Низкая эффективность низкодебитного фонда скважин по сравнению с высокодебитными скважинами связана с тем, что затраты на обслуживания таких скважин для НК несопоставимы прибылью, которую заказчик получает с этих скважин.
Консервация таких скважин не выгодна, так как это приведет к потери прибыли полученной от скважин с высоким дебитом.
Основные вызовы при эксплуатации низкодебитного фонда скважин связаны с:
- Энергоэффективность.
- Межремонтный период.
- Автономность работы оборудования.
- Потери на переоборудование скважины.
- Высококвалифицированный персонала.
Самым распространённым способом на данный момент является добыча с помощью ЭЦН, которая имеет ряд недостатков при эксплуатации в низкодебитных скважинах по сравнению с технологией ЕР01.
- ЭЦН имеет низкую эффективность при работе в скважинах с дебитом до 180 bpd. Это связно с тем, что «низкопроизводительные» ЭЦН до 180 bpd имеют низкий КПД, как следствие высокие расходы на электроэнергию.
Согласно графиков ниже можно сравнить эффективность ЕР01 по сравнению с ЭЦН по таки параметрам как КПД и УРЭ.
- Эксплутации «высокопроизводительных» ЭЦН(номинальный расход насоса 370 bpd) в режиме «Старт- Стоп» приводит к тому что не раскрывается полностью потенциал скважины. Связано с тем, что постоянное изменение динамического уровня, его снижение при работе ЭЦН, рост – когда насос отключается и происходит процесс накопления, приводит к тому что средний суточный дебит ниже, чем если бы установка работала в постоянном режиме при минимальном динамическом режиме. На графике ниже представлено за счет чего ЕР01 добивается полного раскрытия потенциала скважины.
- Установки ЕР01 разработаны таким образом, чтобы минимизировать затраты электроэнергии на баррель добытой нефти. Это реализована за счет того, что двигатель ЕР01 потребляет минимально необходимое количество электроэнергиии необходимо для подъема жидкости, за счет специализированного ПО. Принцип работы ПО заключается в том, что специальный алгоритм анализирует нагрузку на двигателе при каждом рабочем цикле и принимает решение о необходимости увеличить мощность двигателя или наоборот снижении, путем повышения или снижения рабочего тока двигателя. Ниже приведен график иллюстрирующий работу алгоритма при выводе скважины на режим. На графике видно повышение тока двигателя при снижении давления на приеме насоса.
Также ниже приведено сравнение в добычи ЕР01 и ЭЦН работающего в режиме «Старт-Стоп».
Увеличение межремонтного периода обеспечивается за счет того что установки ЕР01 работают в постоянном режиме в отличии от ЭЦН, который работают в режиме «старт-стоп» (более эффективный режим эксплуатации ЭЦН), не происходит аккумулирование песка и других мех. примесей на рабочих частях насоса, что может привести к заклиниванию насоса. На рисунке ниже приведен пример направляющего аппарата ЭЦН засоренного механическими примесями по причине работы в режиме старт – стоп.
Также конструктивно прием насоса в установке ЕР01 расположен в верхней части насоса, за счет чего происходит сепарирование твердых частиц, как следствие на прием насоса не попадают частицы большого размера, которые могут повредить рабочие органы насоса. Также не высокая скорость потока по сравнению с ЭЦН улучшает сепарацию твердых частиц.
Для повышения автономности работы оборудования в быстро изменяющихся условиях низкодебитной скважины и минимизация времени затрачиваемого обслуживающим персоналом на корректировки режимов работы оборудования предлагаем.
Режим автоадаптации
Данный режим в атоматическом режиме регулирует кол-во циклов установки для обеспечения безостановочной работы оборудования, без участия обслуживающего персонала.
Принцип работы алгоритма представлен на схеме ниже
Оптимизация работу за счет алгоритма «Регулятор тока»
Данный алгоритм регулирует мощность двигателя для обеспечения бесперебойной работы оборудования при изменении давления на приеме или при возникновении нештатной ситуации. Благодаря данному алгоритму установка работает без останова и не требует наблюдения за работой со стороны обслуживающего персонала.
На графике ниже представлено автоматическое изменение токовой характеристики двигателя при изменении усилия на штоке двигателя, что позволило избежать срывов и как следствие снижения ресурса установки
В дополнение к выше изложенному, программный продукт дополнен электронным расходомером.
В данное время оптимизации работы оборудования происходит по алгоритму (кустовая добыча):
- Получается данный с внешнего замерного устройства
- Вносятся корректировки в работу оборудования
- Через сутки получаются данные по дебиту.
- Принимается решение о следующих изменения в работе или продолжении работы в таком режиме
Расходомер, позволят в реальном времени получить данные по дебиту установки и внести корректировки в работу оборудования не дожидаясь данных с внешнего замерного устройства и сэкономить до двух дней работы по выводу и оптимизации работы установки.
Добыча с помощью технологии ЕР01 снижает потреи на переоборудование скважин за счет того что в основном высокодебитные скважины эксплуатируются ЭЦН, а после снижения дебита ниже 240 bpd НК принимает решение либо продолжать эксплуатировать с помощью ЭЦН в режиме «Старт - Стоп» либо же переходить на добычу с помощью ШГН. Но переход на ШГН ведёт за собой большой объем работ по замене устьевого оборудования и подготовке территории для установки станка качалки. Как минимум сутки теряет НК на переподготовку устья и при этом привлекается дополнительный персонал.
Установка ЕР01, не требует специального оборудования или работ по подготовке устья после эксплуатации скважины с помощью ЭЦН. Для монтажа и эксплуатации подходит аналогичное ЭЦН оборудование
Для работы с оборудованием не требуется высококвалифицированные специалисты и длительный процесс обучения благодаря тому, что:
- Алгоритм автоадаптации и Регутора тока требуют минимальных настроек для запуска и корректировки в процессе эксплуатации оборудования, тем самым снижают требования по квалификации обслуживающего персонала.
- Упрощена система монтажа оборудования. Не требуется ответственная и длительная операция по заправке маслом двигателя и гидрокомпенсатора. Двигатель поставляется уже заправленный маслом и не требует дополнительных работ, единственное что требуется это соединить двигатель и насос закрутив 7 резьбовых соединений 6 из которых это шпильки фланцевого соединения аналогичных ЭЦН и установить питающий кабель в головку двигателя. Весь процесс монтажа занимает не более 10 минут. Ниже приведены операции которые необходимо выполнить для монтажа установки ЕР01.
- Упрощен запуск оборудования в работу за счет:
- Интуитивно понятного HMI.
- Для запуска установки в работу не требуется проводить сложных расчетов, изменять множество уставок. Для запуска ЕР01 достаточно установить параметры скважины такие как температура глубина спуска насоса, целевое давление на приеме насоса, выбрать в меню находящийся у Вас тип двигателя и насоса, длину и сечение кабельной линии, параметры трансформатора, установить отпайку, которую уже рассчитал ПО и отображает на экране контроллера. Для ввода в эксплуатацию даже не квалифицированному специалисту достаточно 5 минут
Подробно о проведении монтажа смотрите в нашем ролике https://www.youtube.com/watch?v=4WADwdIF1x8