Результаты и перспективы внедрения одновременно-раздельной эксплуатации пластов в одной скважине

эксплуатация месторождений

А.И. Крякушин, заместитель начальника УДНГ Ю.В. Шляпников, начальник ОРМФС УДНГ

A.А. Агафонов, заместитель начальника ОРМФС УДНГ «Удмуртнефть»;

B.И. Никишов, заместитель начальника управления новых технологий КНТЦ ОАО «НК «Роснефть»

результаты и перспективы внедрения одновременно-раздельной эксплуатации пластов в одной скважине

Большинство разрабатываемых месторождений ОАО «Удмурт-нефть» на сегодняшний день находится на третьей и четвертой стадиях разработок, характерными особенностями которых является высокий темп снижения базовой добычи и значительный рост обводненности скважинной продукции. В основном месторождения ОАО «Удмуртнефть» - это многопластовые залежи, имеющие несколько объектов эксплуатации.

На сегодняшний день основной объект разработки при высоких значениях обводненности обычно не достигает проектного КИН. Соответственно, встает вопрос, что должно быть осуществлено: эксплуатация низкорентабельных высокообводненных скважин для достижения проектных показателей, изоляция основного объекта и переход на возвратные объекты разработки или бурение сетки на возвратный объект. Необходимо принять во внимание,что при выработке определенного ресурса начинается разрушение эксплуатацион-

ной колонны, нарушается целостность цементного камня, после чего необходимо либо проводить капитальный ремонт с заменой эксплуатационной колонны, либо ликвидировать скважину. Таким образом, сокращение сроков выработки запасов является актуальной задачей.

Одним из решений указанных выше проблем может быть одновременно-раздельная эксплуатация двух объектов, которая позволит:

• оставить в эксплуатации малопродуктивные скважины за счет подключения других объектов, тем самым повысить рентабельность добычи;

• вести раздельный учёт добычи нефти по каждому пласту;

• ускорить вовлечение в разработку недренируемых запасов с других горизонтов за счет уплотнения сетки без бурения дополнительных скважин;

• сократить капитальные вложения на бурение на вновь открытых месторождениях;

• проводить бурение новых скважин на объекты, продуктивность которых по отдельности невысокая;

• ускорить ввод в разработку возвратных объектов.

Для эффективного решения данных задач необходимо высоконадежное оборудование, удовлетворяющее всем требованиям к проведению одновременно-раздельной эксплуатации двух объектов.

В 2008 г. ОАО «Удмуртнефть» первым среди дочерних обществ ОАО «НК «Роснефть» начало испытание оборудования для одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ) двух объектов. При проведении испытаний ставились следующие задачи:

• проверка работоспособности конкретной схемы оборудования в соответствующих условиях эксплуатации;

• соответствие схемы оборудования требованиям,предъявляемым при раздельной эксплуатации двух объектов;

• проверка технической надежности и возможности проведения технологических операций для борьбы со скважин-ными осложнениями;

• осуществление раздельного учёта нефти по каждому из пластов.

В 2008-2009 гг. проведено испытание двух различных схем оборудования: схема ЭЦН-ШГН, предложенная ООО «СП-БАРС» и схема ШГН-ШГН с применением полых штанг, предложенная ЗАО «ЭЛКАМ-Нефтемаш».

испытания компоновки для ОРЭ по схеме ЭЦН-ШГН

Испытываемая схема оборудования - од-нолифтовый ЭЦН-ШГН (рис.1) - представляет собой систему, в которой работают два насоса: стандартный электроцентробежный насос и стандартный вставной штангово-глубинный насос. Каждый насос работает на определенный объект

50 \\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\

\\ № 12 \\ декабрь \ 2003

№ скв месторождение объект эксплуатации дата внедрения оборудования для орэ гно

4227 Лиственское Визейский (приобщенный) 26.06.2008 НВ-38(25-150-ВНВС) глуб. спуска 1200м

Турнейский ЭЦН-60-1350 глуб. спуска 1363,5м

354 Мишкинское Визейский (приобщенный) 29.07.2008 НВ-38(25-150-РНВС) глуб. спуска 1291м

Турнейский ЭЦН-45-1450 глуб. спуска 1447м

80 Чутырское Башкирский (приобщенный) 02.10.2008 НВ-44(25-175-РНВС) глуб. спуска 1200м

Визейский ЭЦН-45-1450 глуб. спуска 1300м

разработки. Добыча с нижнего объекта ведется электроцентробежным насосом, с верхнего объекта разработки - штанговым глубинным насосом, колонна НКТ общая. Добываемая жидкость смешивается в НКТ выше штангового насоса и поступает через устьевую арматуру в выкидную линию скважины и дальше через ГЗУ в систему сбора. В 2008 г. началась эксплуатация трех комплектов оборудования для ОРЭ по схеме ЭЦН-ШГН ООО «СП-БАРС».

