1. 25№7 • июль 2010
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
World Oil: ТЕХНОЛОГИИ RMOTC
Погружные электронасосы (electric submersible
pumps – ESP) представляют собой универсальное
средство механизированной эксплуатации нефтяных
и водозаборных скважин. Недостатком установки по-
гружного электронасоса является сложность опера-
ции, которая требует значительных затрат времени,
много оборудования и внушительное число рабочих.
Когда необходимы подъем, ремонт или замена насоса,
требуются те же самые подходы. При традиционном
методе необходима установка для ремонта скважин и
бригада рабочих для подъема и спуска колонны НКТ;
барабан для электрокабеля; бригада и оборудование
для демонтажа. Помимо затрат времени и средств, воз-
никают проблемы безопасности и рисков при работе
с колонной НКТ и кабелем.
Компания Zeitecs Inc. разработала систему, состоя-
щую из постоянного узла, устанавливаемого в нижней
части колонны НКТ (электрический кабель спускается
как часть постоянно устанавливаемого узла и соеди-
няется с контрольно-измерительной аппаратурой на
поверхности), и извлекаемого узла. Насос, уплотнение
и электродвигатель погружного электронасоса объеди-
нены с электрической стыковочной и механической
замковой системой, образующей челнок насоса, ко-
торый устанавливается последним с помощью каната.
Челнок можно установить, извлечь и вновь установить
через колонну НКТ (рис. 1–3).
Компания и Испытательный центр RMOTC (Rocky
mountain oilfield testing center) совместно испытали
новую систему на испытательной площадке RMOTC
ИЗВЛЕКАЕМЫЙ НА КАНАТЕ
ЧЕЛНОЧНЫЙ ПОГРУЖНОЙ ЭЛЕКТРОНАСОС
F. Ingham, RMOTC
Испытание в промысловых условиях продемонстрировало простоту извлечения челночной системы
погружного электронасоса по сравнению с традиционным скважинным насосом
на нефтяном месторождении Типот-Доум в 35 милях
(1 миля = 1,609 км) к северу от г. Каспер, шт. Вайо-
минг. Челночную систему погружного электронасоса
бригада RMOTC разместила в скважине с помощью
установки для ремонта скважин; в операциях исполь-
зовалось оборудование и был привлечен персонал
компаний Zeitecs и Wood Group. Сначала запустили
погружной электронасос, дали ему поработать в тече-
ние некоторого времени и затем выключили. Для спу-
ска защелкивающего механизма через колонну НКТ и
извлечения насоса использовали канатную установку.
Серия из 15-дюймовых соединений и разъемов элек-
трического соединения на протяжении испытания
(около двух недель) подтвердила прочность влажного
стыковочного соединения. Насос подняли на поверх-
ность и затем вновь спустили в колонну НКТ, где его
состыковали и запустили. Вся операция подъема и
спуска продолжалась 2 ч 40 мин.
Для улучшения системы были получены данные и
производственные памятки. Испытание было прове-
дено достаточно успешно, поэтому приняли решение
о демонстрационном испытании заказчикам.
