Опыт эксплуатации УЭЦН в условиях нефтегазоконденсатных месторождений ПАО «Газпром»
16 Февраля 2018 в 08:47
Свою деятельность компания «Новомет» начала в 1991 году с разработки и выпуска порошковых ступеней для погружных электроцентробежных насосов для добычи нефти. За более чем 25 лет развития «Новомет» стал одним из лидеров нефтесервисного бизнеса мирового уровня. Продукция «Новомет» хорошо известна в России, странах СНГ, на Ближнем Востоке, в Африке и в странах Латинской Америки. «Новомет» сегодня — это современный машиностроительный завод АО «Новомет-Пермь», сервисное предприятие ООО «Новомет-Сервис», научно-исследовательские подразделения, в том числе ОКБ БН «КОННАС» в Москве.
Текст: генеральный директор ООО «Новомет-Сервис» Фархат Хафизов.
Основными стратегическими приоритетами компании являются разработка и изготовление инновационного оборудования для добычи нефти и газа, а также развитие нефтесервисного направления.
По всем этим направлениям предприятия ГК «Новомет» на протяжении многих лет тесно сотрудничают с подразделениями ПАО «Газпром». Несмотря на то, что основная специфика деятельности «Газпрома» не предполагает широкого использования погружного нефтедобывающего оборудования, по ряду проектов общества, помимо добычи газа, актуальной задачей является и добыча нефти. Речь идет в первую очередь об Уренгойском и Оренбургском нефтегазоконденсатных месторождениях, разработку которых осуществляют ООО «Газпром добыча Уренгой» и ООО «Газпром добыча Оренбург» соответственно.
Совместная работа специалистов ГК «Новомет» и ПАО «Газпром» позволила реализовать по этим проектам ряд уникальных для отечественной промышленности задач в области механизированной добычи нефти с помощью установок электроцентробежных насосов (УЭЦН).
Инновации для Уренгоя
Прежде всего следует отметить успешный опыт внедрения УЭЦН на Уренгойском нефтегазоконденсатном месторождении (УНГКМ). С конца 2008 года предприятия Группы компаний «Новомет» осуществляют совместную деятельность по поставке и обслуживанию нефтедобывающего оборудования для компании ООО «Газпром добыча Уренгой». За время работы погружные установки «Новомет» были внедрены почти в сорока скважинах УНГКМ. Добыча нефти в основном осуществляется с помощью погружных установок 3 и 4 габарита.
Данные установки являются уникальными разработками АО «Новомет-Пермь». В них реализован целый ряд конструкторских решений, направленных на улучшение гидродинамических характеристик и повышение надежности нефтедобывающего оборудования.
Так, ступени насосов выполнены методом порошковой металлургии, что позволяет получать детали с высоким качеством поверхности, высокой износо- и коррозионностойкостью. Усиление конструкции насоса дополнительными радиальными подшипниками, изготавливаемыми из твердосплавных материалов, значительно повышает ресурс и, как следствие, срок службы погружного оборудования. Наружный диаметр установок составляет 96 и 105 миллиметров, соответственно, данное оборудование наилучшим образом подходит для добычи нефти на УНГКМ из скважин с диаметром эксплуатационной колонны 114 и 139,7 миллиметра.
Предложение уникального оборудования, наилучшим образом соответствующего конкретным условиям эксплуатации, является, по сути, политикой компании «Новомет» на рынке погружного нефтедобывающего оборудования.
Обладая значительным научно-исследовательским потенциалом, «Новомет» может предложить заказчику инновационные разработки, обеспечивающие устойчивую работу практически в любых условиях эксплуатации, либо разработать новое оборудование специально под заказ.
