ОРЭ Одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов, при добыче нефти из скважины. Орэ в добыче нефти


ОРЭ по схеме ЭЦН-ЭЦН в "Самаранефтегазе"

Технология одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ) нескольких пластов одной скважиной позволяет оптимизировать разработку многопластового месторождения и сократить капитальные затраты. Так, за счет применения компоновок ОРЭ снижается общая металлоемкость нефтепромыслового оборудования, уменьшается себестоимость добычи нефти и газа и сокращается время разработки многопластового месторождения.

С целью подтверждения преимуществ ОРЭ, а также  заявленных характеристик комплекса оборудования УОРЭП-ЭЦН, изготовленного ООО «ИСТ» по однолифтовой схеме «ЭЦН-ЭЦН» с двусторонним ПЭД, специалисты АО «Самаранефтегаз» в 2014 году провели опытно-промышленные испытания (ОПИ) данного оборудования в нескольких скважинах. Результаты испытаний проанализированы в предлагаемой вашему вниманию статье.

17.05.2016 Инженерная практика №05/2016 Сагындыков Рустам Иршатович Начальник ОРМФ УДНГ – главный технолог АО «Самаранефтегаз» Василяускас Андрюс Антано Заместитель начальника ОРМФ УДНГ АО «Самаранефтегаз» Ртищев Анатолий Владимирович Главный специалист группы управления проектами АО «Самаранефтегаз» Ардалин Алексей Анатольевич Главный специалист отдела внедрения новых технологий и инжиниринга добычи ООО «СамараНИПИнефть» Рис. 1. Комплекс оборудования «УОРЭП-ЭЦН»

ПРИНЦИП РАБОТЫ УСТАНОВКИ

Принцип работы однолифтовой установки комплекса УОРЭП-ЭЦН (рис. 1) заключается в передаче вращения от ротора двустороннего погружного электродвигателя через валы верхнего и нижнего протекторов на верхний (основной) и нижний электроцентробежные насосы (ЭЦН).

Жидкость из нижнего объекта разработки проходит через расходомер и попадает на прием нижнего насоса. Нижний насос перекачивает жидкость в затрубное надпакерное пространство, в котором происходит смешение с жидкостью, добываемой верхним насосом из верхнего объекта разработки. Верхний насос, имеющий более высокую производительность, перекачивает смешанный поток по лифту НКТ на устье скважины.

КОМПЛЕКТАЦИЯ И СПУСК КОМПОНОВКИ

Для разобщения пластов в интервале перемычки между ними устанавливается пакер с хвостовиком и герметизирующим разъемом, состоящим из проходного плунжера и цилиндра с воронкой. Применение данного устройства значительно снижает разрывные нагрузки на колонну НКТ и позволяет производить смену УЭЦН без извлечения пакера. Хвостовик под пакером может оснащаться фильтрами, клапанами для отвода газа из подпакерного пространства, струйными насосами и мандрельными системами в зависимости от расчета оборудования и индивидуальных особенностей пласта. Далее в скважину спускается компоновка из двух ЭЦН с двухсторонним ПЭД.

Погружной электрический двигатель, входящий в состав установки, оснащен телеметрической системой, состоящей их трех модулей. Наземный блок осуществляет связь с погружными блоками по кабелю питания ПЭД и передает данные на контроллер станции управления. Погружной блок ТМС регистрирует значения таких параметров, как давление на приеме насоса, температура пласта, температура обмоток ПЭД, вибрация ЭЦН. Он имеет проходной вал, через который вращение от ПЭД передается на нижний насос. Погружной расходомер, состоящий из расходомера и влагомера, связанный через герметичные вводы с системой погружной телеметрии геофизическим кабелем, регистрирует дебит и обводненность нижнего пласта.

Стыковка компоновок происходит за счет соединения с помощью проходного плунжера с цилиндром.

ПОГРУЖНОЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ КЛАПАН

Рис. 2. Клапан «Фотон – 126»

В качестве альтернативы погружному расходомеру может быть использован погружной управляемый клапан «Фотон» (рис. 2). В режиме, когда клапан закрыт, жидкость поступает из верхнего и нижнего пластов. При необходимости для раздельного замера параметров работы пластов, клапан переводится посредством блока управления в положение «открыто». Таким образом, трубное и затрубное пространство скважины связываются между собой через отверстие. В этом случае нижний насос будет забирать жидкость только из затрубного пространства и перейдет в режим циркуляции (это необходимо для сохранения целостности и снижения трения на рабочих органах насоса). Дебит жидкости из верхнего пласта будет получен при замере на АГЗУ. Вычитая замер жидкости верхнего пласта из общего замера, получаем величину дебита нижнего пласта. После замера клапан переводится в положение «закрыто» и установка ОРД продолжает добывать жидкость из обоих эксплуатируемых пластов.

УСЛОВИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ОПИ

Испытания комплекса УОРЭП-ЭЦН с двусторонним ПЭД проходили в АО «Самаранефтегаз» в 2014 году в пяти скважинах. При выборе скважин-кандидатов учитывались следующие факторы:

  • технические характеристики обсадных колонн;
  • состояние и величина непроницаемой перемычки между разобщаемыми пластами;
  • качество цемента в заколонном пространстве;
  • максимально допустимое давление на обсадную колонну;
  • кривизна ствола скважины;
  • газовый фактор нижнего разрабатываемого объекта.

В краткой форме результаты испытаний приведены в таблице. В целом ОПИ установок ОРЭ в АО «Самаранефтегаз» подтвердили их работоспособность и эффективность: средний прирост дебита нефти на скважину в результате применения технологии превысил 35 т/сут.

В результате ОПИ были определены преимущества и выявлены некоторые недостатки, требующие доработки. К числу преимуществ, во-первых, относится то, что компоновку можно использовать в скважинах с фактически любым диаметром эксплуатационной колонны (возможно применение ПЭД типоразмера 103 мм). Также важно то, что комплект установки монтируется из стандартных узлов широко применяемого насосного оборудования. При этом УОРЭП-ЭЦН обеспечивает строгое выполнение требований Ростехнадзора (раздельный учет обводненности и дебита по объектам в режиме реального времени) и возможность регулирования отбора жидкости путем изменения частоты вращения ПЭД.