ВВЕДЕНИЕ
Челночная система погружного электронасоса
была изготовлена для размещения в 7-дюймовой ко-
лонне НКТ и предназначена для скважины с мини-
мальной производительностью 1500 брл/сут жидко-
сти. У RMOTC имелась скважина с 9 5/8-дюймовой
обсадной колонной, т.е. с минимальным диаметром,
Рис. 1. Конструкция челночной системы погружного электронасоса
Постоянноустанавливаемыеузлы
Посадочный ниппель
Уплотнение
Кабель насоса
Обсадная колонна, 9 5/8
Крышка стыковочного
переводника
Клапан лубрикатора
Направляющие устройства
для повторного спуска
Извлекаемыеузлы
Профиль G-stop
Манжетная камера
Запорно-храповый
узел
НКТ
Регулируемая соеди-
нительная муфта
Насос
Уплотнение
Электродвигатель
Соединитель
электродвигателя
Соединители
Отклонитель
частиц
Рис. 2. Постоянно устанавливаемые узлы, закрепляемые к нижней
части колонны НКТ
Узел крышки
стыковочного
переводника Кабель
Зажим
Стыковочные
переводники
Соединители
Ориентация Противо-
вращение
Проход спускаемого
на канате инструмента
Доступ
к пласту
спускае-
мого
на канате
инстру-
мента,
11 1/16
Посадочные
заплечики
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

2. 26
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И№7 • июль 2010
World Oil: ТЕХНОЛОГИИ RMOTC
который можно было использовать, но не оказалось
скважин как с требуемой производительностью, так с
требуемым диаметром обсадной колонны. В скважине
61-2 Tp-X-15 обсадная колонна диаметром 9 5/8 была
затампонирована до глубины 2895 фут, и в ней не было
перфорационных отверстий. По существу, эта сква-
жина является большой пробиркой. Было предложено
разработать замкнутую систему регулирования пото-
ка, так чтобы погружной электронасос мог перекачи-
вать воду из скважины в резервуар-хранилище и с по-
мощью наземного насоса обратно в скважину, чтобы
обеспечить непрерывную циркуляцию, как это требо-
валось. Вода перекачивается погружным электронасо-
сом вверх по колонне НКТ в резервуары-хранилища,
которые уравновешиваются гибкими шлангами, под-
соединенными на уровне дна резервуаров. Центро-
бежный насос перекачивает воду из резервуаров
через штуцерный клапан в кольцевое пространство
между колонной НКТ и обсадной колонной, где она
циркулирует в замкнутом пространстве. Клапан для
сброса давления подсоединен к линии, отводящей воду
в амбар. Тройник и задвижка обеспечивают при необ-
ходимости отвод воды с выкида центробежного насоса
в резервуар-хранилище (рис. 4).
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ
Подготовка к испытанию началась в июне
2009 г. Колонна НКТ состояла из 7-дюймовых труб
26# P110 Hyd 521 с гладкопроходными соединениями.
Ввиду небольшого кольцевого пространства между
7-дюймовой колонной НКТ и 9 5/8-дюймовой обсадной
колонной и необходимости размещения в нем элек-
трокабеля и прохождения достаточных объемов воды,
были спущены долото и скребок и проведена цирку-
ляция воды в амбар, что обеспечило очистку обсад-
ной колонны. Забой был отмечен на глубине 2895 фут,
и скважину опрессовали на давление 500 фунт/дюйм2
в течение 15 мин для проверки целостности обсадной
колонны и пробки.
На каждой стороне устья Ларкина смонтировали
две 2-дюймовые полнопроходные шаровые задвижки.
Сняли крышку и установили предоставленный RMOTC
навинчиваемый переходник на 3000 фунт/дюйм2
,
чтобы обеспечить крепление устьевого оборудо-
вания в скважине. Систему регулирования потока
установили по отвесу, чтобы обеспечить циркуляцию
со стороны колонны НКТ в резервуары и обратно в
скважину. Установили расходомеры, манометры и
термометры.
На месторождение доставили трубы НКТ диаме-
тром 7 , и местная компания провела их очистку и про-
верку шаблоном. Также на площадку было доставлено
и затем установлено устьевое оборудование. Постав-
лен смонтированный на трейлере трансформатор/
частотно регулируемый привод для подсоединения
к генератору до установки челночного погружного
электронасоса.
Промысловые испытания начались 13 июля 2009 г.
В связи с тем, что было принято решение узел крышки
стыковочного переводника, который входит в ниж-
нюю часть колонны НКТ, собрать в г. Каспер, а не
на испытательной площадке (в качестве меры предо-
сторожности) произошла небольшая задержка (по-
следующая модернизация устранила необходимость
в таких операциях). К полудню приподняли нижнее
соединение НКТ вместе с узлом крышки стыковочного
переводника и прикрепили фильтр с щелевидными
отверстиями. Кабель срастили с концом стыковочно-
го узла и спустили в скважину первую свечу. На ночь
узел оставили в клиньях и элеваторах.
