ППД – путь инноваций

АЛСУ МАТИСОВА

Сегодня, когда многие уникальные месторождения нефти находятся на поздней стадии разработки, все большее значение приобретает система поддержания пластового давления или, как ее именуют сами нефтяники, ППД.

Именно современные системы ППД, а точнее, новые технологии, применяемые для поддержания пластового давления, позволяют увеличить коэффициент извлечения нефти.

В настоящее время специалисты компании «Татнефть» работают, прежде всего, над снижением энергозатрат и повышением эффективности производства, они ориентированы на защиту внутрискважинного оборудования нагнетательных скважин от высокого давления и коррозии, а также комплексную оптимизацию процессов ППД.

Вставка 

В 2013 году введены в эксплуатацию 222 новые нагнетательные скважины. На 173 из них внедрена технология ОРЗ (одновременно-раздельная закачка). С начала использования этой технологии она применяется на 581 скважине, дополнительная добыча от внедрения ОРЗ составила 1146,5 тыс. тонн.

ВЕХИ ИСТОРИИ

Если проследить историю развития системы ППД в «Татнефти», то ее можно разделить на пять этапов.

Свое начало система ППД берет с По¬становления Совета Министров СССР от 28 апреля 1959 года, когда с целью увеличения нефтедобычи было принято решение о проектировании законтурного заводнения на Ромашкинском и Бавлинском месторожде¬ниях. Именно здесь для поддержания пластового давления были начаты первые работы по строительству объектов подготовки и закачки воды, вводились нагнетательные скважины, строились КНС и, соответственно, водоводы высокого и низкого давле¬ния.

На первом этапе, т.е. с конца 50-х до 1985 года, система ППД сформировалась и начала усиленно развиваться. Этому способствовали большие объемы добычи нефти и, соответственно, большие объемы закачки воды.

На втором этапе (1985 –1995 гг.) главной задачей специалистов стало решение проблемы надежности водоводов системы. Трубы с антикоррозионным покрытием тогда только входили в обиход и технологии антикоррозийной защиты в нефтедобычи широко не применялись. Поэтому основной особенностью этого этапа можно назвать катастрофический рост порывов водоводов (более 20 в день), а также снижение (дробление) остаточных запасов нефти, объемов добываемой и закачиваемой воды.

И решающим фактором в повышении надежности водоводов, конечно, стало применение труб с внутренним и наружным защитными покрытиями. Массовое же внедрение металлопластмассовых труб (МПТ) сократило аварийность более чем в 30 раз.

На следующем, третьем этапе (1995-2002 гг.) специалисты системы ППД компании «Татнефть» взялись за модернизацию насосных станций ППД и создание условий для индивидуализации закачки. Наука не стояла на месте, разрабатывались качественно новые технологии, обеспечивающие стабильность системы ППД. Именно в это время появились такие инструменты, как малорасходные насосы, раскрылся широкий спектр качественного оборудования скважин и кустовых насосных станций (КНС), накладных расходомеров.

На четвертом этапе (2003–2010 гг.) в компании была поставлена цель комплексной оптимизации процессов ППД, преимущественно, на базе программных комплексов. Активно реализовывалась программа по замене насосно-компрессорных труб (НКТ) в нагнетательных скважинах на НКТ с внутренним полимерным покрытием.

Пятый, нынешний этап, рассчитан до 2015 года и направлен на обеспечение адресности закачки, повышение надежности насосных агрегатов, скважинного оборудования и трубопроводов, энергоэффективности системы ППД в целом. Его нельзя назвать последним этапом, так как система ППД постоянно развивается.

На период до 2015 года принята Концепцию реконструкции и развития системы ППД. Главной ее особенностью является комплексность применения новых технических и технологических решений. Это позволяет достичь максимального коэффициента нефтеизвлечения при оптимизации энергозатрат.

ЦЕЛЬ — ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ

Не секрет, что системы ППД на нефтяных месторождениях характеризуются высокой энергоемкостью. Так, на их долю приходится более 30% всей потребляемой компанией электроэнергии. Самыми энергоемкими являются насосные агрегаты КНС. Сегодня перед специалистами компании стоит важнейшая задача снижения удельного энергопотребления.

Для этого ежегодно совместно с ООО «УК «Система-Сервис», обслуживающей эти насосные агрегаты, формируется программа по капитальному ремонту и оптимизации насосных агрегатов. Эта программа на основании расчетов технико-экономического обоснования позволяет в необходимый момент проводить капитальный ремонт насосного агрегата, что приводит к экономии около 28,8 млн рублей в год.

Эту же цель – снижение энергоемкости — «Татнефть» ставит перед собой, начав опытно-промышленную эксплуатацию двух насосов объемного действия германских фирм. Результаты опытно-промышленной эксплуатации 2013 года показали, что удельное энергопотребление этих насосов в 2-2,5 раза ниже, чем у центробежных насосов с аналогичными характеристиками. Поэтому в компании принято решение закупить еще пять насосов объёмного действия. Их сервисное обслуживание осуществляется силами специалистов ООО «УК «Система-Сервис», которые прошли специальное обучение на фирмах-производителях насосов в Германии.