К преимуществам также относится тот факт, что для извлечения и замены узлов компоновки достаточно бригады ТРС, так как не требуется извлечение пакера. К недостаткам схемы относится то, что производительность насосов взаимосвязана и при изменении производительности одного из насосов одновременно изменяется производительность второго, что может привести к работе погружного оборудования в неоптимальном режиме.

Кроме того, при внедрении компоновки ОРД с расходомером основной проблемой становится возможное засорение турбинки расходомера либо механическое повреждение линии связи, что приводит к отсутствию показаний расхода при работе установки. В связи с этим было принято решение отказаться от применения расходомера вертушечного типа.

Таблица 1. Результаты испытания комплекса «УОРЭП-ЭЦН» на скважинах АО «Самаранефтегаз»

В свою очередь, при использовании компоновки ОРЭ с клапаном «Фотон», основные риски связаны с возможностью механического повреждения линии связи при спуске оборудования (нарушение технологии СПО, неудовлетворительное состояние эксплуатационной колонны). В результате повреждения линии связи клапан становится неуправляемым, и раздельный замер жидкости по пластам становится невозможным.

Также к недостаткам следует отнести отсутствие возможности промывки нижнего насоса.

Выявленные в ходе испытания технологии недостатки были обозначены разработчикам, которые в дальнейшем проводили работы по их устранению.

В целом по результатам ОПИ была подтверждена актуальность внедрения комплексов для ОРЭ, технологическая и экономическая эффективность применения оборудования УОРЭП-ЭЦН, а также заявленные характеристики испытываемого оборудования.

Сопоставляя полученные результаты ОПИ с данными об испытаниях и эксплуатации других схем ОРЭ, можно сделать вывод, что данная технология является наименее затратной, что позволяет получить прирост добычи жидкости при минимальных финансовых вложениях.

По состоянию на 01.01.2016 г. в АО «Самаранефтегаз» были внедрены 14 комплексов оборудования УОРЭП-ЭЦН.

Другие статьи с тегами: Двухсторонние УЭЦН, Одновременно-раздельная эксплуатация

glavteh.ru

ОРЭ с двусторонним ПЭД и электроклапаном

В процессе эксплуатации оборудования для ОРЭ на месторождениях ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь» были выявлены некорректные замеры дебита нижнего пласта и обводненности, что не позволяло провести полный комплекс ГДИ. Для исправления ситуации специалисты ООО «ЦНИПР» разработали компоновку ОРЭ с двусторонним двигателем и электроуправляемым клапаном. В предлагаемой Вашему вниманию статье представлены технические особенности компоновки, результаты ОПИ, а также критерии подбора скважин-кандидатов для внедрения.

20.04.2016 Инженерная практика №05/2016 Стёхин Евгений Леонидович Заместитель главного инженера по внедрению новых технологий ООО «Центр научно-исследовательских производственных работ» (ООО «ЦНИПР»)

ООО «ЦНИПР» входит в группу компаний АО «Башнефтегеофизика» и оказывает ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь» услуги по обслуживанию оборудования для ОРЭ двух и более пластов (УОРЭП ЭЦН) на протяжении многих лет. В число оказываемых услуг входят извлечение из скважины геофизического оборудования и геофизического кабеля, входящего в состав компоновки для ОРЭ; демонтаж, ревизия и ремонт геофизического оборудования; настройка геофизического оборудования с ТМС и без ТМС; монтаж геофизического оборудования и установка УОРЭП ЭЦН в скважине; спуск геофизического кабеля и установка геофизического оборудования в скважине; а также запуск оборудования УОРЭП ЭЦН и настройка показаний прибора учета в СУ ЭЦН.

ЗАДАЧА ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ОБОРУДОВАНИЯ ОРЭ

В процессе эксплуатации оборудования для ОРЭ на месторождениях ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь» были выявлены следующие недостатки: некорректные замеры дебита нижнего пласта и обводненности, отсутствие замеров дебита вследствие выхода из строя механической части замерного устройства («вертушки» расходомера), что не позволяло проводить полный комплекс ГДИ.

Исходя из этого заказчик определил для потенциальных разработчиков и поставщиков оборудования для ОРЭ скважинной продукции основную задачу – обеспечить техническую возможность отключения одного из пластов в целях обеспечения раздельного замера.

СОСТАВ КОМПОНОВКИ ОРЭ С ЭЛЕКТРОУПРАВЛЯЕМЫМ КЛАПАНОМ

Рис. 1. Компоновка ОРЭ с электроуправляемым клапаном

Создание компоновки для ОРЭ с электроуправляемым клапаном стало совместным проектом отдела добычи нефти и газа ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь», ООО «ЦНИПР», ООО НПФ «Пакер» и ООО «ИРЗ ТЭК».

Данная компоновка состоит из модернизированного ПЭД, верхнего и нижнего ЭЦН, электроуправляемого клапана, узла подвижного герметичного соединения пакера с основной компоновкой и самого пакера (рис. 1). Два насоса обеспечивают индивидуальные забойные депрессии на каждый пласт.

Рис. 2. Схема компоновки ОРЭ с электроуправляемым клапаном для ОПИ

Датчик давления и температуры под запорным механизмом электроуправляемого клапана служит для записи КВД и замера пластового давления нижнего объекта. Клапан управляется посредством ТМС. Запорный механизм клапана обеспечивает возможность штуцирования в широком диапазоне. Для замера дебита отключается приток из нижнего пласта, что обеспечивает подачу жидкости только из верхнего пласта с помощью верхнего насоса.

Таким образом, данная компоновка предусматривает индивидуальный подход к каждому пласту благодаря возможности создания различных депрессий. Также благодаря специально разработанному ООО НПФ «Пакер» герметичному подвижному соединению и возможности перекрытия клапанов в скважине можно производить полный комплекс ГДИ как нижнего, так и верхнего пластов.