На следующий день оставшиеся трубы НКТ и ка-
бель спустили до глубины 2385 м. Соединения кабеля
были выполнены ниже подвески НКТ с добавочной
опорой, которая проходила через подвеску НКТ. Под-
веску установили на месте и прикрутили болтами. Бри-
гаду по спуску обсадной колонны расформировали,
установку для ремонта скважин демонтировали и вы-
везли с площадки. Установили распределительную ко-
робку и выполнили соединения с наземным кабелем.
Затем площадку покинули на ночь.
На следующее утро на площадку доставили подъем-
ник скважинного насоса. Узлы челночного погружного
электронасоса (соединитель, электродвигатель, уплот-
нение, насос и запорно-храповый узел) приподнимали
каждый отдельно, последовательно собирали и спуска-
ли в скважину до тех пор, пока верхнюю часть узла
не посадили на устье. Затем с крюка крана подвесили
шкив для канатной установки и подняли над устьем. К
верхней части челночного узла прикрепили комплект
ясов, челнок спустили до забоя и состыковали. Ясы ис-
Рис. 3. Извлекаемые узлы, к которым относятся насос и электро-
двигатель с электрическими соединителями, стыковочными и
запорными механизмами, образующими челнок
Собачки
Храповик
Манжетная
камера
НКТ
Посадочный
заплечик
Труболовка
Противовращение
Противо-
вращение
Посадочные
заплечики
Ориентация
Соединители
Вертлюжок
Рис. 4. Замкнутая система регулирования потока
Расходомер
Термометр
Манометр
Задвижка
Штуцер
Центробежный
насос
Амбар
Резервуар-
хранилище
Резервуар-
хранилище
Устье RMOTC
Устье
Сточная линия
Клапан
для сброса
давления
Переходной
ниппель
Обсадная колонна
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

3. 27№7 • июль 2010
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
World Oil: ТЕХНОЛОГИИ RMOTC
пользовали для освобождения защелкивающего ин-
струмента. Затем их подняли из скважины.
Распределительный щит установили на место и
выполнили электрические соединения. Запустили по-
гружной электронасос и наземный насос; началась цир-
куляция. Начальные расходы составили 3250 брл/сут
воды при перекачке от погружного электронасоса
в резервуары и 2850 брл/сут воды при перекачке из
резервуаров. В процессе проведения операций были
зарегистрированы следующие давления:
выкид насоса – 165 фунт/дюйм2
;
вход расходомера – 145 фунт/дюйм2
;
выход расходомера – 87 фунт/дюйм2
.
Штуцер был установлен в положение 65 %.
Помимо наземных манометров и термометров вме-
сте с постоянными узлами челночной системы были
установлены скважинные манометры и термометры
для контроля давления на входе насоса и скважинной
температуры.
Циркуляция продолжалась примерно один час до
остановки насосов. Для того чтобы приподнять насос с
места посадки использовали канат. После нескольких
циклов посадки и приподъема с места посадки и элек-
трических измерений персонал убедился, что система
работает правильно.
На следующее утро челнок подняли из скважины
с помощью каната. При разборке узлов были обнару-
жены значительные скопления частиц; эти частицы
оказались чешуйками железа от колонны НКТ или
обсадной колонны. Дальнейшее расследование пока-
зало, что колонну НКТ использовали до ее размеще-
ния в опытной скважине. Бригада по очистке, которая
очищала и проверяла шаблоном трубы НКТ за две-три
недели до спуска, не смогла удалить все частицы. При-
бывшая автоцистерна с водой промыла до чистой воды
забой скважины; колонну НКТ промыли в запасном
амбаре. После первоначального изменения цвета по-
ток очистился, и никаких частиц обнаружено не было.
