающий трубопровод. Дренаж от концевых уплотнений насоса производится в дренажный бак, установленный в БД.
Местный контроль технологических и эксплуатационных параметров работы насосных агрегатов, настройка датчиков сигнализации осуществляются по манометрам и показаниям амперметра цепи возбуждения двигателя типа СТД.
После пуска кнопкой «пуск со щита управления, установленного в БА, включается масляный насос, и при достижении давления в конце масляной линии 0,05. 0,1 МПа начинается запуск основного насоса. После достижения давления за насосом 0,9 Рном начинает открываться электрозадвижка на линии нагнетания. После открытия задвижки в течение 60с насос выходит на установившийся режим работы.
При работе станции за счет амортизаторов и упругих компенсирующих вставок на трубопроводах снижается передача вибрации от насосного агрегата трубопроводам, несущим конструкциям, основаниям блоков и фундаментам, а также уменьшается передача шума.
— 2 насосных агрегата с насосами ЦНСК-60/264;
— 2 самовсасывающих насоса 1СЦВ-1,5М;
— 4 блока печей ПЭТ-4;
— защитные короба электропроводки;
— трубопроводы и арматура технологической воды.
Насосы 1СЦ8-1,5М предназначены для откачки воды из дренажного бака в резервуар сточных вод. Насосы типа ЦНСК-60/264 служат для откачки воды из резервуара сточных вод во всасывающий трубопровод НБ.
1 насос является резервным. Блок напорной гребенки (БГ) служит для распределения технологической воды на скважины системы ППД. Разработано шесть типов блока напорной гребенки в зависимости от количества водоводов и типа устройства измерения расхода воды.
— устройство измерения расхода;
— элементы вентиляции и отопления,
— кнопочный пост управления вентиляцией.
Блок трубопроводов состоит из напорного коллектора с регулирующими вентилями, высоконапорных водоводов, сбросного коллектора, вентилей и устройства измерения расхода. Изменение расхода технологической воды осуществляется регулирующими вентилями, установленными на напорном коллекторе.
В зависимости от количества водоводов блоки напорных гребенок подразделяются на 8-, 5- и 4-водоводные. 5- и 4-водоводные блоки напорной гребенки могут поставляться отдельно от станции. По типу устройства измерения расхода воды блоки гребень поставляются с: сужающим устройством в комплекте со щитом дифманометров; аппаратурой Электрон-2М; датчиком расхода ДРК 1-100-50-5.
В таблице 1.4.3 приведена техническая характеристика четырех основных групп блочных кустовых насосных станций: БКНС¥100; БКНС¥150, БКНС¥200; БКНС¥500.
Центробежные насосы секционные типа ЦНС
В табл. 1.4.4 приведены технические характеристики центробежных секционных насосов производительностью 38 и 60 м 3 /час. В табл. 1.4.5 приведены технические характеристики центробежных секционных насосов производительностью 105, 180 и 300 м 3 /час.
Состав блоков БКНС
* С замкнутым циклом вентиляции.
** В комплект заводской поставки не входят.
Актуальные решения для поддержания пластового давления, утилизации попутного газа и перекачки жидкостей
Оборудование для поддержания пластового давления как в горизонтальном, так и в вертикальном исполнениях АО «Новомет-Пермь» производит с 2001 года
Установки данного типа характеризуются высокой фактической наработкой (более 1000 сут), длительным периодом между плановыми ремонтами (до 365 сут), простотой монтажа и пусконаладки оборудования и высокой энергоэффективностью во время эксплуатации.
Каждая станция проходит сборку и полноценные комплексные испытания на испытательном полигоне предприятия-изготовителя и только после этого переводится в транспортное положение и отгружается заказчику. За счет применения частотного регулирования работа насоса поддерживается в точке максимального значения КПД.
Сегодня наиболее актуальными вариантами решения проблем в сфере ППД являются:
В состав БНС (Рис.1) входят: насосная установка, технологические трубопроводы (подводящий и напорный), система АСУТП, система отопления и вентиляции, пожарная сигнализация и система пожаротушения. Могут быть реализованы все вспомогательные системы, которые необходимы заказчику. Двигатель, а так же остальное оборудование могут быть общепромышленного или взрывозащищенного исполнения.
К настоящему времени освоены установки с входным давлением до 20 МПа.
Рис. 1. Блочные насосные станции на базе ГНУ с наземным электродвигателем – БНС
Производительность одного насосного агрегата может достигать 6300 м 3 /сут, давление на входе – 20 МПа, на выходе – 35 МПа. При увеличении объема перекачиваемой жидкости (свыше 6300 м 3 /сут) устанавливается несколько агрегатов насосных параллельно. При необходимости увеличения напора устанавливается дополнительная секция насоса.
Мощность приводного двигателя может достигать 1 МВт и выше.
2. Дожимные насосные станции
Главное отличие дожимных насосных станций (Рис.2) на базе горизонтальных насосных установок с погружным электродвигателем (ПЭД) от установок с наземным приводом – то, что вместо наземного асинхронного электродвигателя применяется погружной электродвигатель серийного производства «Новомет».