В настоящее время бoльшая часть оборудования системы ППД (насосные агрегаты, вспомогательное оборудование КНС), внутрискважинное и устьевое оборудование (НКТ, пакеры, нагнетательная арматура) обслуживается специалистами сервисных компаний Татарстана — ООО «УК «Система-Сервис» и УК ООО «ТМС групп», с которым у ОАО «Татнефть» заключены договоры. Централизация сервиса в управляющих компаниях позволила оптимизировать фонд оборудования, затраты на его обслуживание, организовать оборотный фонд оборудования, снизить простои, связанные с его ремонтом.

БУДУЩЕЕ – ЗА ИНТЕЛЛЕКТОМ!

Миром правит интеллект. Производство не может развиваться без науки. Эффективность содружества науки и производства подтверждена многолетней совместной работой ученых и практиков-нефтяников. А производственный и научный потенциал «Татнефти» тесно связан с деятельностью ТатНИПИнефть.

Институт, созданный в 1956 году, является одним из крупнейших научных центров нефтяной отрасли. Ученые-нефтяники сегодня решают сложнейшие научные и проектно-технические задачи комплексного освоения нефтяных месторождений в различных горно-геологических условиях. Не остается без их внимания и система ППД. Так, в настоящее время в «Татнефти» успешно внедряется технология сброса и очистки попутно добываемой воды на группе скважин, разработанная специалистами ТатНИПИнефть. Технология предназначена для отделения и очистки попутно добываемой воды на группе  скважин с последующей ее закачкой в нагнетательные скважины того же куста.

Новая разработка позволяет снизить объем жидкости, перекачиваемой по трубопроводам систем нефтесбора и ППД, и объем потребления пресной воды для закачки в пласт.

Разумеется, это не единичная разработка. Среди успешно внедренных высокоэффективных технологий ТатНИПИнефть – одновременно-раздельная закачка (ОРЗ), позволяющая производить закачку в два и более пласта одной скважиной и экономить затраты на бурение новой скважины; межскважинная (МСП) и внутрискважинная перекачка (ВСП), которая дает возможность производить закачку пластовой жидкости с выводом и без вывода ее на поверхность. Специальные разработки применяются и на месторождениях, удаленных от источников водообеспечения на значительные расстояния. Здесь используются системы индивидуальных УЭЦН или системы МСП или ВСП, позволяющие организовать адресную закачку с целью ППД. Многие-многие другие технические решения и технологии, направленные на совершенствование управлением системой ППД.

Отработку своих новых технологий компания ведет на так называемых интеллектуальных месторождениях. Средства автоматизации при разработке трудноизвлекаемых запасов дают нефтяникам возможность оптимизировать производительность оборудования и продуктивность скважин за счет анализа ее данных; предсказывать на основе прошлых данных сроки исчерпания скважин. Одновременно данные старых скважин с богатой историей добычи можно использовать для прогнозирования поведения новых. Современные системы автоматизации позволяют централизованно управлять большим количеством скважин с помощью систем дистанционного мониторинга.

Элементы интеллектуализации внедряются и в системе ППД. Так, в НГДУ «Альметьевнефть» на третьем блоке Березовской площади реализован пилотный проект по применению программного продукта, обеспечивающего управлением системой межскважинной перекачки (МСП). Эта программа позволяет получать данные по параметрам работы установок ЭЦН системы МСП, производить обработку показаний, выявлять отклонения фактических значений от заданных (режимных) и представлять данные отклонения в виде отчетных форм. Программа обеспечивает интеграцию показаний по работе нагнетательных и добывающих скважин, а также выдает рекомендации по изменению режима закачки.

Среди перспективных технологий заводнения в условиях истощенности запасов следует также назвать те, которые позволяют поддерживать заданный уровень добычи нефти в условиях поздней стадии разработки месторождений. Кроме уже названных выше ОРЗ, ВСП, МСП к ним относится и закачка с целью ПНП различных химических реагентов с помощью передвижных установок КУДР (это комплекс мобильных установок по приготовлению и закачке водных растворов сыпучих и жидких реагентов в скважины с целью повышения нефтеотдачи пластов). В нагнетательные скважины закачка производится с целью выравнивания профиля приемистости, потокоотклонения и увеличения приемистости.

Специальные разработки применяются и на месторождениях, удаленных от источников водообеспечения на значительные расстояния. Здесь используются системы индивидуальных УЭЦН или системы МСП или ВСП, позволяющие организовать адресную закачку с целью ППД. Для оптимального выполнения установленного режима закачки просто выбирается типоразмер УЭЦН.

Говоря о современных технологиях, нельзя обойти и их экологическую составляющую. Так, применение системы водоводов в антикоррозионном исполнении позволило  сократить количество порывов на водоводах сточной воды в системе ППД более чем в 30 раз. Использование защищенных НКТ с ПЭП и высокогерметичных пакеров М1-Х позволяет эффективно защищать эксплуатационные колонны нагнетательных скважин от воздействия высокого давления и агрессивных сточных вод, что, в свою очередь, не только сокращает затраты на ремонт скважин, но и снижает негативное воздействие на питьевые водоносные пласты, сохраняет родники.

В конечном же итоге, вся деятельность специалистов по ППД направлена на поиск эффективных решений по дальнейшему улучшению условий разработки и ресурсосбережения.

Новые возможности для снижения энергозатрат всегда найдутся, если не останавливаться на достигнутом. А это значит, что работы по внедрению новых технических решений и технологий продолжатся.