CC BY
28
ОБОРУДОВАНИЕ 23
В настоящее время нефтяными компаниями активно проводится интенсификация добычи, что приводит к снижению забойного давления и разга-зированию добываемой продукции в призабойной зоне пласта, в зоне перфорации. Это привело к смещению зоны начала отложения солей ближе к забою скважины, в зону перфорации.
ТРЕБОВАНИЯ К ДОЗИРОВОЧНЫМ УСТАНОВКАМ
В.В. ШАЙДАКОВ д.т.н. ООО «Инжиниринговая компания «Инкомп-Нефть»
В.В. АКШЕНЦЕВ ООО «Инжиниринговая компания «Инкомп-Нефть»
Д.Г АПТЫКАЕВ ООО «Инжиниринговая компания «Инкомп-Нефть» г фа
ЭКСПОЗИЦИЯ 2/Н (59) апрель 2008 г.
В.В. ШАЙДАКОВ В.В. АКШЕНЦЕВ Д.Г. АПТЫКАЕВ
Широко применяемый способ подачи ингибитора в затрубное пространство при интенсификации добычи стал неэффективным, так как ингибитор поступает в среду, в которой уже сформированы кристаллы солей. Ингибитор с помощью дозировочной установки подается в за-трубное пространство, доходит до приема насоса и уносится потоком жидкости, при этом от отложений не защищен ПЭД, кабель и колонна ниже насоса.
Закачка раствора ингибитора в пласт ограничена геологическими особенностями пласта, труднорегулируе-ма и приводит к большому удельному расходу химреагентов. В этих условиях наиболее перспективным следует признать подачу химических реагентов по капиллярным системам.
Широкое внедрение данного способа предотвращения осложнений сдерживается отсутствием объективной информации и относительно высокой
стоимостью комплекта оборудования. Для условий Западной Сибири данные системы должны обеспечивать подачу 0,04...2 л/ч ингибитора соле-отложений в зону перфорации, при давлении подачи дозировочного насоса не более 1 МПа.
Капиллярная система включает наземное и скважинное оборудование. Наземное оборудование составляет около 70% стоимости всей системы. Есть ли возможность расширить внедрение, снизить стоимость оборудования? Возможно ли снижение стоимости?
В основном используются дозировочные установки типа УД-1 производства СНПХ г.Казань; УДР-1 производства фирмы «Позитрон» п. Полазна, которые обеспечивают подачу химического реагента до 250 л/ч, при давлении до 25МПа. Мощность установок до 11 кВт, масса установок до 500 кг, емкость бака до 500 л.
Рис.1 Отложение солей на рабочих органах ЭЦН
В насосных установках используются дозировочный плунжерный или диафрагменный насос типа НД, обеспечивающие точность дозирования до 97%. Отличие данных насосов только в приводе.
В установке НД-1 используется асинхронный двигатель и червячный редуктор. Эксцентрик контактирует с подпружиненным толкателем, который приводит в движение плунжер или диафрагму. Регулирование производительности осуществляется подвижным упором, который ограничивает обратный ход толкателя. Это позволяет плавно регулировать длину хода, и, соответственно, производительность насоса в диапазоне 10.100%. При меньших значениях подача зависит от противодавления в сети, инерционности клапана, жесткости пружин клапана. При пониженной производительности замедление и ускорение толкателя происходит почти мгновенно. Подача насоса осуществляется пульсирующе по синусоидальному закону, причем, чем меньше ход толкателя, тем больше неравномерность подачи. Это самый дешевый вид привода дозировочного насоса.
