Опыт применения стеклопластиковых насосных штанг и стеклопластиковых НКТ в скважинах, осложненных коррозией и АСПО

Коррозионное разрушение внутрискважинного оборудования – одно из наиболее частых осложнений, возникающих в процессе добычи нефти. Для защиты скважинного оборудования от коррозии и АСПО ООО «УК «Промтехкомплект» предлагает стеклопластиковое оборудование: насосные штанги для скважинных штанговых насосных установок (СШНУ), а также насосно-компрессорные трубы (НКТ) с металлическими наконечниками. Помимо этого, ООО «УК «Промтехкомплект» предлагает услуги по ремонту (модернизации) бывших в употреблении стеклопластиковых НКТ любых производителей с целью возврата модернизированных НКТ в фонд действующего оборудования.

ООО «УК «Промтехкомплект» было основано в 2009 году. Предприятие производит оборудование для работы с фондом скважин, осложненных коррозией и асфальтосмолопарафиновыми отложениями (АСПО).

СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫЕ НАСОСНЫЕ ШТАНГИ

Штанга насосная стеклопластиковая (ШНС) предназначена для передачи движения от станков-качалок (СК) к плунжерным скважинным насосам. Главные отличительные особенности данного оборудования – небольшой вес и высокая коррозионная стойкость. ШНС в три раза легче стальных аналогов, что позволяет производить заглубление насосного оборудования без замены наземного привода (СК) и повышать дебит жидкости. Рост дебита фактически подтвержден результатами ОПИ.

Небольшой вес ШНС также позволяет применять данное оборудование в искривленных скважинах, где происходит истирание стенки НКТ. За счет меньшего веса штанговой колонны нагрузка на стенку НКТ гораздо меньше, нежели при контакте металла  с металлом. Будучи изготовленными из стеклопластика, ШНС обладают повышенной коррозионной стойкостью и, соответственно, более длительным сроком эксплуатации по сравнению со стальными аналогами

 

ОПЫТНО-ПРОМЫСЛОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ

В период с 2010 по 2011 год ШНС прошли опытно-промысловые испытания (ОПИ) на осложненных коррозией скважинах ОАО «Удмуртнефть» (табл. 1).

ОПИ подтвердили работоспособность стеклопла- стиковых штанг, что отражено в актах о завершении ОПИ и подкреплено реальной наработкой на отказ (НнО) при эксплуатации в коррозионно-агрессивых средах и при повышенном образовании АСПО.

Так, до внедрения стеклопластиковых насосных штанг средний межремонтный период работы скважины (МРП) составлял менее 150 сут, после внедрения ШНС максимальная наработка СШНУ составила бо- лее 650 сут, что в 4,5 раза больше, чем ранее.

Для подтверждения эксплуатационных характеристик ШНС в искривленных скважинах в 2015 году были проведены испытания на скважине с отклонением по азимуту в среднем на 15,5° и интенсивностью набора кривизны 5,5°/100 метров (табл. 2).

 

Таблица 1

Опытно-промысловые испытания ШНС

 

Показатели

Скв. 1

Скв. 2

Скв. 3

до

после

до

после

до

после

Дата внедрения

09.11.2012

09.09.2013

03.11.2010

Глубина спуска насоса, м

1072

970

952

1032

1042

1042

Диаметр плунжера насоса, мм

44

44

57

44

57

57

Компоновка штанговой колонны

ШН22 - 565 м ШН19 - 507 м

ШНС22 - 516 м ШН22 - 454 м

ШН22 - 528 м ШН19 - 424 м

ШНС25 - 480 м ШН22 - 552 м

ШН22 - 1042 м

ШНС22 - 400 м ШН22 - 642 м

Максимальная нагрузка на шток, т

4,08

3,56

4,59

3,78

5,76

4,3

Дебит жидкости, м3/сут

15

17

11,7

14

21

33

МРП скважины, сут

134

672+

101

489+

98

210+

Содержание H2S, мг/л

128

144

225

 

 

 

 

Таблица 2

ОПИ ШНС в искривленной скважине

Парамеры

До внедрения

После внедрения

Глубина спуска насоса, м

1600

1900

Динамический уровень, м

1121

1390

Диаметр плунжера насоса, мм

32

44

Длина хода, м

2

2,5

Число качаний, мин-1

4

4

 

Компоновка штанговой колонны

ШН24-524 ШН22-560 ШН19-486

ШНС25-992 ШН22-896 ШН19-8

Максимальная нагрузка на шток, т

5,8

6,1

Дебит жидкости, м3/сут

4,8

6,4

Дебит нефти, т/сут

3,11

5,28

Наработка, сут

221

446+

 

В настоящее время проведены ОПИ и осуществляются промышленные поставки оборудования в дочерние предприятия ПАО «НК «Роснефть» и в ПАО «Татнефть» им. В.Д. Шашина.

