Проблемы и перспективы применения динамических и объемных насосов в системе поддержания пластового давления

UDK: 622.276.43

DOI: 10.24887/0028-2448-2020-7-56-59

Ключевые слова: энергоэффективность, энергосбережение, удельные затраты электроэнергии, насосные агрегаты динамического и объемного действия, частотно-регулируемый привод (ЧРП)

Авт.: Р.А. Габдрахманов (НГДУ «Лениногорскнефть»), Э.Л. Митрофанов (НГДУ «Лениногорскнефть»), В.А. Коннов (ТатНИПИнефть), к.т.н., О.М. Краснов (ПАО «Татнефть»)

На поздней стадии разработки нефтяных месторождений большое значение приобретает энергетическая оптимальность процессов добычи нефти с применением методов поддержания пластового давления (ППД), основным из которых (более 90 %) является вытеснение нефти из пласта водой, закачиваемой в нагнетательные скважины. Современное заводнение – это сложная взаимосвязанная система технологий, методов и оборудования. Повышение энергоэффективности системы ППД позволяет увеличить рентабельность и сроки разработки нефтяных месторождений. При этом снижение энергопотребления – это нетривиальная задача, включающая комплексные мероприятия в области технологических схем, методов, процессов и оборудования, в большей степени насосного. Более половины непроизводительных затрат электроэнергии в системе ППД связаны с низким коэффициентом полезного действия насосных агрегатов динамического действия и вынужденным дросселированием давления для адресного обеспечения необходимого технологического режима закачки по скважинам. При этом технологическое развитие динамического насосного оборудования вплотную приблизилось к ограничениям, связанным с физическими особенностями центробежных насосов, которые остаются основным оборудованием для закачки. Ведется поиск новых технологических решений, инновационного оборудования, все более широкую область применения находят насосные агрегаты объемного действия плунжерного типа, которые имеют свои особенности. В статье рассмотрены практические вопросы эксплуатации насосных агрегатов, как динамического, так и объемного действия, в системе ППД НГДУ «Лениногорскнефть». Приведены показатели энергосбережения на горизонте 10 лет. Отмечены основные недостатки применения динамических насосов на современном этапе разработки нефтяных месторождений. Приведены результаты сравнения удельных затрат электроэнергии для насосов динамического действия различных типоразмеров и агрегата плунжерного типа в зависимости от давления. Представлены результаты исследования возможности применения частотно-регулируемого привода (ЧРП) для высоконапорных динамических насосов. По результатам исследований применение ЧРП имеет существенные ограничения с точки зрения как общей энергоэффективности, так и возможности регулирования закачки, когда вместе со снижением подачи ограничивается и максимально достижимый напор, что не всегда допустимо по условиям заводнения. Также приведены практические результаты внедрения плунжерного насоса по сравнению с малорасходным динамическим агрегатом на кустовой насосной станции. Представлены технологические решения, позволяющие повысить надежность эксплуатации плунжерных насосов.
Список литературы:
1. Оганесян С.А. Энергетическая стратегия России до 2020 г., ее реализация и перспективы развития ТЭК // Энергонадзор и энергобезопасность. – 2006. – № 2. – С. 30–38.
2. Коннов В.А. Разработка энергоэффективных методов и технологических схем поддержания пластового давления при разработке нефтяных месторождений: автореф. дис. ... канд. техн. наук. – Бугульма, 2012. – 26 с.
3. Фаттахов Р.Б., Коннов В.А. Энергоэффективная эксплуатация насосного оборудования системы ППД – путь к сокращению себестоимости нефти // Нефтесервис. – 2012. – № 4. – С. 33–35.
4. Сложные вопросы «простого» ЧРП / Р.Б. Фаттахов, В.А. Коннов, М.А. Абрамов, Р.А. Гилязов // Иженерная практика. – 2013. – № 6 – С. 54–56.
5. Коннов В.А., Фаттахов Р.Б., Абрамов М.А. Применение насосов объемного действия плунжерного типа в системе поддержания пластового давления // Нефтяное хозяйство. – 2019. – № 1. – С. 62–65.
6. Применение объемных насосов при решении вопросов энергоэффективной эксплуатации системы поддержания пластового давления / Р.Б. Фаттахов, В.А. Коннов, Н.Г. Ибрагимов [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2013. – № 7. – С. 54–57.
7. Коннов В.А., Фаттахов Р.Б. Анализ результатов опытной эксплуатации объемных насосов для закачки воды в пласт/ // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2014. – № 5. – С. 12–15.