Обслуживание установок на месторождении осуществляет ОП «Новомет-Нижневартовск» — одно из подразделений сервисного предприятия ГК «Новомет» ООО «Новомет-Сервис». Эксплуатация установок сопровождается разработкой и внедрением организационно-технических мероприятий, направленных на увеличение наработки погружного оборудования. Так, представителями ООО «Новомет-Сервис» проводится обучение персонала заказчика особенностям эксплуатации оборудования «Новомет». Для предотвращения отказов, вызванных отложением солей в ступенях насоса в составе УЭЦН, на данном фонде внедрены глубинные дозаторы ингибитора солеотложений. Для борьбы с засорением насоса механическими примесями в составе установок используются шламоуловители; кроме этого, заказчику рекомендовано проведение периодических промывок УЭЦН. Для предотвращения преждевременных отказов, вызванных снижением сопротивления изоляции, рекомендовано внедрение термостойкого кабеля.
Для предотвращения образования парафиногидратных пробок в НКТ совместно с УЭЦН успешно применяются греющие кабельные линии. Их использование позволяет осуществлять подогрев газожидкостной смеси выше температуры кристаллизации парафина, что, в свою очередь, положительно отражается на работе скважин вследствие уменьшения количества простоев насосного оборудования по причине образования парафиногидратных пробок как в стволе скважин, так и на устье, в системе нефтесбора. Соответственно, такой подход позволил обеспечить уверенный рост наработки на отказ на обслуживаемом фонде.
Уже в процессе активной реализации данного проекта в г. Нижневартовск был запущен в эксплуатацию сервисный центр «Новомет» по ремонту и обслуживанию УЭЦН, что, в свою очередь, открыло новые перспективы сотрудничества с компанией ООО «Газпром добыча Уренгой».
Победа над сероводородом
Непростая с технической точки зрения задача по внедрению УЭЦН стояла и на Оренбургском нефтегазоконденсатном месторождении.
Основным осложняющим эксплуатационным
фактором на данном месторождении является
повышенное содержание сероводорода в добываемой продукции — до 6%.
В процессе реализации данного проекта совместными усилиями специалистов ООО «Газпром добыча Оренбург» и ГК «Новомет» были созданы отечественные высоконадежные коррозионностойкие УЭЦН в исполнении, специально предназначенном для работы в таких тяжелых условиях.
Опытные работы по испытанию эффективности применения УЭЦН на нефтяных скважинах ОНГКМ были организованы на скважине № 558н Ассельской залежи. С учетом основного осложняющего эксплуатационного фактора — высокого содержания сероводорода — все элементы погружной части установки были изготовлены не просто в коррозионностойком исполнении, а с применением материалов в соответствии с требованиями стандарта NACE MRO 175-01 и прошедших испытания на сульфидное коррозионное растрескивание под напряжением (СКРН).
Всё это позволило обеспечить стабильную работу УЭЦН в данной скважине. Ее средний дебит составил 23,2 кубометра в сутки (до внедрения УЭЦН производительность скважины составляла 12 кубометров в сутки), динамический уровень — 210 метров, давление на приеме насоса — 108 атфосфер, частота — 53 Гц. За период проведения испытаний дополнительно добыто около 1,5 тысячи тонн нефти.
По достижению наработки установки в 360 суток участниками проекта совместно было принято решение о ее подъеме для проведения ревизии и лабораторных исследований на предмет состояния узлов после длительной эксплуатации в условиях СКРН. По результатам ревизии узлов УЭЦН признаков коррозии по результатам ревизии обнаружено не было.
Таким образом, полученные в ходе проведенного эксперимента результаты подтверждают возможность механизированной добычи нефти с помощью УЭЦН в условиях повышенного содержания сероводорода при соответствующем исполнении узлов и комплектующих погружного оборудования. Позднее на ОНГКМ были внедрены еще 2 установки: в скважинах № 558н и 501 ОНГКМ. Их наработки намного превысили гарантийный срок службы (365 суток) и составили 703 и 471 сутки соответственно. В настоящее время активная эксплуатация УЭЦН на данном месторождении продолжается. Всего в работу было запущено 20 коррозионностойких УЭЦН, средняя наработка которых в осложненных условиях ОНГКМ составляет более года.
Обобщая приведенные примеры, с уверенностью можно утверждать, что сотрудничество ПАО «Газпром» и ГК «Новомет» по разработке и внедрению инновационного оборудования для особо сложных условий эксплуатации позволило значительно повысить эффективность эксплуатации нефтегазоконденсатных месторождений.