В установках УДР-1 дозировочный насос приводится в действие электромагнитным приводом. Электромагнитный - один из наиболее распространенных приводов дозировочных насосов. При подаче напряжения на обмотку электромагнита он выталкивает толкатель, который приводит в движение мембрану или плунжер. Возврат толкателя осуществляется пружиной. Регулирование производительности осуществляется изменением частоты ходов или длины хода толкателя. Общее время цикла работы насоса с электромагнитным приводом складывается из времени всасывания, времени нагнетания и времени выдержки. Регулирование производительности осуществляется изменением времени выдержки. Регулирование длиной хода толкателя ограничивается не более 50% от максимального хода. Это позволяет добиться минимальной пульсации потока только при близких к максимальным значениях подачи. При значительном снижении ►
24 ОБОРУДОВАНИЕ
2/Н (59) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯ
Более перспективны и находят все большее применение дозаторы с приводом от шагового двигателя. Шаговый двигатель позволяет изменять скорость вращения в любой момент времени
производительности от максимальной неравномерность подачи растет и приводит к возникновению ударных нагрузок, отрицательно воздействующих на проточную часть насоса, трубопроводы. Появляется опасность возникновения кавитации в клапане. Система управления данной установкой значительно сложнее.
Более перспективны и находят все большее применение дозаторы с приводом от шагового двигателя. Шаговый двигатель позволяет изменять скорость вращения в любой момент времени. У данных приводов всегда используется максимальная длина хода. Время всасывания не меняется, а время нагнетания существенно увеличивается. Так насосы «Теспо Fluss», «GRUNDFOS» позволяют изменять подачу насоса от 0,1 до 100% (диапазон регулирования 1:1000) при точности дозировки 1%, не создавая значимых пульсаций давления. У данных насосных агрегатов значительно сложней система управления. Однако на российском рынке стоимость данных насосных агрегатов не превышает стоимости агрегатов с асинхронным двигателем и электромагнитным приводом, они получили распространение в нефтехимических производствах, системах водоснабжения.
Точность дозирования при использовании вышеназванных насосов составляет до 97% по объему. Нужна ли такая точность для подачи ингибиторов солеотложений в скважину? Трудно назвать стабильной по составу добываемую продукцию скважин, включающую нефть, газ, минерализованную воду. Поэтому в этих условиях можно отойти от традиционных насосов и насосных агрегатов, применяемых в дозировочных системах, и использовать более простые по конструкции и, соответственно, более дешевые. Это могут быть малопроизводительные шестеренные насосы с рабочими органами из полимерных коррозионностойких материалов, перльстатические насосы с приводом от асинхронного двигателя, дозирующие системы с линейным двигателем. А регулирования можно достичь дросселированием и перепуском жидкости в бак. При малых подачах энергетические потери будут не столь значимы.
Конструктивно дозирующие установки состоят из насосного отсека и емкости химического реагента, выполненной из коррозионностойкого материала, чаще - нержавеющей стали. В насосном отсеке размещается блок управления. По мере расхода реагента, ингибитор подвозят на устье скважины и закачивают в емкость установки.
На промысел ингибиторы солеот-ложений поставляются в пластиковых двухсотлитровых бочках, которые целесообразно использовать в качестве емкости дозировочной установки. На горловине бочки размещается платформа, на которой установлен насосный агрегат и уровнемер. По мере расхода реагента бочка заменяется. Корпус
дозирующей установки целесообразно выполнить теплоизолированным и внутри разместить систему подогрева.
При кустовом размещении скважин, примерно на 30% кустов, имеется 2 и более осложненных скважин, и количество их будет расти. В этом случае целесообразно дозировочные установки секционировать, объединив баки.
Для предотвращения отложений используют различные методы, самым перспективным из которых является химический метод. В работе рассмотрена система дозирования химического реагента по капиллярным трубопроводам,
возможность её удешевления и совершенствования. Используемые в настоящее время дозировочные установки рассчитаны на большие объемы и давления подачи, тогда как новые химические реагенты позволяют эффективно предотвращать отложения солей уже при дозировке 1 л/сутки. Кроме того, использование малопроизводительных шестереночных насосов, перльстатических насосов с приводом от асинхронного двигателя или дозирующих систем с линейным двигателем позволяет избежать ударных нагрузок на трубопровод при непрерывной подаче реагента и малых объемах дозирования. ■
