СМИ о компании

Новая бесштанговая технология нефтедобычи: плунжерная насосная установка с погружным приводом

Статья раскрывает эффективный способ механизированной добычи нефти из малодебитного и бездействующего фондов скважин при помощи новой запатентованной конструкции плунжерной насосной установки с погружным гидромеханическим редуктором (ГМПР)¹ , разработанной АО «ГМС Нефтемаш», значительно превосходящей известные технологии по показателям надежности и КПД.

Повышение рентабельности процесса нефтедобычи является основным пунктом в стратегии развития каждого недропользователя. Рост объемов малодебитного фонда скважин с трудноизвлекаемыми запасами нефти и отсутствие существующих эффективных решений по их добыче² сформировали потребность в создании новой надежной технологии для эксплуатации скважин с дебитом до 15-20 м³/сут. Предприятие АО «ГМС Нефтемаш», входящее в состав АО «Группа ГМС»,предложило уникальное решение имеющейся задачи, разработав линейку компактных энергоэффективных погружных приводов для насосов плунжерного типа.

Главным узлом конструкции приводов является погружной редуктор ГМПР на базе планетарной ролико-винтовой передачи (РВП), отличающейся исключительными грузоподъемными и ресурсными характеристиками, что подтверждается ее использованием в составе прессового оборудования, силовых станках сталелитейного производства и т.д.

Циклическая смена направления вращения винта РВП, требуемая для реализации возвратно-поступательного движения плунжера, обеспечивается программно-управляемой трансмиссией гидромеханического типа, что предоставляет возможность в режиме реального времени удаленно контролировать состояние оборудования и управлять процессом добычи.Также предусмотрено высокотемпературное исполнение (до +110 °С), ГМПР, при котором редуктор оснащен теплообменным модулем³.

Плунжерные насосные установки с погружным приводом АО «ГМС Нефтемаш» обладают следующими принципиальными преимуществами по сравнению с конструкциями на базе наземных приводов:

• Сокращается металлоемкость производства (при замене устаревшего фонда станков-качалок), отсутствие насосных штанг предохраняет НКТ от истирания, возможно проведение механической очистки лифта от парафина.
• Легкая адаптация режима работы к нестабильному притоку за счет возможности широкого диапазона программного регулирования характеристик привода.
• Повышается коэффициент наполнения цилиндра насоса, увеличивается эффективность добычи нефти, снижается уровень энергопотребления, в сравнении с УШГН двигатель имеет малый пусковой ток.
• Возрастает уровень экологической безопасности: исключены утечки нефтепродуктов и загрязнение ими окружающей среды.
• Установка на 75% состоит из универсальных и проверенных узлов (ПЭД, гидрозащита, ШГН, СУ), что обеспечивает надежность и умеренные сроки ее изготовления.
• Опционально возможно применение систем погружной телеметрии с оперативным выводом полной информации на пульт диспетчера с возможностью контроля всех основных параметров скважины (давление,температура).

Погружной привод имеет рабочий ход в обоих осевых направлениях, что делает его конструкцию универсальной и позволяет использовать его как с одноходовыми, так и с двухходовыми насосами плунжерного типа. Таким образом, на базе данного привода реализована эффективная технология добычи с широким диапазоном дебита: от 4 до 15 м³/ч, решающая проблемы рентабельности эксплуатации малодебитного фонда.

В 2021 г. опытный образец разработанной насосной установки с ГМПР начал пилотные ОПИ на одной из скважин малодебитного фонда Волго-Уральского нефтегазоносного бассейна⁷. Второй образец начал испытания на морской нефтедобывающей платформе Каспийского моря. Еще пять образцов разработанной установки, согласно заключенным договорам, готовятся к испытаниям на различных месторождениях Западной Сибири, Самарско-Оренбургского региона. По результатам данных работ будет приниматься решение об оптимизации технических параметров установки.

Исключительные права на использование конструкции насосной установки с ГМПР, запатентованной на территории Российской Федерации, принадлежат АО «ГМС Нефтемаш» (входит в Группу ГМС). В настоящее время проводится зарубежное патентование данного технического решения во всех нефтедобывающих странах мира.

В планах разработчиков цифровизация технологии с участием Западно-Сибирского НОЦ, созданного тремя регионами: ХМАО, ЯНАО и Тюменской областью.

АО «ГМС Нефтемаш» приступил к созданию площадки серийного производства насосных установок на базе ГМПР.

Источник: Журнал «Бурение и нефть» № 12-2021

¹ https://findpatent.ru/patent/275/2750179.html
² https://glavteh.ru/эксплуатация-малодебитного-фонда-ск/
³ https://findpatent.ru/patent/272/2728561.html
⁴ В зависимости от модификации редуктора
⁵ Рассматриваются характеристики версий, оснащенных одно- и двухходовым штанговым насосом с диаметром плунжера 38 мм
⁶ Параметр ограничен конструктивом штангового насоса
⁷ https://news.utmn.ru/news/innovatsii/1026131/