Рис. 2. Дожимные насосные станции на базе ГНУ с погружным электроприводом – БНСП
Основное назначение данной установки – повышение закачки непосредственно на кустовой площадке. Ее можно использовать при тех же условиях, что и установки на базе наземного электродвигателя.
Основными плюсами конструкции установки являются:
3. Горизонтальная насосная установка (ГНУ) с погружным электроприводом
В кожухе, который представляет из себя обсадную колонну, располагается приводная часть насоса –
Схематично установка показана на рис.3.
Рис. 3. Горизонтальная насосная установка с погружным электроприводом
К выкидному фланцу входного модуля пристыковывается насос, в котором и создается необходимое давление жидкости.
Подобные установки предлагаются и в «энергоэффективном» исполнении с погружным вентильным электродвигателем. В этом случае заказчик получает следующие преимущества:
Существует возможность «врезки» установки в существующий технологический трубопровод, в котором необходимо повысить давление до 35 МПа. При этом отсутствует необходимость в фундаменте («врезка» не является объектом капитального строительства), монтаж происходит быстро.
4. Как использовать попутный нефтяной газ (ПНГ)?
Данная проблема остается достаточно актуальной для российских НК. Мы предлагаем простое и надежное ее решение (Рис. 4-6).
С помощью нашего оборудования можно использовать ПНГ, и получать прибыль от внедрения данного метода в производство.
Рис. 4. Станции для водогазового воздействия на пласт
Предлагается схема из двух-трех насосов, один из которых струйный. В данной разработке принял участие профессор Департамента недропользования и нефтегазового дела Инженерной академии РУДН., д.т.н. А.Н.Дроздов.
В зависимости от газосодержания в смеси используется либо мультифазный, либо центробежный насос, который направляет смесь в струйный насос. В последнем происходит прочное соединение фаз «жидкость–газ», при этом совершается «подсос» дополнительного количества газа. Если после этого создаваемого напора недостаточно, то устанавливается дополнительная секция насоса, которая обеспечит необходимый напор.
Помимо основного и струйного насосов 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 м 3 /сут, подача ПНГ – 2000-20000 м 3 /сут. Благодаря работе станции произведена утилизация ПНГ, а также достигнуто повышение нефтеотдачи пласта.
Рис. 5. Схема работы БНС ВГВ «Новомет»
Рис. 6. Перекачка попутного газа
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. (Рис.7).
Система включает в себя весь необходимый набор трубопроводов, клапанов, и фланцев для быстрого развертывания установки на месторождении.
Какие плюсы получает заказчик в этом случае?
Три подобные системы были установлены на месторождении Eden в Эквадоре в марте 2018 года
Рис.7 Мобильная БНС «Новомет»
При помощи блоков распределения измерения и фильтрации (БРИФ) производится очистка пластовой воды или другой технологической жидкости от мехпримесей, осуществляются дозированная закачка ингибитора и распределение воды по скважинам системы ППД (Рис.8-9).
Рис. 8. Блок распределения, измерения и фильтрации БРИФ
В составе блок-бокса БРИФ размещаются один или два каскада очистки, система дозирования (ингибирования), автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП), а также вспомогательные системы грузоподъемных механизмов, отопления, освещения, вентиляции и др.
Рис. 9. Системы и приборы БРИФ
Оборудование выполняется как открытого исполнения, так и в блок-боксе. Предусмотрены все необходимые заказчику вспомогательные системы (отопление, освещение, вентиляция, грузоподъемные механизмы и др.)
7. Ступени ЦНС для систем ППД
Системы ППД нефтяных месторождений характеризуются высокой энергоемкостью. На их долю приходится не менее 30 % общего электропотребления в нефтедобыче. В целях снижения энергопотребления НК внедряют энергосберегающее оборудование для систем ППД, в частности, энергосберегающие насосы с высоким КПД.
На данный момент компанией «Новомет-Пермь» разработаны, изготовлены и успешно испытаны ступени для насосов ЦНС (как отдельно ступени, так и насосы ЦНС в сборе) для систем ППД с номинальными подачами 70, 120, 210 и 670 м 3 /час и выше (Рис. 10-11).
Рис. 10. Рабочие органы насосов ЦНС
Рис. 11. Испытательный стенд для испытаний насосов ЦНС
Результаты испытаний показали значение КПД до 84 %.
Для сравнения: если ступень центробежного насоса перекачивает 6300м 3 /сут, то ступень ЦНС (670х24) – 16080м 3 /сут (!).
В настоящий момент ведется активная работа по заключению договора на опытно-промысловые испытания с нефтяными компаниями.
В случае Вашей заинтересованности в этом и другом оборудовании для поддержания пластового давления, перекачки и утилизации попутного газа, вы сможете найти больше информации, а также контактные данные специалистов на сайте «Новомет»: https://www.novometgroup.com/rus/products-and-services/surface-pumps/
Дмитрий Хлебов
Ведущий инженер-конструктор
отдела нестандартного оборудования
АО «Новомет-Пермь»