результаты

проведенных испытаний

1. Оборудование позволяет изолированно эксплуатировать два объекта разработки, соответственно для каждого объекта при эксплуатации устанавливается необходимое забойное давление.

2. Испытанная схема оборудования для ОРЭ двух пластов (ЭЦН-ШГН) позволяет осуществлять раздельный отбор проб добываемой жидкости по каждому из объектов (требуется остановка одного из насосов) и контролировать все требуемые при эксплуатации объекта параметры:

• дебит жидкости и нефти по каждому объекту разработки (необходима остановка одного из насосов);

• забойное давление (контроль забойного давления по верхнему объекту осуществляется отбивкой динамического уровня, по нижнему объекту контроль ведется установленной на ПЭД системой телеметрии «Электон»; также передается информация по давлению и температуре на приеме ЭЦН).

3. Схема ЭЦН-ШГН позволяет проводить технологические обработки и закачку реагента через затрубное пространство с целью очистки лифта НКТ, насосных штанг и насоса ШГН от скважинных осложнений. При данной схеме невозможна промывка насоса ЭЦН.

4. При данной схеме при отказе насоса ШГН возможно проведение его замены без подъема НКТ и насоса ЭЦН. При необходимости замены ЭЦН ремонт проводится без подъема пакера, разделяющего объекты разработки.

5. В компоновке используется в основном стандартное нефтепромысловое оборудование, что значительно упрощает проведение СПО, обслуживание и ремонт.

Испытание оборудования позволило также выявить узкие места данной

эксплуатация месторождений

Рис. 2. Смеситель скважинной жидкости ССЖ и входной модуль ЭЦН

компоновки ОРЭ и недостатки применяемого оборудования.

1. Повышенный риск отказа компоновки, т.к. в полном комплекте в одну скважину спущены две установки - УЭЦН и УШГН. На 1.06.2009 г. были получены показатели: МРП - 359 сут, СНО-91 сут.

2. Недоработан ряд узлов в компоновке, что не дает возможность использовать стандартное заводское исполнение оборудования (требуется специальная доработка) и соответственно повышает риск отказа. Используется нестандартный входной модуль ЭЦН, который состыковывается с высокогерметичным кожухом ПЭД и через который прохо-

Рис. 3. Компоновка для оРЭ ШГН-ШГН с полыми штангами

дит кабельный удлинитель (рис. 2). На сегодняшний день данный узел конструктивно не доработан, есть факты отказов по данному узлу по причине пробоя изоляции кабельного удлинителя в месте ввода в герметичный кожух, а также факты механического повреждения кабельного удлинителя. Разработчики оборудования совместно с заводами-изготовителями дорабатывают данный узел.

3. Не полностью решены вопросы по борьбе со скважинными осложнениями, в частности одной из проблем остается невозможность промывки и подачи реагента на прием нижнего насоса ЭЦН. Прорабатываются следующие решения - применение в компоновке под пакером твердых реагентов, глубинных дозаторов, возможность применения кабеля с четвертой жилой для подачи реагента, а также применение промывочных клапанов, в т.ч. в компоновке с пакерной системой.

4. При содержании попутного газа более 20% свободного газа на приеме возникнет проблема по стабильной работе УЭЦН, в компоновку необходимо будет включать дополнительное оборудование, например модули фазопреобразо-ватели МНФБ.

5. Данная компоновка ОРЭ имеет ограничения, связанные с диаметром, техническим состоянием и кривизной эксплуатационной колонны, а также ограничения по добыче жидкости, связанные с применяемым оборудованием.

испытания компоновки для орэ по схеме ШГН-ШГН

В 2009 г. в ОАО «Удмуртнефть» были также проведены испытания схемы оборудования для ОРЭ ШГН-ШГН с применением полых штанг, разработчик ЗАО «ЭЛКАМ-Нефтемаш» (рис. 3). В данной схеме использованы два спаренных штанговых глубинных насоса. Верхний - дифференциальный штанговый насос(типоразмер 2СП57/ Б44-2), нижний - стандартный невставной штанговый насос (ННБ-38). По схеме ШГН-ШГН добыча жидкости ведется вышеуказанным спаренным насосом. Добыча с верхнего объекта ведется насосом 2СП57/Б44-2, жидкость поднимается по колонне НКТ и посту-

пает в выкидную линию, на которой возможно установление прибора учета. Добыча с нижнего объекта ведется насосом ННБ-38, жидкость с нижнего объекта поднимается по колонне полых насосных штанг и по гибкому рукаву подается на замерное устройство, после получения раздельного замера возможно смешение добываемой жидкости с обоих объектов далее в выкидной линии скважины.

