Регламент на ремонт, монтаж и эксплуатацию скважин, оборудованных электроцентробежными погружными насосными установками (стр. 12 )

Методы борьбы с искусственными механическими примесями

Искусственные механические примеси состоят из пропнета, проппанта. Вынос механических примесей после ГРП (1,5 – 2,0 тонны) происходит из-за увеличения депрессии, плохого цементирования эксплуатационной колонны в зоне продуктивных пластов, который приводит к значительному износу рабочих органов УЭЦН, заклиниванию вала насоса. Основные методы борьбы, применяемые в «АНГГ», это:

очистка жидкости перед приемом насоса при помощи скважинных фильтров; освоение скважин после ГРП комплексом ГНКТ (гибкая труба); освоение скважин при помощи установки нагнетания газов (УНГ).

Методы борьбы с натуральными механическими примесями.

Вынос происходит из-за нарушения скелета породы пласта. Размер частиц от 0,001 мм и больше. Вынос продолжителен по времени, всплески наблюдаются при запуске УЭЦН после смены. Основные методы борьбы, применяемые «АНГГ», это:

очистка жидкости перед приемом насоса при помощи скважинных фильтров, сепараторов; использование УЭЦН в износостойком исполнении.

Эксплуатация скважин с повышенным содержанием АСПО Причины появления АСПО.

Одной из причин образования АСПО (асфальтосмолопарафиновые осадки) в процессе нефтедобыче является разгазирование добываемой нефтепромысловой продукции из-за снижения давления в стволе скважины ниже давления насыщения. Выделение газообразных легкокипящих алифатических углеводородов из нефтяной фазы приводит к снижению растворимости высокомолекулярных парафиновых углеводородов и их выпадению в  лифтовых трубах и выкидных линиях.

Методы борьбы с АСПО.

Одним из распространенных методов борьбы против отложений парафинов в НКТ является промывка горячей нефтью, в процессе которой происходит размягчение и плавление АСПО с их последующем растворением в теплоносителе. Необходимым условием качественной очистки НКТ от АСПО является предотвращение их повторного осаждения из раствора в осложненном коллекторе. Это может быть обеспечено поддержанием на выходе из НКТ температуры, при которой растворенные АСПО не осаждаются из раствора. Верхней границей этой температуры для раствора является температура кристаллизации (плавления) растворенного вещества. Основные технологические параметры промывки (объем горячей нефти, ее начальная температура) непосредственным образом зависят от количества АСПО, отложившихся в коллекторе, физико-химических характеристик нефти и АСПО (температура плавления, теплоемкости, теплоты плавления), геометрических характеристик и условий эксплуатации коллектора. Количество горячей нефти, необходимой для очистки НКТ, в значительной степени зависит от физико-химических свойств АСПО. Это связано с тем, что с ростом молекулярной массы парафиновых углеводородов, входящих в состав АСПО, возрастает их температура плавления и количество тепла, необходимое для их перевода из твердого в расплавленное состояние. Для очистки НКТ от парафина возможно применение шаблона (механический скребок), в процессе спуска которого происходит удаление АСПО с внутренней поверхностей лифтовых труб, или электронагревателей различных принципов действия.

Эксплуатация скважин в периодическом режиме работы АПВ

При эксплуатации скважин в периодическом режиме работы необходимо:

Не менее 2-х раз в месяц проверять режим работы УЭЦН – статический уровень запуска УЭЦН, динамический уровень остановки УЭЦН (не менее 5 замеров с вычислением среднего), суточный замер дебита, буферное, линейное и затрубное давление, работоспособность обратного клапана (в зимний период ежедневно); Рабочий ток, сопротивление изоляции и напряжение питания проверяется 2 раза в сутки оператором ДНГ при объезде фонда скважин; При наличии системы телемеханики (ТМ) необходимо проверить корректность срабатывание защит по времени работы УЭЦН; При несоответствии или изменениях режима работы системы «скважина – насос» необходимо проведение дополнительных работ, направленных на выявление и устранение причин, вызвавших некорректную работу оборудования (проверка защит СУ, программных ячеек, изменение режима работы системы «скважина – УЭЦН»).
Эксплуатация скважин, оборудованных УЭЦН с частотно-регулируемым приводом Эксплуатация УЭЦН с помощью частотно-регулируемого привода позволяет преследовать следующие цели:

достижение максимального дебита скважины за счет оптимизации работы погружного оборудования; принятие решения о дальнейшей оптимизации скважин за счет спуска большего типоразмера УЭЦН (если при достижении максимальной частоты не выбран потенциал скважины); сохранить работоспособность погружного оборудования;

При повышении частоты питающего напряжения необходимо учитывать зависимости изменения параметров погружного оборудования (закон подобия). Ограничивающими факторами при повышении частоты являются:

запас мощности погружного двигателя – при повышении частоты мощность изменяется линейно, в то время когда потребляемая насосом мощность изменяется в кубической зависимости, и наступает момент, когда двигатель не может выдать необходимую насосом мощность (возрастает ток и произойдет остановка по перегрузу); прочность валов погружной системы – при повышении частоты растет нагрузка на вал (т. к. меняется напор, производительность и момент сопротивления вращению вала) и, выбрав погружной двигатель с большим запасом по мощности, имеется риск скручивания вала, особенно при наличии в перекачиваемой жидкости механических примесей (эффект подклинивания); глубина спуска УЭЦН – при повышении частоты в квадратичной зависимости увеличивается напор насоса и существует риск, что напор может превысить глубину спуска УЭЦН и произойдет остановка по недогрузу (когда насос откачивает всю жидкость до приема насоса и перейдет в режим холостого хода).