ОПИ КОМПОНОВКИ ОРЭ С ЭЛЕКТРОУПРАВЛЯЕМЫМ КЛАПАНОМ

В рамках ОПИ в скважины ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь» были спущены две компоновки для ОРЭ с электроуправляемым клапаном. На одной из подконтрольных скважин расстояние между пластами составляло порядка 300 м, приобщался верхний пласт. Пакер спустили на глубину 2303 м, верхний ЭЦН – на 1910 м, разъединитель колонны – на 1950 м (рис. 2).

После выхода скважин на стабильный режим были проведены работы по закрытию и открытию электроуправляемого клапана. О степени открытия клапана можно судить по строке на информационном табло СУ «открытие клапана»: 100% – клапан полностью открыт, 0% – клапан полностью закрыт (рис. 3).

Рис. 3. Открытие и закрытие электроуправляемого клапана

Также на подконтрольной скважине проводились комиссионные замеры дебита и обводненности. После того, как на СУ был включен режим поддержания давления, этот параметр установился в пределах 58 атм, а частота рабочего тока установилась в диапазоне 40-41 Гц. Рост давления наблюдается в период, когда клапан находился в закрытом состоянии (рис. 4). До закрытия клапана скважина работала  с общим дебитом 43 м3/сут и обводненностью 86%. После закрытия клапана дебит жидкости верхнего пласта составил 26 м3/сут, нижнего – 17 м3/сут. Лабораторный анализ проб, отобранных после закрытия клапана, показал, что обводненность верхнего пласта составила 82%, а нижнего пласта – 91,8%.

Рис. 4. Результаты комиссионного замера дебита и обводненности продукции подконтрольной скважины

В состав компоновки ОРЭ входят в основном стандартные узлы, применяемые в нефтяной промышленности, а исключение составляет лишь модернизированный ПЭД. Для оперативного проведения модернизации ПЭД в ООО «ЦНИПР» организована ремонтно-механическая мастерская, оборудованная стендом для разборки-сборки ПЭД.

КРИТЕРИИ ДЛЯ ПОДБОРА СКВАЖИН-КАНДИДАТОВ

При подборе скважин-кандидатов для внедрения компоновки ОРЭ с электроуправляемым клапаном применяются следующие критерии:

  • расстояние между пластами не менее 4 м;
  • наружный диаметр ЭК – 140 мм и более;
  • скважина эксплуатируется с применением УЭЦН;
  • температура добываемой жидкости не превышает 100°С;
  • можно смешивать продукцию двух пластов;
  • есть возможность при подборе УЭЦН закладывать напорные характеристики насоса на 10-15% больше для обеспечения подачи при снижении частоты рабочего тока.

Показать выдержки из обсуждения

ВЫДЕРЖКИ ИЗ ОБСУЖДЕНИЯ

Вопрос: Евгений Леонидович, при спуске компоновки ОРЭ с электроуправляемым клапаном пакер был установлен всего на несколько метров выше продуктивного пласта. С какой целью пакер посажен так глубоко?

Евгений Стехин: Пакер сажается ближе к нижнему пласту для того, чтобы исключить риск создания газовой шапки.

Вопрос: В процессе открытия и закрытия электроуправляемого клапана меняется частота рабочего тока, что служит причиной этих изменений?

Е.С.: Это происходит вследствие работы СУ ЧРП по поддержанию давления.

Вопрос: Как будет себя вести электроуправляемый клапан, если в процессе эксплуатации компоновки ОРЭ произойдет потеря сигнала ТМС?

Е.С.: Поскольку управление клапаном осуществляется через ТМС, в этом случае клапан не будет работать.

Вопрос: Какую задачу решает в составе данной компоновке нижний ЭЦН?

Е.С.: Он создает дополнительную депрессию на нижний пласт. Например, если мы спускаем ЭЦН на глубину 1900 м, то на верхний пласт получаем депрессию 40 атм, а на нижний – около 70 атм. Если же мы используем второй ЭЦН и опускаем хвостовик донизу, мы можем увеличить депрессию на нижний пласт. А увеличивая депрессию, мы как правило увеличиваем и отбор.

glavteh.ru

Компоновки ОРЭ производства ООО «ЭЛКАМ»

ООО «ЭЛКАМ» производит компоновки ОРЭ с 2006 года. За это время заказчикам поставлены более 380 установок различных типов – ШГН-ШГН, ЭЦН-ШГН, ШГН-ЭЦН и фонтан-фонтан, которые успешно применяются в скважинах Пермской области, Республики Коми, Башкортостана, Татарстана и Западной Сибири.

Компоновки для ОРЭ производятся серийно и прошли все необходимые ОПИ, обеспечивают необходимую надежность и работоспособность в процессе эксплуатации. В статье рассматриваются конструктивные особенности каждого типа установок ОРЭ, особенности их работы и дополнительные возможности.

18.05.2016 Инженерная практика №05/2016 Кропачев Артем Владимирович Старший менеджер департамента продаж по работе с нефтедобывающими компаниями России ООО «ЭЛКАМ» Рис. 1. Компоновка ОРЭ ШГН-ШГН

КОМПОНОВКА ОРЭ ШГН-ШГН

Первая компоновка ОРЭ ШГН-ШГН производства ООО «ЭЛКАМ» была поставлена в ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ» в 2006 году, и эта компания до настоящего времени остается основным заказчиком компоновок данного типа. Также это оборудование поставляется в ООО «ЛУКОЙЛ-Коми», ПАО АНК «Башнефть» и ПАО «Удмуртнефть».

Классическая компоновка по схеме ШГН-ШГН позволяет эксплуатировать объекты на глубине до 1300 м и обеспечивает общий дебит двух объектов до 83 м3/сут: до 28 м3/сут – из верхнего объекта и до 55 м3/сут – из нижнего (табл. 1).

Таблица 1. Критерии применимости компоновки ОРЭ ШГН-ШГН

Условия работы ШГН в данной системе ОРЭ аналогичны «стандартным» условиям эксплуатации штангового насоса. Насосы устанавливаются на одной оси с использованием одной колонны НКТ и приводятся в движение колонной полых штанг одним приводом: станком-качалкой (СК), цепным приводом (ПЦ) или гидроприводом (ГП). В схеме ОРЭ также присутствуют пакер ПРО-ЯМО2, который служит для разделения пластов, промывочный клапан и устьевая арматура для разделения потоков (рис. 1).

