Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

"Энергетика и промышленность России" - избранные материалы

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 1.155 RSS
←   Июль 2013   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://www.eprussia.ru
Открыта: 02-03-2002

Автор
Энергетика и промышленность России

Статистика

1.155 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Нефтедобыча: когда необходимо менять насосы в скважине


 

Нефтедобыча: когда необходимо менять насосы в скважине

 

 

Одним из основных критериев оценки эффективности функционирования нефтяного куста и месторождения в целом является критерий по удельному расходу электрической энергии, отражающий соотношение общих затрат электроэнергии на единицу продукции.

 

Со временем рост удельного расхода электроэнергии в процессе добычи нефти становится неизбежным, поскольку вызван рядом объективных причин, многие из которых просто нельзя устранить. К сожалению, сегодня не представляется возможным определение момента, когда требуется срочная замена отработавшего в скважине насоса на другой насос.



Об удельном расходе электроэнергии

Промысловой продукцией на месторождениях нефти является пластовая жидкость, представляющая собой нестандартную сложную смесь газовой, жидкой и твердой фаз с переменным соотношением, составом и свойствами. Эффективность функционирования отдельного куста и месторождения в целом принято оценивать по удельному расходу электроэнергии, в том числе и на работу погружных насосных агрегатов, откачивающих пластовую жидкость из скважин. Удельный расход электрической энергии на добычу пластовой жидкости механизированным способом, как правило, определяется делением суммарного расхода энергии на общее количество пластовой жидкости, добытой из скважин. Таким образом, удельный расход электроэнергии на добычу промысловой продукции является прямой функцией суммарного расхода электроэнергии на куст и месторождения в целом и обратной функцией общего дебита всех скважин соответственно куста и месторождения.

Необходимо отметить, что суммарный расход электроэнергии при откачке жидкости из скважин, в свою очередь, определяется главным образом величиной полного напора погружного насоса, требуемого для подъема перекачиваемой жидкости из пласта на поверхность и перемещения ее в пункт назначения. В то же время на полный требуемый напор погружного насоса оказывает влияние как минимум десять независимых переменных факторов, а именно:

∙ давление на поверхности в пункте назначения, равное атмосферному давлению;
∙ давление жидкости в пласте на уровне фильтра насоса;
∙ плотность перекачиваемой среды;
∙ высота подъема жидкости от насоса до пункта назначения;
∙ величина заглубления всасывания насоса по уровень жидкости (подпор насоса);
∙ скорость течения жидкости на поверхность;
∙ коэффициент суммарного сопротивления запорных органов на напорной линии;
∙ количество запорных органов;
∙ коэффициент суммарного сопротивления напорной линии насоса;
∙ коэффициент сопротивление фильтра.

Это значит, что эти перечисленные факторы также оказывают непосредственное влияние и на удельный расход электроэнергии при добыче жидкости. Основным из указанных факторов, по мнению авторов, является пластовое давление на уровне забора жидкости.

Особенностью эксплуатации погружных насосов является то, что после установки их в скважину управление их гидравлическими рабочими характеристиками производится только посредством изменения характеристик электрической сети, а именно напряжения и частоты в пределах допустимых значений. В связи с этим в период работы насоса качество процесса его функционирования в скважине можно проконтролировать только при помощи определения расхода электроэнергии или нагрузки электродвигателя насоса. Кроме того, при работе насоса в скважине можно проводить мониторинг количества отказов и ведение статистики наработки. К сожалению, выполнение других мероприятий, необходимых для поддержания работоспособности погружных насосов в реальных условиях эксплуатации в скважине, невозможно.
Опыт эксплуатации погружных насосов показывает, что их работу в скважине условно можно разделить на четыре этапа.

Первый этап: откачка газонефтяного аэрозоля, при которой функционирование насоса характеризуется наиболее легкими внешними условиями работы, приводящими к недогрузке электродвигателя насоса, а значит, к минимальному удельному расходу электроэнергии.

Второй этап: перекачка сначала нефтеводяной, а затем водонефтяной эмульсий. Условия работы погружного скважинного насоса на данном этапе приближены к расчетным (проектным) условиям, которые характеризуются номинальной (расчетной) нагрузкой или нагрузками, близкими к ним. Удельный расход электроэнергии при этом близок или равен нормативному значению.

Третий этап: работа насоса на водонефтепесчаной суспензии с увеличивающейся плотностью. Такие условия функционирования погружных насосов приводят к увеличению перегрузки электродвигателя насоса и, как следствие, к росту удельного расхода электроэнергии.