Челночное оборудование очистили и промыли водой.
Насос также очистили и разобрали. Оборудование
вновь установили и успешно опрессовали. В выходные
операции не проводились.
Утром в понедельник работы продолжились. Компа-
ния Zeitecs пригласила заказчиков для наблюдения за
испытанием. Запустили насосы и проводили откачку/
циркуляцию в течение некоторого периода времени.
Затем насосы выключили, а для съема челночной си-
стемы использовали канатную установку. Была про-
демонстрирована возможность подключать и отклю-
чать электрические соединения, и систему подняли из
скважины. Задействовали запорно-храповый узел, и
челнок вновь спустили и разместили в скважине. Ис-
пытание успешно завершили к середине дня.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
Челночная система погружного электронасоса
оказалась надежной в эксплуатационных условиях и
работала, как ожидалось. При установке и двух циклах
извлечения/повторной установки были уточнены не-
которые детали, однако никаких серьезных поломок
не произошло. Такую систему впервые успешно раз-
местили в США, и только второй раз в мире. В даль-
нейшем система использовалась в промышленных
масштабах.
Испытание показало многочисленные потенциаль-
ные преимущества использования данной системы.
Если для погружного электронасоса требуется тех-
ническое обслуживание, очевидна экономия време-
ни и затрат. Кроме того, снижается время простоя и
потеря дохода от добычи. К другим преимуществам
относятся изменения представлений об организации
работ с насосом. В случае возникновения проблем
с погружным электронасосом компании-оператору
больше не приходилось затрачивать крупные суммы
из-за неоптимальной работы и подъемных операций.
Профилактическое техническое обслуживание может
быть выполнено более эффективно, что, следователь-
но, приведет к продлению срока службы оборудова-
ния. Если продуктивность пласта быстро меняется,
погружной электронасос можно оптимизировать для
различных стадий вместо того, чтобы устанавливать
оптимальный ориентировочный режим на ожидаемый
срок эксплуатации между подъемными операциями.
Перевел С. Сорокин
Frank Ingham (Ф. Ингхэм) более 30 лет работает в от-
расли и имеет опыт интерпретации и анализа геологи-
ческой, геофизической и пластовой информации. До
сотрудничеством с RMOTC работал в Howthorn Oil Co.,
Gulf/Chevron и Shell. Имеет степень бакалавра по элек-
тротехнике, полученную в Университете штата Нью-
Мексико, и закончил курсовую работу по технологии
добычи нефти, бурению, геологии и гидрогеологии.
НОВЫЕ ОТКРЫТИЯ
АЗИЯ
Компания Reliance Indusrties со-
общает о том, что обнаружила при-
знаки наличия большого коллектора
природного газа на шельфе Орисса,
Индия, в басс. Маханади. Оценоч-
ная скважина AJ-6 была пробурена
компанией в блоке NEC-OSN-97/2 в
Бенгальском заливе, после того как
бурение трех предыдущих скважин
показало присутствие углеводород-
содержащих песчаников. Четыре
скважины были пробурены в мел-
ководном секторе этого блока и
они обнаружили углеводородный
коллектор в интервале от 8150 и до
8186 фут. Компания Reliance, кото-
рая проводит кампанию бурения в
этом блоке, имеет долю в нем рав-
ную 90 %, а компания Niko владеет
оставшейся 10%-ной долей.
Компания Сairn Energy объ-
явила о своем плане проведения
шестимесячных исследований
блока KG-ONN-2003/1 в бассей-
не Кришна-Годавари на шельфе
восточного побережья Индии.
Компания Сairn планирует начать
программу бурения в мае и будут
пробурены три скважины на ее
концессионном участке площадью
1270 миль2
. Компания Cairn рабо-
тает в этом блоке с долей 49% вме-
сте со своим партером-компанией
ONGC с оставшейся долей 51%.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»