Из нижнего пласта забор жидкости производится трубным насосом типа ННБ, плунжер которого через полый шток соединен с колонных полых штанг. Далее по полым штангам, через полый устьевой шток, тройник и гибкий рукав жидкость направляется в трубопровод и узел учета. Из верхнего пласта жидкость отбирается трубным специальным насосом типа НН-2СП с полым штоком и плунжером специальной конструкции. Из насоса жидкость поступает в зазор между колонной НКТ и полой штангой и через переходник устьевого сальника – в трубопровод и узел учета.

Рис. 2. Компоновка ОРЭ ЭЦН-ШГН

Для борьбы с отложением АСПВ в составе данной схемы ОРЭ может использоваться постоянная или импульсная подача реагентов на прием насосов по гибкому капиллярному трубопроводу от насосно-дозировочной станции или греющая кабельная линия. Для замера давления, температуры и обводненности применяется кабельный глубинный комплекс ТМС. Для борьбы с повышенным содержанием газа на приеме насоса нижний ШГН оборудован наконечником для стравливания газа, а конструкция верхнего насоса предусматривает принудительное открытие и закрытие всех клапанов, что позволяет стравливать газ в кольцевое пространство между НКТ и полой штангой.

КОМПОНОВКА ОРЭ ЭЦН-ШГН

При использовании компоновки ОРЭ ЭЦН-ШГН спуск ШГН возможен на глубину до 2000 м, ЭЦН – до 3000 м. Дебит верхнего объекта может достигать 70 м3/сут, нижнего – 250 м3/сут (табл. 2).

Установка ОРЭ состоит из двух независимых установок ШГН и ЭЦН, пакера с кабельным вводом для разделения пластов, обратного промывочного клапана, колонны полых насосных штанг и устьевого оборудования для разделения потоков (рис. 2).

Забор флюида нижнего пласта происходит с помощью ЭЦН, после через обратный промывочный клапан и клапан со сбивным штырем жидкость поступает в пространство между кожухом-разобщителем и ШГН и далее направляется в кольцевое пространство между полой штангой и колонной НКТ. Из верхнего пласта скважинная жидкость подается в кожух-разобщитель и посредством ШГН по полой штанге поднимается в приемник-коллектор.

Рис. 3. Запорно-промывочный клапан КП73-3Таблица 2. Критерии применимости компоновки ОРЭ ЭЦН-ШГН

Далее рассмотрим отдельные элементы компоновки. Обратный промывочный (запорно-промывочный) клапан КП73-3 обеспечивает надежное удержание столба жидкости при остановке работы ЭЦН. Кроме того, он позволяет производить очистку внутренних полостей насоса от загрязнений шламом и АСПО методом прямой промывки путем подачи технологического раствора по внутреннему каналу НКТ, через внутренний канал клапана «а» и далее во внутренние полости ЭЦН (рис. 3). Возможность применять данный клапан для прямой промывки позволяет использовать его не только в составе систем ОРЭ, но и в обычных компоновках ЭЦН.

Рис. 4. Клапан со сбивным штырем

Клапан со сбивным штырем (КСШ) в составе данной компоновки предназначен для слива жидкости (рис. 4). Он устанавливается над запорно-промывочным клапаном КП-73.

Пакер с кабельным вводом П-ЭГМ производства ООО НПФ «Пакер» используется для разобщенияпластов (рис. 5). Он устанавливается гидравлическим способом и обеспечивает целостность кабеля при монтаже. П-ЭГМ оборудован двумя дополнительными каналами по 12 мм и проходным каналом 50 мм для ЭК 146 и168 мм. Пакер П-ЭГМ уже успел хорошо зарекомендовать себя в компоновках ОРЭ производства ООО «ЭЛКАМ», поэтому в состав различных схем ОРЭ он закладывается по умолчанию, кроме случаев, когда заказчик настаивает на использовании другого типа пакера.

Рис. 6. ШГН в кожухеРис. 5. Пакер П-ЭГМ

ШГН в кожухе предназначен для добычи жидкости верхнего объекта (рис. 6). В кожухе могут применяться как вставные, так и трубные ШГН различных типоразмеров (32, 38, 44 или 57 мм) в зависимости от предполагаемых дебитов скважины. Использование кожуха позволяет надежно изолировать жидкость, добываемую из верхнего пласта, от жидкости нижнего пласта.

Устьевое оборудование обеспечивает подачу пластовой жидкости в раздельные трубопроводы для соединения с узлами учета при одновременно-раздельном подъеме продукции двух пластов (рис. 7). На усмотрение заказчика в компоновке ОРЭ ЭЦН-ШГН могут применяться два типа разобщителя пластов: с гибким соединением – РВД или с жестким соединением – ОУРП. В жестком соединении полый полированный шток заменен на штатный, что позволяет использовать стандартный устьевой сальник. Обе конструкции обеспечивают необходимую надежность и герметичность компоновок, при этом наличие жесткого соединения дополнительно повышает надежность и безопасность оборудования, исключая его обрывы и «завороты». Компоновки с жестким соединением – ОУРП рекомендованы для применения в зонах с холодным климатом.

Рис. 7. Устьевое оборудование

Применение компоновки ОРЭ ЭЦН-ШГН позволяет организовать отвод газа из-под пакера в затрубное пространство через клапан КОПГ1.1 и капиллярный трубопровод СКТ 5/15. Скопившийся газ через канал в пакере с кабельным вводом (в компоновке ШГН-ШГН – через специальную муфту) или под давлением поступает в капиллярный трубопровод и через обратный клапан КОПГ1.1 стравливается в затрубное пространство. Для контроля работы клапана на устье предусмотрен манометр с вентилем (рис. 8).