Четвертый этап: данный этап работы погружного насоса является самым напряженным, поскольку с изменением состава и повышением дисперсности пластовой среды резко увеличивается и перегрузка электродвигателя насосов, что приводит к значительному росту суммарных затрат электроэнергии на добычу жидкости и к ускорению роста удельного расхода электроэнергии. В период работы насоса на данном этапе его приемный фильтр постепенно засоряется механическими частицами и очистка фильтра невозможна, что приводит к снижению общей производительности по причине уменьшения размера проходных сечений фильтра.

Таким образом, в конечном итоге данный этап работы насоса в скважине характеризуется ускорением роста удельного расхода электроэнергии на добычу пластовой жидкости за счет повышения суммарных затрат электроэнергии на добычу жидкости при одновременном снижении общего дебита.



О контроле учета электроэнергии

Следует отметить, что сегодня учет расхода электроэнергии на всех нефтяных месторождениях начинается с уровня куста, при этом потребление электроэнергии на каждой отдельной скважине не учитывается, в то же время после каждой скважины замеряется количество добытой жидкости.

Такой способ учета не позволяет быстро определить конкретную скважину, где появляется дополнительный (повышенный) расход электроэнергии на работу погружного скважинного насоса, влияющий на увеличение удельного расхода электроэнергии всего куста и месторождения в целом. Именно поэтому при существующем на нефтяных месторождениях учете электропотребления в настоящее время оценивать эффективность функционирования конкретной скважины не представляется возможным.



Как улучшить учет электропотребления

Поскольку суммарные затраты электроэнергии куста складываются из объемов электропотребления отдельных скважинных насосов, для улучшения учета расхода электроэнергии целесообразно оборудовать счетчиком учета потребления электрической энергии или прибором контроля нагрузки электродвигателей каждую скважину. Конечно, оборудование всех скважин приборами контроля или учета электропотребления не дешевое мероприятие, но крайне необходимое для объективной оценки эффективности работы конкретной скважины.

Кроме того, установка таких приборов на каждой отдельно взятой скважине позволит более оперативно выявлять скважину, в которой насос работает на повышенных нагрузках и вносит основной вклад в увеличение потребления электрической энергии кустом и месторождением, а значит, своевременно принять необходимые меры.



Время замены насоса в скважине

Оборудование каждой скважины месторождения счетчиком учета потребления электрической энергии или прибором контроля нагрузки электродвигателей позволит точно определять конкретное место повышенного расхода электроэнергии, что приведет к быстрому устранению причины этого негативного явления.

Для недопущения создания условий резкого увеличения электропотребления погружным скважинным насосом (увеличения суммарных затрат электроэнергии на добычу жидкости на фоне снижения общего дебита) время замены погружного насоса в скважине другим насосом может быть определено как момент начала четвертого, самого напряженного этапа работы насоса. Сигналом к замене насоса может быть превышение потребления электроэнергии на скважине более чем на 5 % от предельного значения. Кроме того, своевременная замена насоса в скважине исключит его дальнейшую поломку, что упростит и удешевит его ремонт. Указанный момент замены насоса, по мнению авторов, диктуется также индивидуальностью каждой отдельной скважины и отсутствием общих нормативов наработки погружных насосов в скважине до их ремонта.



Выводы

Основным условием поддержания удельного расхода электроэнергии в допустимых пределах является недопущение работы погружных насосов в скважине на нагрузках, значительно превышающих номинальные значения. Выполнение данного условия станет возможным только при контроле расхода электроэнергии или нагрузки электродвигателей на каждой отдельной скважине после ее оборудования соответствующими приборами учета, только в этом случае можно определить время начала работы погружного скважинного насоса на сверхноминальном режиме, а следовательно, и своевременно заменить отработавший в скважине насос.

Такой подход позволит не только правильно контролировать эксплуатационные затраты на добычу нефти, но и сэкономить денежные средства на ремонт старых и покупку новых насосов.

 

С вопросами и предложениями обращайтесь по адресу ep@eprussia.ru



Информационный портал Энергетика и промышленность России - это:

Ежедневная новостная лента Новости энергетики.

Уникальная бесплатная электронная библиотека для специалистов.

Электронная версия и архив газеты Энергетика и промышленность России.

Новинки нормативно-технической литературы от издательств в разделе Книжный магазин.

Доска объявлений для предприятий, работающих в промышленно-энергетических отраслях.

Информация об отраслевых выставках, конференциях и семинарах в разделе Выставки.

Каталог сайтов компаний ТЭК и промышленности.

Наш портал может предложить рекламодателям следующие Услуги:
Участие в "Каталоге ЭПР" (в том числе регулярное самостоятельное размещение ваших новостей в ленте Новости компаний);
Размещение рекламных баннеров различных форматов на всех страницах портала;
Размещение рекламных статей.
В избранное