Низька ефективність малодебітного фонду свердловин в порівнянні з високодебітними свердловинами пов'язана з тим, що витрати на обслуговування таких свердловин для нефтяних компаній (НК) не відповідають прибутку, яку замовник отримує з цих свердловин.
Консервація таких свердловин не вигідна, так як це призведе до втрати прибутку, отриманої від свердловин з високим дебітом.
- Енергоефективністю
- Міжремонтним періодом
- Автономністю роботи обладнання
- Втрати на переобладнання свердловини
- Підбіркою висококваліфікованого персоналу
Найпоширенішим способом, на даний момент, є видобуток за допомогою ЕЦН, яка має ряд недоліків при експлуатації в малодебітних свердловинах в порівнянні з технологією ЕР01.
ЕЦН має низьку ефективність при роботі в свердловинах з дебітом до 180 bpd. Це пов'язано з тим, що «низькопродуктивні» ЕЦН до 180 bpd мають низький ККД, як наслідок – високі витрати на електроенергію.
Згідно графіків нижче можна порівняти ефективність ЕР01 в порівнянні з ЕЦН по таким параметрам як ККД і питомі витрати електроенегрії.
Експлутація «високопродуктивних» ЕЦН (номінальна витрата насоса 370 bpd) в режимі «Старт-Стоп» призводить до того, що не розкривається повністю потенціал свердловини. Це пов'язано з тим, що постійна зміна динамічного рівня, його зниження при роботі ЕЦН, зростання (коли насос відключається і відбувається процес накопичення) призводить до того, що середній добовий дебіт нижче, ніж якби установка працювала в постійному режимі при мінімальному динамічному режимі. На графіку нижче представлено за рахунок чого ЕР01 досягає повного розкриття потенціалу свердловини.
Установки ЕР01 розроблені таким чином, щоб мінімізувати витрати електроенергії на барель видобутої нафти. Це реалізовано за рахунок того, що двигун ЕР01 споживає мінімально необхідну кількість електроенергії, яка потрібна для підйому рідини, за рахунок спеціалізованого ПЗ. Принцип роботи ПЗ полягає в тому, що спеціальний алгоритм аналізує навантаження на двигуні при кожному робочому циклі і приймає рішення про необхідність збільшити потужність двигуна або навпаки знизити, шляхом підвищення або зниження робочого струму двигуна. Нижче наведено графік, який ілюструє роботу алгоритма при виведенні свердловини на режим. На графіку видно підвищення струму двигуна при зниженні тиску на прийомі насоса.
Також нижче наведено порівняння в видобутку ЕР01 і ЕЦН, що працюють в режимі «Старт-Стоп».
Збільшення міжремонтного періоду забезпечується за рахунок того, що при установці ЕР01, працюючи в постійному режимі, на відміну від ЕЦН, які працюють в режимі «старт-стоп» (більш ефективний режим експлуатації ЕЦН), не відбувається акумулювання піску та інших механічних домішок на робочих частинах насоса, що може привести до заклинювання насоса. На малюнку нижче наведений приклад направляючого апарату ЕЦН, засміченого механічними домішками через роботи в режимі "Cтарт - Стоп".
А також конструктивно прийом насоса в установці ЕР01 розташований у верхній частині насоса, за рахунок чого відбувається сепарування твердих частинок, як наслідок – на прийом насоса не потрапляють частинки великого розміру, які можуть пошкодити робочі органи насоса. Також невисока швидкість потоку, в порівнянні з ЕЦН, покращує сепарацію твердих частинок.
Для підвищення автономності роботи обладнання в швидко-мінливих умовах малодебітної свердловини і мінімізації часу, що витрачається обслуговуючим персоналом на коригування режимів роботи обладнання, пропонуємо:
1. Режим автоадаптаціі
Даний режим в автоматичному режимі регулює кількість циклів установки для забезпечення безперервної роботи обладнання, без участі обслуговуючого персоналу.
Принцип роботи алгоритму представлений на схемі нижче
Даний алгоритм регулює потужність двигуна для забезпечення безперебійної роботи обладнання при зміні тиску на прийомі або при виникненні нештатної ситуації. Завдяки даному алгоритму установка працює без зупинки і не вимагає спостереження за роботою з боку обслуговуючого персоналу.
На графіку нижче представлено автоматичну зміну струмової характеристики двигуна при зміні зусилля на штоку двигуна, що дозволило уникнути зривів і, як наслідок, зниження ресурсу установки
На додаток до вищевикладеного, програмний продукт доповнено електронним витратоміром.
В даний час оптимізація роботи обладнання відбувається за алгоритмом (кущовий видобуток):
1. Отримуються дані з зовнішнього вимірювального пристрою
2. Вносяться коригування в роботу обладнання
3. Через добу виходять дані по дебіту.
4. Приймається рішення про наступні зміни в роботі або продовженні роботи в такому режимі
Витратомір дозволяє в реальному часі отримати дані по дебіту установки і внести коригування в роботу обладнання, не чекаючи даних з зовнішнього вимірювального пристрою, а також заощадити до двох днів роботи з виведення і оптимізації роботи установки.
Видобуток за допомогою технології ЕР01 знижує втрати на переобладнання свердловин за рахунок того, що, в основному, високодебітні свердловини експлуатуються ЕЦН, а після зниження дебіту нижче 240 bpd НК приймає рішення: або продовжувати експлуатувати за допомогою ЕЦН в режимі «Старт - Стоп», або ж переходити на видобуток з допомогою ШГН. Але перехід на ШГН веде за собою великий обсяг робіт по заміні гирлового обладнання та підготовці території для установки верстата-качалки. НК втрачає, як мінімум, добу на перепідготовку гирла і при цьому залучається додатковий персонал.
Для установки ЕР01 не потрібне спеціальне устаткування або роботи по підготовці гирла після експлуатації свердловини за допомогою ЕЦН. Для монтажу і експлуатації підходить аналогічне ЕЦН обладнання
Робота з обладнанням не потребує висококваліфікованих фахівців і тривалого процесу навчання завдяки тому, що:
- Алгоритм автоадаптаціі і регулятор струму вимагають мінімальних налаштувань для запуску і коригування в процесі експлуатації обладнання, тим самим знижують вимоги по кваліфікації обслуговуючого персоналу.
- Спрощена система монтажу обладнання. Відсутня відповідальна і тривала операція по заправці маслом двигуна і гідрокомпенсатора. Двигун поставляється вже заправлений олією і не вимагає додаткових робіт, єдине що потрібно – це з'єднати двигун і насос, закрутивши 7 різьбових з'єднань, 6 з яких – це шпильки фланцевого з'єднання аналогічних ЕЦН, а також встановити кабель живлення в головку двигуна. Весь процес монтажу займає не більше 10 хвилин. Нижче наведені операції які необхідно виконати для монтажу установки ЕР01.
- Спрощено запуск обладнання в роботу за рахунок:
• Інтуїтивно зрозумілого HMI.
• Для запуску установки в роботу не потрібно проводити складних розрахунків, змінювати безліч налаштувань. Для запуску ЕР01 досить встановити параметри свердловини, такі як температура, глибина спуску насоса, цільовий тиск на прийомі насоса, вибрати в меню тип двигуна і насоса, що знаходиться у Вас, довжину і переріз кабельної лінії, параметри трансформатора, встановити відпайку, яку вже розрахувало ПЗ і відображає на екрані контролера. Для введення в експлуатацію, навіть не кваліфікованому фахівцю, досить 5 хвилин.
Детально з монтажем можна ознайомитися за посиланням https://www.youtube.com/watch?v=4WADwdIF1x8