Рис. 8. Отвод газа из-под пакера в затрубноепространство в компоновке ОРЭ ЭЦН-ШГН

В случае, если скважина осложнена АСПО, предусмотрена возможность применения в составе компоновки греющей кабельной линии. В этом случае используется ЭК диаметром 146 или 168 мм, НКТ – 73 или 89 мм. Рабочее давление при неработающем СК составляет 14 МПа.

Пропускная способность линии составляет 2×70 м3/сут (рис. 9).

Также для борьбы с АСПО в составе компоновки может применяться постоянная или импульсная подача химреагентов на прием насоса по гибкому капиллярному трубопроводу от насосно-дозировочной станции (рис. 10).

КОМПОНОВКА ОРЭ ШГН-ЭЦН

Схема ОРЭ ШГН-ЭЦН в целом аналогична схеме ЭЦН-ШГН в перевернутой перспективе – расположенный выше ШГН отбирает жидкость из нижнего пласта. Компоновка представляет собой сдвоенную пакерную систему, включающую ЭЦН и ШГН в кожухах, колонну полых насосных штанг и оборудование для разделения потоков (рис. 11).

Отбор жидкости нижнего пласта производится посредством ШГН, расположенного в кожухе-разобщителе. Пластовая жидкость проходит по колонне НКТ через опорный пакер и через разобщитель потоков в затрубное пространство, далее на прием ШГН и по полым штангам в трубопровод и узел учета.

Из верхнего пласта жидкость отбирается ЭЦН. Пластовая жидкость проходит через опорный пакер по колонне НКТ на прием ЭЦН. Далее жидкость проходит по колонне НКТ в трубопровод и поступает на узел учета. Разобщитель в составе данной компоновки предназначен для разобщения жидкости верхнего и нижнего пластов (рис. 12).

Рис. 10. Капиллярный трубопровод для подачихимреагента в компоновке ОРЭ ЭЦН-ШГНРис. 9. Применение греющей кабельной линиив компоновке ОРЭ ЭЦН-ШГНРис. 11. Компоновка ОРЭ ШГН-ЭЦНРис. 12. Разобщитель в компоновке ОРЭ ШГН-ЭЦНРис. 13. Кожух для ЭЦН

Кожух для ЭЦН в компоновке ОРЭ ШГН-ЭЦН обеспечивает подачу жидкости из верхнего пласта на прием ЭЦН и охлаждение ПЭД (рис. 13). По центральному каналу жидкость из нижнего пласта поступает в затрубное пространство над пакером и далее на прием ШГН. Жидкость верхнего пласта поступает через ШГН по радиальным каналам в полость НКТ и затем в кожух ЭЦН, который для герметизации оборудован кабельными вводами. Разработаны два варианта кожуха: для ЭК 146 мм (3А) и 168 мм (5А). Это дает возможность эксплуатировать ЭЦН одного из двух типоразмеров в зависимости от типа ЭК.

КОМПОНОВКА ОРЭ ФОНТАН-ФОНТАН

Промышленное производство компоновок ОРЭ фонтан-фонтан в ООО «ЭЛКАМ» было начато в 2014 году. В данной схеме используются два лифта, разделение пластов осуществляется пакером, что позволяет вести раздельный учет жидкости по каждому пласту. Для контроля работы нижнего объекта применяются два датчика ТМС, верхнего – один датчик. Передача данных от датчиков ТМС осуществляется по кабелю КПБП-3х10, каждый датчик подсоединен к отдельной жиле. Устьевая арматура оборудована блоком буферных задвижек, что позволяет спускать скребки в каждый лифт для удаления АСПО. Для глушения нижнего объекта установлен клапан КС-2-15 (рис. 14).

Рис. 14. Компоновка ОРЭ фонтан-фонтан

ПОСТАВКА КОМПОНОВОК ОРЭ

Всего с 2006 по 31 октября 2015 года ООО «ЭЛКАМ» изготовило и поставило заказчикам 384 компоновок ОРЭ различного типа. Из них компоновок ШГНШГН – 345 шт., ЭЦН-ШГН – 33 шт., фонтан-фонтан – 6 шт. (рис. 15). Сегодня установки ОРЭ производства нашей Компании успешно применяются в скважинах Пермской области, Республики Коми, Башкортостана, Татарстана и Западной Сибири.

Компоновки прошли все необходимые ОПИ, налажено их серийное производство. При этом по желанию заказчика мы можем предложить проведение дополнительных ОПИ этого оборудования. ООО «ЭЛКАМ» располагает сервисными участками в Западной Сибири и Центральной России. Также мы можем предложить заказчикам услуги по монтажу оборудования и инженерному сопровождению ОПИ.

Рис. 15. Поставки компоновок ОРЭ производства ООО «ЭЛКАМ», 2006-2015 гг.

Показать выдержки из обсуждения

ВЫДЕРЖКИ ИЗ ОБСУЖДЕНИЯ

Вопрос: Артем Владимирович, Вы отметили, что в схеме ЭЦН-ШГН глубина спуска полых штанг может достигать 2000 м. Есть ли практический опыт их эксплуатации на таких глубинах?

Артем Кропачев: Это расчетный максимальный показатель глубины спуска полых штанг, который пока не подтвержден на практике – просто потому, что у наших заказчиков не встречались скважины-кандидаты с такими параметрами.

Вопрос: На какую максимальную глубину вы действительно спускали полые штанги?

А.К.: В составе компоновок ЭЦН-ШГН мы спускали их на глубину 1600-1700 м. В составе компоновок ШГН-ШГН, где нагрузки на штангу больше, глубина спуска не превышала 1400 м.

Вопрос: Можно ли при в случае отказа компоновки ОРЭ ШГН-ШГН заменить насосы производства ООО «ЭЛКАМ» на насосы других производителей?

А.К.: Верхний насос ШГН в составе компоновки – специальной конструкции, и другие производители вам просто не смогут его предложить в качестве замены. Что касается нижнего насоса, то теоретическая возможность заменить его на насос другого производителя есть. Но надо иметь в виду, что в этом случае ООО «ЭЛКАМ» не возьмет на себя гарантийных обязательств по дальнейшей работе компоновки.

