Технологии
Оптимальная компоновка для одновременно-раздельной эксплуатации
Предлагаемые нашей компанией компоновки для ОРЭ и ОРЗ представляют собой совместную разработку ООО «НПФ «Пакер» г. Октябрьский, ООО «ИРЗ ТЭК» г.Ижевск, ООО «НПТ АлойлСервис». Оборудование было разработано в соответствии с техническим заданием нескольких нефтяных компаний, включая ПАО «ЛУКОЙЛ», ОАО «Сургутнефтегаз» и СП «Салым Петролеум Девелопмент Н.В.». Основная задача, поставленная перед командой инженеров, заключалась в создании надежной компоновки для ОРЭ нескольких (двух-трех) пластов, состоящей из сменного, выпускаемого серийно внутрискважинного оборудования. Кроме этого, в новой технологии предстояло реализовать возможность индивидуального раздельного замера основных геологических параметров объектов разработки в режиме онлайн, а также выполнения индивидуальных замеров забойного давления по каждому из пластов при любых геологических особенностях скважины. Еще одно важное требование заключалось в возможности производства реанимационных работ с ГНО по стандартной схеме, то есть без применения специнструмента и специальной техники.
ШАМИЛОВ Фаат Тахирович
Руководитель службы разработки и внедрения скважинных технологий
ООО «НПФ «Пакер»
Реализация поставленных нефтяными компаниями задач по созданию оптимальной компоновки ОРЭ началась с разработки пакера ПРО-ЯТ-О, способного выдерживать разнонаправленные перепады давления. Следом был разработан универсальный разъединитель колонны (РКУ), позволяющий обеспечить подвижный герметичный ход (рис. 1). Пакер и РКУ стали составными элементами компоновки, которую планировалось предложить заказчику. В частности, мы рассматривали несколько вариантов комплектации, включая схемы ЭЦН+ШГН, ЭЦН с гидроклапаном и ЭЦН с расходомерами.
Рис. 1. История развития компоновок ОРД ООО «НПФ «Пакер»
Ни одна из этих схем, как известно, не лишена недостатков. В числе основных из них – высокая металлоемкость, сложность монтажа и обслуживания, отсутствие возможности раздельного замера геолого-технических параметров, потеря нефти при выполнении замеров. Все это также делает затруднительным применение серийного оборудования при комплектации данных компоновок.
Рис. 2. Компоновка 1ПРОК-ОРЭ-1В связи с этим, мы остановились на варианте компоновки, работающей по принципу «разобщение пластов – управление параметрами – выполнение замеров», получившей название 1ПРОК-ОРЭ-1 (рис. 2). При ее использовании разобщение осуществляется при помощи пакера, спускаемого на технологических НКТ. Далее в скважину спускается глубинно-насосное оборудование (стандартный УЭЦН, специальный блок ТМС и электроклапан). После этого компоновка состыковывается с пакером по РКУ и осуществляется запуск УЭЦН.
При открытом электроклапане жидкость из нижнего пласта поступает на прием УЭЦН через клапан, а из верхнего пласта по затрубному пространству – сразу на прием УЭЦН.
При закрытии электроклапана отсекается приток из нижнего пласта, и на приеме УЭЦН в автоматическом режиме создается давление, аналогичное тому, что было при открытом электроклапане. Замер КВД и пластового давления нижнего пласта осуществляется при помощи датчика давления, расположенного под клапаном.
Забойное давление верхнего пласта замеряется по датчику давления, установленному в блоке ТМС. Значения расхода и обводненности нижнего пласта определяются в режиме реального времени (рис. 3).
Рис. 3. Фактические параметры работы компоновки 1ПРОК-ОРЭ-1
Компоновки для ОРЗ
Рис. 4. История развития компоновок ОРЗ ООО «НПФ «Пакер»Следующая технология, над которой мы работаем в настоящее время – это оборудование для одновременно-раздельной закачки (рис. 4). В частности, сегодня мы предлагаем заказчикам использовать двухтрубные компоновки (система «труба в трубе»). Принцип работы заключается в следующем: по внутреннему лифту вода закачивается в нижний пласт, а в верхний пласт вода поступает по кольцевому пространству между двумя лифтами. Данная конструкция применяется достаточно долго и уже не раз доказала свою надежность и эффективность. Установки данного типа широко применяются при эксплуатации скважин малодебитного фонда в таких компаниях, как ПАО «Татнефть», ПАО АНК «Башнефть» и др. Среди недостатков следует назвать повышенную металлоемкость и быстрый износ внутреннего лифта НКТ.
Помимо этого, в последние годы распространение также получили однолифтовые компоновки с мандрельными системами, основной недостаток которых заключается в необходимости использования спецтехники для замены штуцеров в мандрелях. Для решения проблемы мы заменили мандрели устройствами распределения закачки с тем, чтобы можно было осуществлять смену штуцеров при помощи стандартной геофизической техники. Однако несмотря на это, для выполнения замеров объема и давлений закачки пластов все равно приходилось использовать спецтехнику.
Тогда было принято решение разработать компоновку с возможностью выполнения замеров основных параметров в режиме онлайн. С этой целью новая компоновка (2ПРОК-ОРЗТ-2) была оснащена расходомером, датчиками давления и температуры. Конструкционная особенность расходомера заключается в отсутствии вращающихся частей, а межремонтный период работы устройства составляет четыре года.
На рис. 5 приведены параметры с интерфейсного блока 2ПРОК-ОРЗТ-2, получаемые в режиме онлайн: это давление в момент запуска, снижение температуры, параметры расхода закачки в нижний пласт и др.
Рис. 5. Параметры работы компоновки 2ПРОК-ОРЗТ-2, отслеживаемые в режиме онлайн
Выводы по результатам ОПИ
Компоновки для ОРЭ и ОРЗ успешно прошли испытания на промыслах российских нефтяных компаний. По их результатам можно сделать следующие выводы: применение технологии ОРЭ и ОРЗ с системой управления в режиме онлайн позволяет обеспечить более точное выполнение режимов, а также прогнозирование буровых работ и операций по ОПЗ. При этом в случае компоновок ОРД все промысловые работы (исследования, ОПЗ, реанимация) могут выполняться по привычной схеме, то есть с использованием стандартного нефтепромыслового оборудования.