Испытания проводились с 4.03.2009 г. по 1.07.2009 г. Изначально при запуске скважины в работу система начала работать в режиме ОРЭ, были получены отдельные замеры по обоим эксплуатационным объектам. Но в период вывода скважины на режим пропали замеры по верхнему объекту, вышел из строя верхний насос 2СП57/Б44-2. Проведение технологических промывок насосного оборудования и ревизии оборудования дало только небольшой кратковременный эффект по получению замеров с обоих объектов. Стабильной работы в режиме ОРЭ достигнуто не было. Однако нижний насос ННБ-38 через полые штанги работал удовлетворительно, и по нему шли стабильные замеры. Испытание компоновки ОРЭ ШГН-ШГН с полыми штангами показало, что данная компоновка позволяет:

• контролировать забойное давление по верхнему объекту разработки путем отбивки динамического уровня;

• контролировать забойное давление и температуру по нижнему объекту разработки при помощи глубинного прибора;

• проводить отдельный замер дебита и отбор проб по каждому объекту;

• проводить технологические промывки как верхнего, так и нижнего насоса;

• производить дозировку реагента через капиллярную трубку на прием нижнего или верхнего насоса в зависимости от изначальной установки узла ввода реагента;

• производить снятие динамограмм для проведения контроля работы глубинно-насосного оборудования (необходима статистика и наработка по фактическим динамограммам для проведения интерпретации отказа) (рис. 4). Испытания позволили выявить конструктивные недоработки оборудования, применяемого в данной схеме. После проведения конструктивной до-

52 \\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\

\\ № 12 \\ декабрь \ 2009

ДИН Л МО ГРАММЫ 1ЫВЯЯ lie*

Всего cipaiiuu 2

Рис. 4. фактические динамограммы по схеме оРЭ ШГИ-ШГИ с полыми штангами скв. №501 мишкинского месторождения

работки верхнего насоса 2СП57/Б44-2 данная схема ШГН-ШГН с полыми штангами имеет большие перспективы на внедрение.

общие результаты испытаний компоновок для орэ в оао «удмуртнефть»

Результаты испытаний применения оборудования для ОРЭ по схеме ЭЦН-ШГН по факту за 2008 г.:

• средняя текущая наработка 145 сут.;

• средний прирост на одну скважину от внедрения оборудования для ОРЭ двух объектов за счёт подключения дополнительных пластов 17,4 тонн/сут.,

• дополнительная добыча 7,335 тыс. тонн;

• экономический эффект NPV=8,5 млн руб.;

• всего за период эффекта ИРУ=61,3 млн руб., Р1=8,28 ед. (расчет экономической эффективности произведен исходя из продолжительности эффекта по дополнительной добыче на 3 года).

заключение

Проведение ОРЭ является актуальным и перспективным решением задач разработки и эксплуатации многопластовых месторождений. Эффективное и надежное оборудование, различные схемы и компоновки для конкретных условий разработки позволят кратно снизить капитальные вложения на бурение, ускорить темпы разработки месторождения.

Проведенные испытания показали, что схема ЭЦН-ШГН для ОРЭ двух объектов

работоспособна в условиях эксплуатации месторождений ОАО «Удмуртнефть» и соответствует требованиям, предъявляемым к проведению раздельной эксплуатации двух объектов. Для месторождений с вязкими и высоковязкими нефтями перспективной является схема с применением винтовых и электровинтовых насосов.

В ОАО «Удмуртнефть» существует ряд скважин, где нет технической и технологической необходимости в раздельной эксплуатации. Но для приобщения и разработки двух и более объектов с отдельными лицензиями необходим учет добываемой продукции. С этой целью прорабатывается вопрос о проведении испытаний стандартного оборудования

УЭЦН в комплекте с геофизическим комплексом, обеспечивающим раздельный пообъектный учет добываемой продукции.

На 2009-2010 гг. ОАО «Удмуртнефть» совместно с Управлением Новых Технологий КНТЦ ОАО «НК «Роснефть» планирует

• продолжить испытание схемы «одно-лифтовый ЭЦН-ШГН»;

• испытать компоновку «однолифтовый ЭВН-ШГН»;

• испытать компоновку «однолифтовый ШГН-ШГН»;

• испытать технологию ОРД: интеллектуальная скважина со стандартным УЭЦН с применением аппаратно-программного комплекса «Спрут».

Основной серийной продукцией ЗАО »ЭЛКАМ-нефтемаш» являются скважин-ные штанговые насосы: вставные (0 2757мм), трубные (0 32-95мм), специального исполнения для малодебетных скважин и добычи высоковязких нефтей. Также предприятие выпускает установки СШН в составе с автосцепом, шламоуловителем от окалины и песка, фильтра тонкой очистки или газопесочного якоря.

Кроме того ЗАО «ЭЛКАМ-нефтемаш» производит: комплекс оборудования для одновременно раздельной добычи (ОРД) нефти из двух пластов, устьевое оборудование, обратные, промывочные и перепускные клапана для ЭЦН.

Все оборудование сертифицировано и успешно эксплуатируется в нефтяных компаниях России и СНГ.

ЗАО «ЭЛКАМ-Нефтемаш» 614064, Пермь, ул. Усольская, 15 Тел./факс: +7 (342) 249-53-54 e-mail: marketing@elkam.ru www.elkam.ru