Реплика:

А.К.: Спасибо. Но хотел бы подчеркнуть, что мы всегда находимся близко к заказчику, и любые вопросы, связанные с конструкционными особенностями и работоспособностью наших компоновок, мы стараемся решать оперативно. Что качается сложности конструкций, то это неотъемлемая характеристика схем, где применяется принцип ОРЭ. К сожалению, других способов раздельной добычи и учета продукции, кроме компоновки «труба в трубе», пока не разработано.

Вопрос: Какова наработка компоновок ОРЭ ШГН-ШГН?

А.К.: Для скважин ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ» максимальный показатель составляет более 1300 сут, средний – порядка 700 суток.

Вопрос: Можно ли применять компоновки ОРЭ в скважинах, осложненных солеотложениями?

А.К.: Компоновка предусматривает возможность закачки ингибитора, поэтому такая возможность есть.

Другие статьи с тегами: Одновременно-раздельная эксплуатация

glavteh.ru

Технология ОРЭ от Новомета: решение «неудобных» проблем нефтедобычи // В тренде // Новости

Москва, 25 июл - ИА Neftegaz.RU. Крупные месторождения в настоящий момент в основном находятся на поздних стадиях разработки. 

Об этом 25 июля 2018 г. сообщает компания Новомет.

 

При этом большинство из них содержит больше одного пласта, многие из которых отличаются своими геологическими характеристиками. Совместная нераздельная эксплуатация 2х и более объектов связана с целым рядом сложностей и проблем, в частности, для нее существуют серьезные законодательные ограничения.

 

Одним из вариантов выхода из сложившейся ситуации является внедрение технологии одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ) нескольких объектов в одной скважине, которую предлагает АО «Новомет-Пермь».

 

 Начиная с 2011 г., компания  поэтапно вывела на рынок компоновки для одновременно-раздельной добычи (ОРД), добычи и закачки (ОРДиЗ), закачки (ОРЗ). Разработаны также компоновки ОРЗ с концентричным лифтом и компоновки с резервной УЭЦН для увеличения МРП.

 

На сегодняшний день у компании есть примеры удачного внедрения данного оборудования:

- Внедрение 2х дуальных компоновок на месторождении ООО «Сургутнефтегаз» в октябре 2013 г. увенчалось успехом: обе отработали в скважинах более 1000 суток, были демонтированы по причине ГТМ в абсолютно рабочем состоянии.

- Дуальные системы на Варандейском месторождении ООО «ЛУКОЙЛ-Коми» ТПП «Севернефтегаз», внедрение которых состоялось в декабре 2013 г., показали рекордные наработки – 1150 суток.

- На Южно-Таравейском месторождении ООО «Енисей» дуальная система, смонтированная в марте 2015 г. и объединяющая УВНН 4-го и 5-го габаритов, отработала 900 суток.

 

Внедрение данных компоновок на сложных многопластовых месторождениях способствует оптимизации нефтедобычи и их эффективной дальнейшей эксплуатации.

neftegaz.ru

ОРЭ Одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов, при добыче нефти из скважины.

Documents войти Загрузить ×
  1. Математика
advertisement advertisement
Related documents
Сургутнефтегаз - "Нефтегазовая Вертикаль".
Актуальные вопросы функционирования розничных рынков электроэнергии Федеральная служба по тарифам
Презентация А.В. Меркулова: Концепция оптового и розничного
одновременно- раздельная эксплуатация двух пластов одним
3) Покупка на оптовом рынке, формирование цен трансляции на
гидравлический или механический разрыв нефтяного пласта
Проблемы присоединения промышленных потребителей к

studydoc.ru

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НАСОСА «ШГН+ЭЦН» В РОССИИ | Опубликовать статью РИНЦ

Баязитова С.Р.1, Миннулина А.Р.2

1ORCID: 0000-0002-6412-0058, Студент,

ФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университет, филиал в г. Октябрьском

2ORCID: 0000-0001-5787-8891, Студент,

ФГБОУ ВО Уфимский государственный нефтяной технический университет, филиал в г. Октябрьском

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НАСОСА «ШГН+ЭЦН» В РОССИИ

Аннотация

Сложно переоценить значение нефти и природного газа в современной жизни человечества. Россия – одна из влиятельнейших государств в нефтедобывающей отрасли, являющаяся обладателем крупнейших резервов углеводородного сырья в мире. Высокая степень нефтеизвлечения тесно взаимосвязана с процессами добычи нефти и попутного газа. В данной статье проанализированы методы одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ), выявлены положительные качества использования данных процессов для эффективной добычи нефти.

Ключевые слова: нефть, одновременно-раздельная эксплуатация, ШГН, ЭЦН, нефтеизвлечение, многопластовые месторождения.

Bayazitova S.R.1, Minnulina A.R.2

1ORCID: 0000-0002-6412-0058, Student,

2ORCID: 0000-0001-5787-8891, Student,

FSBEI of Higher Education “Ufa State Petroleum Technological University” (a branch in Oktyabrsky)

ANALYSIS OF EFFICIENCY OF USING BOTTOM-HOLE AND ELECTRIC SUBMERSIBLE PUMPS IN RUSSIA

Abstract

The importance of oil and natural gas in the modern life of mankind can hardly be overestimated. Russia is one of the most influential states in the oil industry owning the largest reserves of hydrocarbon raw materials in the world. A high degree of oil recovery is closely interrelated with the processes of oil and gas production. In this article, we analyse methods of dual production time and identify positive qualities of using these processes for effective oil production.

Keywords: oil, dual production time, bottom-hole pump, electric submersible pump, oil recovery, multi-layer deposits.

Сложно переоценить существенное значение нефти и природного газа в современной жизни человечества. Нефтегазовая отрасль не только способствует международным экономическим отношениям, где использование и добыча нефти определяет степень экономического развития и уровень жизни населения страны, но и является одним из важных критериев политического взаимодействия (как в мирное время, так и в условиях возникающих военных конфликтов). Россия – одна из влиятельнейших государств в нефтедобывающей отрасли, являющаяся обладателем крупнейших резервов углеводородного сырья в мире. Высокая степень нефтеизвлечения тесно взаимосвязана с процессами добычи нефти и попутного газа. Уровень сложности добычи нефти зависит от большого количества параметров: размеры и структурно-механические свойства пластов-коллекторов, стадии разработки мест скоплений углеводородов и многих других факторов.  А, следовательно, для увеличения коэффициента нефтеотдачи необходимо учитывать данные характеристики при эксплуатации и разработки месторождений нефти, использовать добывающее оборудование в наиболее эффективных режимах.

