«Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина»

Стендовые испытания как инструмент повышения эффективности систем сепарации газа и механических примесей для технологических процессов добычи нефти

УДК: 621.224:66.065
DOI: -

Авторы:

¹ Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина, Москва, Российская Федерация

Ключевые слова: сепаратор газа, сепаратор механических примесей, эффективность работы, методика стендовых испытаний, рейтинговая система, частные и интегральные показатели качества

Аннотация:

В настоящее время при добыче нефти с высоким содержанием свободного газа и механических примесей в состав внутрискважинного оборудования включаются газовые сепараторы и сепараторы механических примесей различных конструкций, которые выпускаются разными фирмами. Их эффективная работа позволяет существенно повысить показатели надежности и энергоэффективности основного нефтедобывающего скважинного оборудования – установок электроприводных лопастных насосов для добычи нефти. Повышение эффективности использования оборудования и технологии поддержания пластового давления также напрямую связано с возможностью отбора из воды механических примесей, остаточной нефти и попутного газа. То есть проблемы эффективности работы оборудования по сепарации механических примесей и свободного газа характерны для всех основных технологических процессов, связанных с добычей углеводородов. Несмотря на то, что все виды указанного оборудования имеют технические паспорта, технические показатели, указанные в этих документах, не всегда актуальны и достоверны. Это связано с тем, что технические характеристики сепараторов газа и механических примесей проходят стендовые испытания на различных по конструкции испытательных стендах и с использованием различных методик. Все это приводит к тому, что потребители не всегда могут обоснованно выбрать оборудование для работы в конкретных условиях эксплуатации. Для комплексной оценки существующих и перспективных конструкций сепараторов газа и механических примесей как при добыче нефти, так и для подготовки воды для технологических нужд, необходимо использовать обобщенную, универсальную методику стендовых испытаний и соответствующие стенды. Указанные методика и стенды позволяют определить показатели качества сепараторов, от которых зависят области их эффективного применения. Для этого необходимо чтобы стендовые испытания разных по конструкции сепараторов проводились в идентичных условиях, моделирующих работу оборудования при комплексном воздействии на их работу различных осложняющих факторов. В статье рассмотрены методические вопросы стендовых испытаний, обеспечивающих понимание основных направлений повышения эффективности систем сепарации газа и механических примесей. В частности, представлены основы методики проведения испытаний и общая конструктивная схема стендов для получения рабочих характеристик газосепараторов. В связи с необходимостью оценки комплексного воздействия на работу оборудования различных осложняющих факторов, предложено использовать рейтинговую систему с определением удельного веса каждого из рейтингов при разных условиях эксплуатации.

Список литературы:

1. Характерные причины и примеры преждевременных отказов электроприводных лопастных насосов для добычи нефти / А.В. Деговцов, В.Н. Ивановский, А.А. Сабиров [и др.] // Территория Нефтегаз. – 2022. – № 7-8. – С. 62–70.
2. Комплексные испытания ступеней установок электроцентробежных насосов для добычи нефти / Д.А. Минченко, А.Б. Носков, С.Б. Якимов [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2021. – № 11. – С. 48–53.
3. Проект повышения износоустойчивости газосепараторов электроцентробежных насосов в ПАО «НК «Роснефть» / Д.А. Минченко, С.Б. Якимов, А.Б. Носков [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2020. – № 11. – С. 62–65.
4. Стендовые испытания газосепараторов установок электроприводных лопастных насосов в целях разработки новых технических требований ПАО «НК «Роснефть» / А.В. Булат, В.Н. Ивановский, Е.А. Орлова [и др.] // Территория Нефтегаз. – 2021. – № 5-6. – С. 56–62.
5. Исследование влияния рабочих параметров газосепараторов на эксплуатационные свойства / А.Н. Мусинский, Р.Р. Гизатуллин, В.Г. Островский, С.Н. Пещеренко // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2019. – № 5 (113). – С. 20–26. – DOI: 10.33285/1999-6934-2019-5(113)-20-26
6. Мусинский А.Н. Результаты комплексного исследования разработанных газостабилизаторов // Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых. – 2016. – № 1. – С. 140–143.
7. Проект внедрения газосепараторов электроцентробежных насосов с меньшей потребляемой мощностью: подготовка и начало реализации / Д.А. Минченко, С.Б. Якимов, А.Б. Носков [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2019. – № 11. – С. 64–67.
8. Булат А.В. Повышение эффективности работы скважинного насосного оборудования за счет применения сепараторов механических примесей: дис. … канд. техн. наук. – М.: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина, 2013. – 139 с.
9. Особенности применения проволочного проницаемого материала в фильтроэлементах и в конструкции газовых горелок / И.С. Пятов, В.Н. Ивановский, А.П. Бевз [и др.] // Территория Нефтегаз. – 2021. – № 7-8. – С. 78–89.
10. Пятов И.С., Воробьева Л.В., Булат А.В. Блоки фильтрующие со структурой ППМ и ППМ-УР. Эффективное, проверенное решение для систем ППД // Бурение и нефть. – 2019. – № 4. – С. 54–57.
11. Единые технические требования ПАО «НК «Роснефть» ЕТТ 6.0.
12. Булат А.В., Карелина С.А. Анализ возможности применения фильтрующих элементов для защиты скважинного насосного оборудования от механических примесей // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2021. – № 5 (125). – С. 18–23. – DOI: 10.33285/1999-6934-2021-5(125)-18-23
13. Единые технические требования ПАО «Лукойл».
14. Булат А.В., Орлова Е.А. Опыт создания и внедрения инновационных видов нефтегазового оборудования // Инженерная практика. – 2021. – № 8. – С. 100–105.
15. Орлова Е.А. Применение численных методов для моделирования работы скважинного сепаратора механических примесей // В кн.: Нефтегазовые горизонты. Тезисы докладов XV Международного молодежного научно-практического конгресса. – М., 2024. – С. 154–155.
16. Уточнение методики стендовых испытаний скважинных сепараторов механических примесей / В.Н. Ивановский, А.В. Булат, А.А. Сабиров [и др.] // Территория Нефтегаз. – 2012. – № 3. – С. 35–42.
17. Булат А.В. Обоснование технических требований к оборудованию для защиты погружных насосных установок от влияния механических примесей // Инженерная практика. – 2021. – № 4. – С. 44–55.
18. Влияние наличия свободного газа на рабочую характеристику скважинных сепараторов механических примесей / В.Н. Ивановский, А.А. Сабиров, А.В. Булат [и др.] // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2012. – № 3. – С. 31–36.