Также производится промышленная поставка оборудования в АО «Эмбамунайгаз» (Республика Казахстан), «Ширван-Ойл» (Азербайджан), ООО «РИТЭК», ООО «БАЙТЕКС», ООО «Кунгурская нефтяная компания» (UDS Oil) и в другие нефтяные компании России и ближнего зарубежья.

 

СТЕКЛОПЛАСТИКОВЫЕ НКТ

По аналогии со стеклопластиковой штангой специалисты ООО «УК «Промтехкомплект» разработали стеклопластиковую насосно-компрессорную трубу (СП НКТ) с металлическими наконечниками (рис. 1).

Испытания стеклопластиковых НКТ были проведены на трех скважинах, две из которых были оборудованы ЭЦН, одна – СШН со стеклопластиковыми насосными штангами (табл. 3).

Последняя скважина – яркий пример комплексного подхода к борьбе с осложняющими факторами.

СНО СШНУ до внедрения стеклопластикового оборудования составляла 120 суток. После внедрения вышеуказанного оборудования скважина отработала 437 сут, после чего была остановлена по причине выхода из строя насосной установки. После замены насосной установки мониторинг работы скважины в стеклопластиковой компоновке не производился.

 

Таблица 3

Опытно-промысловые испытания стеклопластиковых НКТ

Критерий

Значение

 

Глубина спуска насосной установки, м

3500 (5500

при условии крепления пакера)

Номинальное рабочее давление, МПа

до 35

Испытательное гидравлическое давление, МПа

до 53

Рабочая осевая нагрузка, кH

до 25

Испытательная осевая нагрузка, кH

до 38

Температура транспортируемой среды, °С

до 90

Коэффициент шероховатости внутренней поверхности

0,00015

 

МОДЕРНИЗАЦИЯ СП НКТ, БЫВШИХ В УПОТРЕБЛЕНИИ

Отдельно следует отметить возможность ремонта б/у стеклопластиковых НКТ по специальной технологии, разработанной ООО «УК «Промтехкомплект». Суть технологии заключается в удалении отработанной резьбовой части и соединении стеклопластикового тела трубы с металлической головкой со стандартной для НКТ резьбой. Наша конструкция стеклопластиковой НКТ повышает в разы стойкость резьбы и увеличивает количество спускоподъемных операций (СПО) по сравнению с обычной резьбой, нарезанной
на теле стеклопластиковой трубы. Данная конструкция обладает инертностью к агрессивным компонентам (отсутствие коррозии и засорения нефтепромыслового оборудования и призабойной зоны пласта (ПЗП) продуктами коррозии) и меньшим весом в сравнении с металлической трубой. Гладкая поверхность труб препятствует созданию центров кристаллизации отложений и снижает гидравлическое сопротивление восходящему потоку жидкости. Кроме того, такие трубы не подвержены коррозии.

 

Рис. 1. Стеклопластиковые НКТ с металлическими наконечниками

В целом модернизация НКТ обеспечивает увеличение МРП, снижение влияния АСПО и солеотложений. По данной технологии можно провести модернизацию стеклопластиковых НКТ любого производителя с тем, чтобы впоследствии вернуть модернизированные НКТ в фонд действующего оборудования.
Так, в июле 2020 года по заказу РУП ПО «Белоруснефть» был проведен ремонт СП НКТ производства ООО НПП «ЗСТ». После ремонта произведен совместный спуск колонны модернизированных стеклопластиковых НКТ в стенд-скважину.

По итогам испытаний были сделаны следующие выводы:

  • конструкция модернизированных стеклопластиковых НКТ позволяет осуществить заданное количество СПО;
  • соединения «стеклопластик-металл» выдержали необходимые нагрузки;
  • конструкция СП НКТ с металлическими резьбами позволяет осуществить заданное количество свинчиваний/развинчиваний;
  • конструкция модернизированных б/у стеклопластиковых труб пригодна к дальнейшей эксплуатации.


Таким образом, ООО УК «Промтехкомплект» произвело модернизацию б/у СП НКТ с возвратом в фонд действующего оборудования.
Технологию модернизации СП НКТ можно назвать универсальной и применимой на обширном фонде скважин.

Эксплуатация скважин с УШГН