В регионах, где процесс добычи нефти и попутного газа состоит на поздней стадии разработки, к которым относится Республика Татарстан, нефтеизвлечение усложняется ухудшением строения пластов, малыми размерами и высокой выработанностью месторождений. Время, когда нефть легко и просто добывалась, в международной добыче остаётся в прошлом. Остаточные трудноизвлекаемые запасы, которые являются существенными, состоят в низкопроницаемых пластах, а их раздельная разработка зачастую экономически накладна. С целью наиболее полного извлечения запасов необходимо привлечение в исследование всех существующих объектов в разрезе одной скважины, что является не всегда допустимым согласно научно-технологическим и геологическим обстоятельствам. Начиная с 1950-х годов в Поволжском регионе принялись производить работы по увеличению дебитов нефти в скважинах. Этому послужило специализированное оборудование для одновременно-раздельной эксплуатации пластов, целью которого являлась рационализация расходов, достигающаяся в результате совмещения эксплуатационных объектов с помощью специально предназначенного оборудования [1, C. 4]. Одновременно-раздельная эксплуатация (ОРЭ) – это совокупность действий, способных воздействовать через скважины на пропластки для создания условий выработки месторождения в наиболее оптимизированном режиме. ОРЭ осуществляется одновременно фонтанным и глубиннонасосными методами согласно моделям “фонтан – насос” (нижний пласт фонтанирует) и “насос – фонтан” (верхний пласт фонтанирует). Оборудование даёт возможность использовать любой из объектов в собственном установленном режиме (расход, забойное давление), без разделения продукции пластов при подъёме и транспорте. Иными словами, данный способ рассчитан с целью одновременно-раздельной эксплуатации двух, а то и свыше пластов одной скважиной. Задачами ОРЭ является:

  • Увеличить дебит скважин за счет выбора оптимального режима работы пласта;
  • Обеспечение постоянного коэффициента нефтеизвлечения эксплуатируемых пластов;
  • Повышение дохода и снижение эксплуатационных  издержек;
  • Осваивание многопластового месторождения [2, C. 40].

ОРЭ применяется, прежде всего, в тех скважинах, которые в разрезе имеют большие различия физико-химических свойств объединяемых пластов, в водонасыщенных скважинах при значительных перепадах давления и в скважинах с немалым расстоянием между объектами. Долголетние промысловые обследования подтверждают функциональность конструкции, и помимо прочего осуществимость контролирования и регулировки её характеристик.

В ходе усовершенствования технологий одновременно-раздельной эксплуатации двух и более пластов было сформировано специализированное оборудование, которое опускают в скважину, открывающую 2-3 пласта. Ведущим составляющим такого типа оборудования служит пакер, отделяющий пласты друг от друга и имеющий отдельные каналы для выхода жидкости на поверхность, а также штанговый насос со вспомогательным клапаном.

В международной практике имеется большое количество разновидностей установок для одновременно-раздельной эксплуатации, и все без исключения они имеют преимущества в жизнедеятельности. Это такие как ПИМ+ОРД, ЭЦН+ШГН, УЭЦН, ШГН+ШГН, ШГН+клапан и др. Мы же рассмотрим установки, которые производятся в ООО УК «Система-Сервис» в городе Альметьевск республики Татарстан. Именно там в 2007 году были изобретены установки, в которых продукция нижних пластов добывается погружным электроцентробежным насосом (ЭЦН), а верхних – скважинным штанговым глубинным насосом (ШГН), и называется исходная установка – ОРЭ ЭЦН+ШГН (Рис. 1), [3, C. 93].

Рис. 1 – ШГН+ЭЦН

Принцип работы такой установки является следующим: при перемещении плунжера вверх сперва доставляется продукция нижнего пласта, а в последствии достижения плунжером бокового клапана – продукция верхнего пласта. Нефтепродукция нижнего пласта сквозь кожух поступает во входной узел в центробежный насос, из которого затем перекачивается в колонну НКТ. Нефтепродукция верхнего пласта извлекается нагнетаемым штанговым насосом, который сообщён с межтрубным пространством боковым каналом. Проникая в коллектор продукций обоих пластов, происходит смешивание, что ведёт к поднятию по колонне НКТ. В конструкции ЭЦН+ШГН кожух нанизен лишь на погружной электродвигатель и замыкается на входном узле ЭЦН, что не даёт места накапливаться газу. Газ попадает за пределы НКТ сквозь входное устройство. Если же весь насос погрузить в кожуху, то начнёт накапливаться газ, который может нарушить деятельность насоса, что не совсем благоприятно повлияет на добычу продукции.

Данная установка предоставляет возможность эксплуатировать отдельно каждый из объектов на установленном режиме, не разделяя продукции пластов при подъёме. Продолжительные анализы обосновали как эффективность установки, так и допустимость контролирования и регулировки ее основных параметров.

Эффективность внедрения одновременно-раздельной эксплуатации ЭЦН+ШГН заключается в следующем:

  • Значительное уменьшение объемов бурения за счет применения ствола одной скважины;
  • Эксплуатация одновременно объектов с различными характеристиками и физико-химическими свойствами нефтей;
  • Увеличение прибыльности отдельных скважин за счет присоединения иных объектов разработки или различных по свойствам пластов.
  • Получение дополнительной нефти за счет разделения пластов.

Следовательно, технология ОРЭ позволяет значительно уменьшить затраты на добычу нефти.

В данный момент на объектах ОАО «Татнефть» с участием ООО УК «Система-Сервис» установка ОРЭ ЭЦН+ШГН введена более чем на 250 скважинах [4, C. 85].

