Анализ погружного оборудования в нефтегазовой отрасли. Анализ состояния нефтедобычи

Для современной нефтодобычи в России характерна неприятная геолого-технологическая структура запасов нефти, в которой доля технологически освоенных запасов всего 35-40%. Остальные запасы – трудноизвлекаемые: низкопроницаемые пласты, остаточные запасы, глубокие горизонты, высоковязкие и битумные нефти, подгазовые зоны. Основные крупные месторождения Сибири, Урала значительно истощены и обводнены – до 90%, коэффициент извлечения нефти близок к максимальному значению, добыча нефти осложняется отложением солей, выделением сероводорода, выносом песка, парафинистыми отложениями. Следствием ухудшения структуры запасов становится постоянное снижение среднего суточного дебита добывающих скважин. Однако коньюктура мирового рынка в период 2001-2008 годов диктовала условия об интенсификации добычи нефти.

Для увеличения и ускорения добычи нефти большое количество скважин в эти годы было оборудовано высокопроизводительными погружными нефтяными насосами, преимущественно центробежными, были созданы новые технологии изготовления насосов, отработана их конструкция, технологии эксплуатации и ремонта. При всех достоинствах ЭЦН установок – высокая надежность, коррозионостойкость, удовлетворительная износостойкость, простота конструкции существуют и непреодолимые недостатки: нестабильность и невозможность работы в диапазоне малых подач – до 25 м3/сутки, низкий КПД, регулирование производительности происходит с потерей либо напорной характеристики, либо падением КПД, срывы подачи при большом газосодержании. Оборудование скважин ЭЦН установками и не правильный их подбор, зачастую приводит к превышению предельно допустимой депрессии на пласт, снижению динамического уровня жидкости в скважине и выделению свободного газа в затрубное пространство, образованию воронок депрессии, увеличению обводненности добытой пластовой жидкости.

Также в эти годы внедрялись в РФ технологии поддержания пластового давления - закачка в пласты под давлением пресной воды, которую преимущественно брали из рек и водяных скважин, что в развитых нефтяных странах (США, Норвегия) запрещено законом. Прямым следствием таких технологий стало: разрушение пластов и как следствие снижение проницаемости пласта, вынос песка, твердых пород; отложение гидратов, солей, гипсов; образование сероводорода, как следствие – повышение коррозионной активности пластовой жидкости и выделение токсичных газов; образование устойчивых водонефтяных эмульсий. Все это привело и к проблемам в насосной добыче: твердым отложениям в насосах, снижению параметров наработки на отказ, ресурса. При грамотной, технологически правильной разработке и эксплуатации нефтяных месторождений большинство этих негативных явлений отсутствует. Технологии увеличения коэффициентов нефтеотдачи пластов и повышения среднего дебита скважин в Норвегии, США, Канаде основаны на закачке в пласты взятой оттуда же пластовой воды с добавлением химических реагентов или углекислоты (поддержание пластового давления), проведение гидроразрывов пластов на конечной стадии разработки месторождений, увеличении количества скважин, бурении горизонтальных и наклонных скважин.

Следствием неверной эксплуатации нефтяных месторождений, неправильным подбором погружных насосов стало предъявление повышенных требований к насосному оборудованию: высокая коррозионо и износостойкость, длительный ресурс работы скважинных нефтяных насосов, высокая производительность, возможность работы на мультифазных жидкостях.

Изменение мировой коньюктуры цен на нефть в 2008 году сделало нерентабельной эксплуатацию скважин с высокой обводненностью, вследствие больших энергозатрат на добычу, разделение пластовой жидкости и обратной закачке воды в пласт. Становится целесообразнее не вступать в конфликт с природой, не губить подземные богатства, а перейти к правильной эксплуатации скважин – не превышать значения предельно допустимых депрессий, поддерживать пластовое давление только закачкой пластовой воды или нейтральных химреагентов.

Таким образом, возникает необходимость переоборудования большого количества скважин с ЭЦН погружными установками на погружные насосы с малыми дебитами: штанговые плунжерные, штанговые винтовые, требующие серьезных капитальных вложений (технологии спуска, ремонта, эксплуатации и т. п.), а также имеющих ограниченные применения по глубинам спуска, и не пригодных как насосы для сверхглубоких скважин или, электровинтовые насосы, с минимумом затрат на переоборудование, но имеющие недостатки по перекачке загрязненных сред с большим содержанием взвешенных частиц, и ограниченную ремонтопригодность, высокую стоимость. Штанговые плунжерные и винтовые насосы имеют ограничения и по применению в скважинах с малыми радиусами кривизны, где возникают частые отказы колонны штанг. Штанговые плунжерные насосы ввиду наличия распределительных клапанов ограничены в применении на вязких жидкостях и при большом газосодержании, а винтовые ограничены в применении при наличии больших концентраций твердых частиц.

Разработка и внедрение в нефтедобыче мультифазных погружных пластинчатых износостойких многоступенчатых насосов с электроприводом позволит с минимумом капитальных затрат переоборудовать скважины, сохранить технологии эксплуатации, перейти на технологически грамотную эксплуатацию скважин, позволит регулировать подачу насосов в широком диапазоне, ввести в эксплуатацию простаивающие скважины с глубокопогруженными горизонтами, ремонтные скважины с малым диаметром (габарит 3, 3А), снизить эксплуатационные затраты на электроэнергию, ремонты, простой оборудования.

Одним из ведущих направлений наших поставок являются предприятия нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей России и стран СНГ, где мы можем предложить широкий спектр насосов, производимых на заводах Европы и США:

• Для нефтедобывающих скважин – насосы плунжерного типа для поддержания пластового давления (ППД), которые имеют характерно высокий КПД (88 - 96 %). Кроме того, они удобны в процессе монтажа, компактны и имеют малый вес. Указанные насосы успешно конкурируют с российским центробежным насосом типа ЦНС.
• Транспортировочные трехвинтовые насосы ALLWEILER, IMO для сырой нефти и нефтепродуктов.
• На нефтепереработке широко используются высокотемпературные насосы ALLWEILER центробежного типа, трехвинтовые насосы ALLWEILER, IMO на подаче смазки на компрессоры и для перекачивания нефтепродуктов, а также эксцентрошнековые насосы ALLWEILER на участках, связанных с перекачиванием высоковязких нефтешламовых сред.