Повышение эффективности эксплуатации скважин с применением установок электроцентробежных насосов на Крапивинском нефтяном месторождении (Томская область)

Объектом исследования является Крапивинское нефтяное месторождение (Томская область).
Цель работы – изыскание возможности повышения эффективности эксплуатации скважин с применением установок электроцентробежных насосов на примере Крапивинского нефтяного месторождения. В процессе исследования проведен анализ текущего состояния разработки скважин Крапивинского месторождения, а также рассмотрены технологии и осуществлен подбор мероприятий по повышению эффективности эксплуатации скважин с применением установок электроцентробежных насосов.Рассмотрены конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики насосов для добычи нефти, имеющих две верхние и две нижние секции.

Введение ……………………………………………………………………………………………………….. 6
1 Характеристики Крапивинского нефтяного месторождения ………………………… 9
1.1 Общие сведения ……………………………………………………………………………………. 9
1.2 История освоения месторождения ……………………………………………………….. 10
2 Геолого-физическая характеристика месторождений…………………………………. 15
2.1 Геологическое строение месторождения и залежей ……………………………… 15
2.2 Стратиграфическая характеристика……………………………………………………… 17
2.3 Структурно-тектоническая характеристика Крапивинского месторождения
…………………………………………………………………………………………………………………. 23
2.4 Параметры продуктивных пластов и их неоднородности ……………………… 24
2.5 Запасы нефти и растворенного газа ……………………………………………………… 26
4 Общий принцип подбора оборудования установок электроцентробежных
насосов к скважине ……………………………………………………………………………………… 28
4.1 Выбор глубины погружения и расчет сепарации газа у приема насоса …. 29
4.2 Определение требуемого напора насоса ………………………………………………. 29
4.3 Подбор и корректировка рабочих характеристик центробежного насоса . 31
4.4 Подбор электродвигателя, кабеля, трансформатора и станции управления
…………………………………………………………………………………………………………………. 48
4.5 Результаты подбора …………………………………………………………………………….. 35
5 Анализ текущего состояния разработки …………………………………………………….. 37
5.1 Анализ структуры фонда скважин ……………………………………………………….. 37
5.2 Характеристика работы добывающих скважин ……………………………………. 40
6 Эффективность работы установок электроцентробежных насосов …………….. 45
7 Мероприятия по повышению эффективности эксплуатации скважин с
применением установок электроцентробежных насосов ………………………………. 68
7.1 Применение погружного кабеля повышенного сечения в схеме питания
установки электроцентробежного насоса ………………………………………………….. 69
7.1.1 Расчет экономической эффективности ……………………………………………. 58
7.2 Применение установок электроцентробежных насосов с вентильным
приводом ………………………………………………………………………………………………….. 59
7.2.1 Экспериментальная часть ………………………………………………………………. 60
7.2.2 Расчет экономической эффективности ……………………………………………. 79
7.3 Повышение наработки ЭПО путем применения защитного
дополнительного оборудования включаемого в состав УЭЦН …………………… 63
7.3.1 Анализ работы оборудования …………………………………………………………. 65
7.3.2 Дополнительное оборудование ………………………………………………………. 83
7.4 Применение гибкой шарнирной муфты в составе установок
электроцентробежных насосов ………………………………………………………………….. 88
7.4.1 Расчет экономической эффективности ……………………………………………. 73
7.5 Применение технологии колтюбинга при освоении скважин после
гидроразрыва пласта ……………………………………………………………………………………. 75
Заключение …………………………………………………………………………………………………. 77
Список публикаций студента ……………………………………………………………………….. 78
Список использованных источников ……………………………………………………………. 80
Приложение А. Раздел, выполненный на иностранном языке ……………………….. 85

Основываясь на имеющейся информации можно сделать вывод о том,
что свойства нефти Крапивинской группы месторождений, как нельзя лучше
подходят для ее механизированной добычи посредством УЭЦН.
Это низкое давление насыщения и газовый фактор, а также связанный с
этим небольшой перепад в плотности нефти в пластовых и поверхностных
условиях, что гарантированно исключает образование газового замка на приеме
ЭЦН.
К возможным осложнениям на Крапивинском и Двуреченском
месторождениях относятся, прежде всего, влияние пластовой температуры 93–
91С и вынос механических примесей из призабойной зоны пласта.
Укомплектование погружного оборудования УЭЦН частотными
преобразователями, позволяют реализовать плавное регулирование темпов
отбора скважинной продукции.
Себестоимость добычи нефти почти на 40 % складывается из затрат на
электроэнергию и компенсацию резкого ее подорожания. Поэтому весьма
важным является оптимальный подбор УЭЦН и технологического режима
работы скважин в целом.
Применение обоснованной методики выбора насосного оборудования и
оптимизации режима его работы позволяет проанализировать эффективность
использования добывающих скважин, оценить состояние насосного
оборудования, рассчитать рациональные технологические параметры работы.
В целом внедрение в производство предлагаемых методов позволит
значительно увеличить межремонтный период работы скважин, оборудованных
для механизированной добычи полезных ископаемых УЭЦН. Тем самым
увеличить суточную добычу полезных ископаемых на уровень, достойный для
Крапивинской группы месторождений [3].
Анализ расчета потерь мощности в погружном кабеле показал, что
увеличение площади сечения кабеля с 16 до 33 мм2 приводит к снижению
потерь мощности на 8 %.
Применение вентильных электродвигателей с возможностью гибкой
регулировки частоты вращения позволяет увеличить добычу жидкости/нефти.
Максимальный эффект повышения энергоэффективности возможно
получить, улучшив характеристики установок электроцентробежных насосов
посредством сбалансированного подбора каждого элемента оборудования
установки (кабель, насос, погружной электродвигатель и. д. р) и оптимизации
работы оборудования после запуска.
Реализация комплексного подхода к повышению эффективности
эксплуатации установок электроцентробежных насосов приводит к снижению
затрат в секторе механизированной добычи нефти. Экономия денежных средств
может быть направлена на инновационные проекты.
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СТУДЕНТА

1 Шмурыгин Р.В., Закономерности гидродинамики и тепломассопереноса в
вязких средах. [Электронный ресурс] / Р. В. Шмурыгин; науч. рук. С. Н.
Харламов // Проблемы геологии и освоения недр : труды XXI Международного
симпозиума имени академика М. А. Усова студентов и молодых ученых, Томск,
7–11 апреля 2016 г. в 2 т. / Национальный исследовательский Томский
политехнический университет (ТПУ), Институт природных ресурсов (ИПР) ;
Общество инженеров-нефтяников, международная некоммерческая
организация, Студенческий чаптер ; под ред. А. Ю. Дмитриева. – Т. 2 . – С.
769–771.