Преимуществами одновременно-раздельной эксплуатации являются, прежде всего: уменьшение почти в 2 раза расходования средств на построение скважин и подготовки месторождений, в разработку вовлекаются ранее неиспользованные резервы нефти, темпы ввода мест скоплений углеводородов в разработку увеличиваются, сроки бурений скважины уменьшаются. Элементарность конструкций, расширение возможности регулирования дебита, обеспечение подсчета добываемой продукции из каждого пласта и прибавочный рост добычи нефти – всё это делает установку ЭЦН+ШГН наиболее прибыльной, рациональной и практичной в эксплуатации скважины и добыче нефти.

Список литературы / References

  1. Хазипов Р. Г. Эффективность применения методов одновременно-раздельной добычи нефти из каширских и нижезалегающих залежей на восточном борту Мелекесской впадины / Р. Г. Хазипов, В. Г. Базаревская, К. М. Гарифов // Георесурсы. – 2015. – № 3 (62). – С. 3–6.
  2. Заббаров Р. Г. Развитие одновременно-раздельной эксплуатации скважин / К. М. Тарифов, Н. Г. Ибрагимов, Р. Г. Заббаров // Нефть и жизнь. – 2008. – № 3 (39). – С. 40–41.
  3. Сахнов Р. В. ОРЭ двух пластов с контролем депрессии / Р. В. Сахнов // Нефтегазовая Вертикаль. – 2011. – № 11. – С. 89–94.
  4. Демидов А. В. Разработка трудноизвлекаемых запасов: подходы к эксплуатации двух пластов, связанных по вертикали проницаемым пропластком / А. В. Демидов // Вестник Пермского университета. – 2014. – № 3 (24). – С. 80–87.

Список литературы на английском языке / References in English

  1. Khazipov R. G., Bazarevskaya V. G., Garifov K.M. Effektivnost primeneniya metodov odnovremenno-razdelnoy dobychi nefti iz kashirskikh i nizhezalegayushchikh zalezhey na vostochnom bortu melekesskoy vpadiny [The Effectiveness of Applying Dual Methods for Extracting Oil from Kashirskian and Underlying Deposits on the Eastern Board of Melekessky Depression] / Khazipov R.G. // Georesursyi [Georesources]. – 2015. –  № 3 (62).  – P. 3-6. [in Russian]
  2. Tarifov K. M., Ibragimov N. G., Zabbarov R. G., Razvitie odnovremenno-razdelnoy ekspluatatsii skvazhin [The development of Applying Dual Exploitation of wells] / Zabbarov R. G. // Neft I zhizn [Oil and live]. – 2008. – № 3 (39). –P. 40-41. [in Russian]
  3. Sakhnov R. V., ORE dvukh plastov s kontrolem depressii [The ADE two stratums with depressive control] / Sakhnov R. V. // Neftegazovaya vertical [Oil and Gaz vertical]. – 2011. – № – P. 89-94/ [in Russian]
  4. Demidov A. V., Razrabotka trudnoizvlekayemyikh zapasov: podkhodyi k ekspluatatsii dvukh plastov, svyazannyikh po verticali pronitsayemyim proplastkom [Hard-to-recover Oil Reserves: Development Techniques for Two Oil-bearing Reservours with Permeable Layer between them] / Demidov A.V. // Vestnik Permskogo universiteta [Bulletin of Perm University]. – 2014. – № 3 (24). – P. 80-87/ [in Russian]

research-journal.org

Татнефть запустила тысячную установку по одновременно-раздельной добычи нефти // Нефть // Новости

Татнефть продолжает активно применять инновационные разработки, обеспечивающие эффективную эксплуатацию месторождений. Компания ввела в строй тысячную установку одновременно-раздельной эксплуатации пластов (ОРЭ).

ОРЭ применяется с целью повышения технико-экономической эффективности разработки за счет совмещения эксплуатационных объектов и осуществления при этом, посредством специального оборудования, контроля и регулирования процесса отбора запасов отдельно по каждому объекту.

 

ОРЭ осуществляют путем оснащения скважин обычной конструкции оборудованием, разобщающим продуктивные пласты, или путем использования для этих целей скважин специальной конструкции.

Эти установки разработаны специалистами татарского научно-исследовательского и проектного института нефти.

 

Их применение повышает рентабельность отдельных скважин за счет подключения к ним других объектов разработки или разных по продуктивности пластов одного объекта разработки. За счет оптимизации работы объектов повышается производительность скважины. Использование ствола одной скважины и организация одновременного (совместного) отбора запасов углеводородов разных объектов разработки одной сеткой скважин сокращает объемы бурения. Таким образом, технология ОРЭ позволяет значительно оптимизировать затраты на добычу нефти.

 

С 2005 г. по начало февраля 2012 года c 2005 года суммарная добыча по установкам ОРЭ, ОРЭиЗ и ОРЗ по Татнефть составила 3 588 032 тонны нефти.

Также на месторождениях компании успешно используется метод одновременно-раздельной закачки (ОРЗ). По технологии ОРЗ эксплуатируются 320 нагнетательных скважин. Суммарный объём закачки по приобщённым пластам скважин с одновременно-раздельной закачкой с начала их эксплуатации составил 8,83 млн м3 воды. Дополнительная добыча нефти по реагирующим добывающим скважинам составляет 631 663 т.

 

Разработанные в институте технологии и оборудование нашли широкое применение не только в Татнефти. Эта технология, также, используется в Белоруссии на четырех скважинах Речицкого и одной скважине Надвинского месторождений. Начатые опытно-промысловые работы по технологии ОРЭ скважин позволят вести добычу нефти параллельно из двух горизонтов. Это повысит эффективность разработки нефтяных месторождений и коэффициент извлечения нефти.

 

В компании используются различные конструкции, среди которых однолифтовая конструкция ОРЭ для штанговых глубинных насосов (ШГН), двухлифтовая ШГН-ШГН с раздельным подъемом добываемой продукции, конструкции ОРЭ ШГН-ЭЦН (с электроцентробежным насосом) с совместным и раздельным подъемами продукции.

 

Обсудить на форуме 

neftegaz.ru