При понижении частоты ограничивающими факторами являются:

напор насоса – при снижении частоты напор насоса ЭЦН снижается в квадратичной зависимости и может произойти момент, когда энергия насоса (напора) не хватит, чтобы поднять столб жидкости с динамического уровня, и произойдет срыв подачи и остановка УЭЦН от срабатывания защиты по недогрузу (ЗСП).

Минимально допустимая частота для погружных систем (рекомендуемая заводами-изготовителями):

для УЭЦН отечественного производства – 40 Гц; для УЭЦН импортного производства – 35 Гц.

Учитывая ограничивающие факторы при повышении частоты, максимальной частотой для работы с УЭЦН считать частоту, при которой рабочий ток не превышает номинальные значения. В других случаях максимальной частотой для погружных систем считать:

для УЭЦН отечественного производства – 60 Гц; для УЭЦН импортного производства – 70 Гц.

До принятия решения по «раскрутке» скважин необходимо оценить следующие критерии:

максимально возможные токовые нагрузки на наземное оборудование; максимально возможные нагрузки на автомат в трансформаторной подстанции; сечение силового кабеля по стороне 0,4 кВ для работы с необходимыми нагрузками; текущую и ожидаемую загрузку трансформаторной подстанции 35/6 Кв; текущую и ожидаемую загрузку кустовой трансформаторной подстанции КТППН 6/0,4 Кв; столб жидкости над приемом насоса должен быть достаточным для обеспечения работы УЭЦН без срыва подачи; В случаях, когда УЭЦН оборудована термоманометрической системой (ТМС), условный столб жидкости над приемом насоса (глубина погружения) можно рассчитать по формуле:

  (Рдатч – Рзатр) ∙ 10

Нпогр =  —————————  , м

снефти

где:        Рдатч        - давление на приеме насоса по показаниям датчика, атм.;

         Рзатр        - затрубное давление, атм.; 

         Рнефти – плотность пластовой нефти кг/м3.

при отсутствии погружного датчика на УЭЦН условный столб жидкости над приемом насоса можно рассчитать по формуле:

Нпогр = Lспуска – Ндин., м

где:        Lспуска        - глубина спуска насоса, метров;

               Ндин        - динамический уровень в скважине, метров.

содержание механических примесей в перекачиваемой жидкости при работе на повышенных частотах не должно превышать:

- для УЭЦН износостойком исполнении – 500 мг/л;

- для УЭЦН в обычном исполнении – 100 мг/л.

режим работы УЭЦН по токовым характеристикам должен быть стабильным (отсутствия скачков тока, характерных подклиниванию насоса или прорывам газа); уровень токовых нагрузок УЭЦН не должен быть близким значению уставки защиты от перегрузу (ЗП). В этом случае необходимо выполнить оптимизацию выходного напряжения на повышающем трансформаторе (подобрать оптимальное напряжение, при котором значение тока минимально). Напряжение на трансформаторе должно быть рассчитано исходя из напряжения в кабельной линии относительно глубины спуска УЭЦН.

При оптимизации скважин выделяют следующие технологические фазы:

разгон – работа УЭЦН по определенной программе в сторону увеличения рабочей частоты; отработка – временное прекращение разгона при достижении определенной частоты для снятия контрольных параметров (замеры дебитов и КВЧ производить после непрерывной отработки в период от 6 до 12 часов); стабилизация – прекращение разгона на определенном уровне при ухудшении режима работы или выноса КВЧ до возвращения параметров в нормальный режим; оптимальный режим – режим, при котором достигнут оптимальный режим по дебиту и частоте; отход – снижение рабочей частоты ниже ранее достигнутой, вследствие остановок УЭЦН по срабатыванию защит, резкого ухудшения режима работы или залпового выносе КВЧ.

Отключения электроэнергии (плановые или аварийные):

произвести запуск УЭЦН на минимальной частоте (в зависимости от уровня жидкости в затрубном пространстве) с обязательной корректировкой защиты по недогрузу (ЗСП); по результатам запуска принять решение по «разгону» УЭЦН на частоту, с которой насос эксплуатировался до остановки; после вывода УЭЦН на частоту до остановки принять решение по дальнейшему «разгону» на основании рабочих параметров.

Отключается автомат в ТП:

произвести запуск УЭЦН на минимальной частоте (в зависимости от уровня жидкости в затрубном пространстве) с обязательной корректировкой защиты по недогрузу; произвести ревизию автомата на ТП, при необходимости согласовать замену автомата; по результатам запуска принять решение по «разгону» УЭЦН на частоту, с которой насос эксплуатировался до остановки; после вывода УЭЦН на частоту до остановки принять решение по дальнейшему разгону на основании рабочих параметров.

Недогруз (отключение по защите от недогруза – ЗСП):

проанализировать причину снижения нагрузки (снижение динамического уровня, негерметичность НКТ, заморожена линия, недостаточный напор, слом вала и др.); принять меры к устранению препятствий к запуску; произвести запуск УЭЦН; проверить и при необходимости произвести корректировку защиты по недогрузу (ЗСП); предпринять меры для дальнейшей стабильной работы УЭЦН и продолжить разгон.

Перегруз (отключение по защите от перегруза – ЗП).

Остановка УЭЦН по причине повышения рабочего тока выше допустимого значения (остановка по перегрузу – ЗП) могут происходить по следующим причинам: