Анализу работы установок "Тандем" в скважинах Покамасовского месторождения

      

      Т.к. 0,058 0,05, давление, которое насос способен развивать при работе со среднеинтегральной подачей в скважине не превышает требуемое.

      Определяем  мощность на валу насоса при его  работе на установившемся режиме системы  скважина – УЭЦН для проверки соответствия выбранного погружного электродвигателя уточнением значений потребляемой насосом мощности.

      

      N_гс = 1 кВт

      

      Таким образом, штатный двигатель ПЭД40 – 103АВ5, может быть использован для привода насоса.

      Подбираем для УЭЦН газосепаратор, в нашем случае это модуль насосный газосепаратор МН-ГСЛ5.

      4.4. Осложнения и неполадки в работе скважин оборудованных УЭЦН

 

      Основное  число отказов вызывают электродвигатель и кабель. Самый ненадежный узел электродвигателя – изоляция обмоточного провода статора двигателя. Два ее недостатка вызывают наибольшее число отказов. Это недостаточные изоляционные качества и недостаточная теплоемкость. Так как, состав узлов УЭЦН работают в тяжелых условиях; узлы установок испытывают высокие давления, как при эксплуатации, так и при проведении различных технических операции. На них действуют следующие факторы:

• абразивное действие различных примесей;
• коррозионное действие пластовых вод и газов;
• повышенная температура;

      Все это способствует преждевременному износу узлов насоса. Повышение надежности работы является одним из главных факторов повышения технико-экономических показателей работы скважин.

         Основными причинами выхода из  строя кабеля являются:

• недостаточная стойкость изоляции к действию пластовой воды, нефти и газа;
• механические повреждения при спуске УЭЦН в скважину, вследствие погружной скорости спуска и недостаточного прямления кабеля к НКТ.

      Основные  причины выхода из строя погружных  электродвигателей:

• пробой изоляции обмоток ПЭД возникает вследствие недостаточной надежности изоляции обмотки электродвигателя;
• одним из решающих факторов, влияющих на срок службы изоляции обмотки является ее температура.

      Присутствие эмульгированного газа увеличивает  объем смеси, проходящей через первые рабочие ступени насоса, и забирает часть энергии, подводимой к валу насоса, на сжатие газовых пузырьков и их полное растворение в нефти. 

                                                                Таблица 4.4 

                                   Аварийность фонда скважин

                      оборудованных ЭЦН в НГДУ "Лангепаснефть" за 2010г.                             

                                         

                                                 

№	Причина аварии	количество
1.	Износ рабочих  органов	8
2.	Пробой обмотки	3
3.	Пробой токовода	3
4.	Пропуск торцевых уплотнений	2
5.	Пробой в  теле	1
6.	Пробой в  сростке	1
7.	Механические  повреждения	5
8.	Засорение насоса	8
9.	Не герметичность  НКТ	2
10.	Прочие	2
11.	Низкий динамический уровень	6
12.	Не работает защита	3
13.	Неправильный подбор установки	2
14.	Не расследована	1
15.	Не установлена	2
16	Срыв подачи
	запуск без  исследования	6
17.	ГТМ	3

 

      Из  анализа причин аварийности УЭЦН видно, что установки, оборудованные УЭЦН, в основном выходят из строя по причинам связанным с тяжелыми условиями эксплуатации.

      4.5. Разработка мероприятий по улучшению работы электронасосов

 

      С целью выявления путей повышения  эффективности эксплуатации скважин УЭЦН необходимо рассмотреть основные причины аварийности, которые мы уже рассматривали, и провести мероприятия для усовершенствования скважин.

      Все аварии условно можно разделить  на две группы:

      1. Аварии, не зависящие от деятельности  НГДУ;

      2. Аварии, зависящие от деятельности  НГДУ.

      Подавляющее количество ремонтов (более 70 %) связано  с аварийностью электрической части УЭЦН. Основные причины аварий следующие: пробой изоляции обмоток ПЭД; пробой изоляции кабеля; пробой и сгорание токовода; заклинивание ротора, поломка  вала ПЭД; заклинивание и выход из строя подшипников насоса; износ сальникового уплотнения; поломка вала насоса; засорение насоса.

      Рассмотрим  вкратце основные причины аварии. Пробой изоляции обмоток ПЭД возникает  вследствие недостаточной надежности изоляции обмотки, ненадежности работы сальникового узла насоса и неэффективной  работы гидрозащиты (протектора). При полном соблюдении всех требований инструкции по подбору и монтажу установок ЭЦН эта причина аварийности не исключается, поэтому она не зависит от деятельности НГДУ.

      Пробой  изоляции кабеля является достаточно распространенным явлением в практике эксплуатации скважин УЭЦН, занимая примерно 15% от общего объема ремонтов электрической части. Основными причинами аварий с кабелем являются:

      1. Зависящие от деятельности НГДУ

      а) Механическое повреждение при спуско-подьемных  операциях, вследствие нарушения скоростей спуско-подьема установки и недостаточности крепления кабеля к трубам;

      б) недостаточная электрическая прочность  в месте сращивания круглого и  плоского кабеля;

      2. Не зависящие от деятельности  НГДУ

         а) недостаточная стойкость резиновой изоляции к действию пластовой воды, нефти и газа, что приводит к разбуханию ее и насыщению газовыми пузырьками;

        б) недостаточно высокая герметичность  резиновых кабелей;

        в) неравномерная толщина резиновой  изоляции по длине кабеля;

        г) недостаточная механическая прочность металлической брони.

      Пробой  токовода происходит вследствие недостаточно эффективной защиты его от попадания пластовой жидкости, а сгорание колодки токовода, вследствие чрезвычайно высокой плотности тока, приходящейся на единицу поверхности колодки. Заклинивание ротора является следствием износостороннего износа немагнитных пакетов, износа слоя баббита, а также вследствие “залипания” ротора.

      Основными мероприятиями для снижения аварийности  с УЭЦН, происходящей по вине НГДУ, следует считать:

• тщательный подбор установок и электрических параметров их работы в соответствии с опытом эксплуатации УЭЦН и инструкциями по подбору к монтажу;
• обязательная подготовка скважины (промывка, очистка забоя и шаблонирование колонны);
• организация эффективного контроля и испытания отремонтированных двигателей на специальных стендах (испытание повышенными напряжениями при предельно допустимой температуре окружающей среды);
• проверка и отбраковка кабельных муфт, мест сращивания кабеля под высоким давлением и повышенным напряжением;
• систематический контроль сопротивления изоляции при сборке, установке на устье скважины, во время спуска установки и после ее запуска;
• отладка и отстройка релейной защиты станции управления;

      Для увеличения срока службы насоса при отборе жидкости с большим содержанием песка в конструкции насоса можно сделать следующие основные изменения:

• чугунные рабочие колеса заменить пластмассовыми из полиамидной смолы, стойкой против износа свободно несущимся абразивом и не набухающей в воде;
• текстолитовую опору колеса заменить резиновой, а в направляющем аппарате опорой для этой резиновой шайбы служит стальная термообработанная втулка;
• для уменьшения износа ступиц рабочих колес и вала становятся дополнительные резинометаллические радиальные опоры, которые препятствуют изгибу вала при его вращении. Таким образом, снимаются усилия у радиальной опоры колеса в направляющем аппарате.

      Для улучшения работы ПЭЦН при откачке  газированной жидкости можно использовать специальный газовый центробежный сепаратор, предложенный Ляпковым П.Д., устанавливаемый на валу насоса перед первой его ступенью. Газ, как более легкий компонент, концентрируется в центральной части сепаратора, откуда отводится по специальным каналам в межтрубное пространство. Жидкость, как более тяжелый компонент, концентрируется на периферии сепаратора и по каналам направляется к первой рабочей ступени насоса.

      Другим  способом улучшения рабочих характеристик  ПЭЦН при работе их на газированной жидкости является установка рабочих  колес повышенной производительности вместо нескольких первых рабочих ступеней насоса.

      При несоответствии мощности выбранного двигателя  той, которая рекомендуется комплектовочной ведомостью, выбирается двигатель другого типоразмера того же габарита. Здесь  важно отметить возможность выбора двигателя большего габарита по диаметру, но при этом необходима проверка поперечного габарита всего агрегата и сопоставление его с внутренним диаметром обсадной колонны скважины.

      При выборе двигателя необходимо учитывать  температуру окружающей жидкости и скорость ее потока. Так как двигатели рассчитаны на работу в среде с температурой до 50 – 70 С, желательно снизить нагрузку для уменьшения перегрева обмоточных проводов. Для каждого двигателя рекомендуется своя минимальная скорость потока, исходя из условий его охлаждения. Эту скорость необходимо проверить.

      За  последние годы в НГДУ ”Лангепаснефть”  проводился целый комплекс мероприятий по увеличению межремонтного периода, таких как:

• входной контроль новых УЭЦН и кабеля в цехе по ремонту УЭЦН на специальном стенде со снятием рабочих характеристик насоса и ПЭД;
• испытание барабана с кабелем на повышенные напряжения в ванне с раствором поваренной соли;
• все УЭЦН и кабель, выходящие из строя, ремонтируются и проходят те же испытания, что и новые установки и кабель;
• подбор при переводе новых скважин и оптимизацию старых скважин только на ЭВМ;
• создана комиссия по расследованию повторных ремонтов УЭЦН.

      Стабильный  МРП за 2010 г. связан с осуществлением указанных организационно-технических мероприятий.

      4.6. Возможности струйных насосных установок для эксплуатации добывающих скважин с осложненными условиями

 

      Проблема  повышения нефтеотдачи пластов  органически связана с решением целого ряда вопросов не только по выбору возможного в данных условиях способа эксплуатации добывающих скважин, но и с разработкой новых методов подъема продукции скважин. Одним из новых и перспективных для нефтепромысловой практики видов добывающего оборудования являются установки струйного насоса (СН).

      Струйные аппараты нашли широкое применение в самых различных отраслях народного хозяйства, что связано с простотой их конструкции, отсутствием движущихся частей, высокой надежностью и возможностью работать в очень осложненных условиях: при высоком содержании в жидкостях механических примесей, в условиях повышенных температур, агрессивности инжектируемой продукции и т.д.