Скважина на месторождении Наньян (месторождение Хэнань) представляет собой скважину с залежами сверхвязкой нефти на малой глубине, где применялся метод циклической закачки пара и азота. На поздней стадии эксплуатации температура в стволе скважины значительно снизилась, температура извлекаемой нефти упала до 19°C, а вязкость достигла 10 658 мПа·с. Это привело к трудностям с заполнением насоса и невозможности поддержания стабильного режима подъема в условиях низких температур. В июле 2020 года при подъеме насоса было обнаружено наличие песка в пластовом флюиде, что создавало высокий риск песчаного прихвата. Кроме того, существующая компоновка колонны не позволяла реализовать схему «закачка-добыча» без ее подъема.

I. Логика проектирования IntelliCPCP®

В августе 2020 года на скважине была внедрена система цельнометаллических конических винтовых насосов IntelliCPCP®.

• Адаптация к вязкости и нагрузкам: В условиях низких температур и высокой вязкости IntelliCPCP® использовала коническую структуру статора и ротора FERROXIS® для регулировки рабочего зазора. При снижении температуры и росте вязкости система динамически корректировала осевое положение конического ротора, подстраивая зазор под текущие значения вязкости, крутящего момента и дебита. Это улучшило условия поступления нефти в насос и снизило эксплуатационные нагрузки.

• Управление песком и автоматическая ликвидация прихватов: Для борьбы с выносом песка и рисками прихватов IntelliCPCP® вела мониторинг частоты вращения, крутящего момента, осевой нагрузки, давления и КПД насоса. При достижении заданных условий для промывки песка устьевой роторно-подъемный механизм DynaRL® приводил в действие подъем конического ротора. Благодаря уникальной конической архитектуре насоса FERROXIS® осевое смещение мгновенно увеличивало радиальный зазор. В расширенном зазоре под воздействием гравитации и потока жидкости песок эффективно вымывался из полостей насоса. После промывки система опускала ротор в исходное положение для возобновления добычи.

• Интеграция закачки и добычи: На этапе закачки пара механизм подъема приподнимал колонну штанг, а устьевой уплотнительный механизм THERMOLOCK® обеспечивал герметизацию устья, при этом глубинный цельнометаллический конический ротор синхронно поднимался, открывая канал для закачки пара. В то же время устьевой паровой фильтр предотвращал попадание примесей в насос, защищая его и сохраняя целостность устьевого оборудования. После завершения закачки система опускала конический ротор для возобновления добычи. Использование одной и той же колонны для переключения между каналами закачки и добычи позволило сократить частоту спуско-подъемных операций и обеспечить непрерывность производственного цикла.

  

II. Результаты применения IntelliCPCP®

После внедрения системы IntelliCPCP® эксплуатационные показатели скважины улучшились:

• Суточная добыча нефти: рост на 45%.

• Паронефтяное отношение: увеличение на 23 процентных пункта.

• КПД механизированной добычи: рост на 1,2 процентных пункта.

Удельное энергопотребление на 100 метров тонны жидкости: снижение на 10,3%.

Благодаря реализации схемы «закачка-добыча» без подъема колонны, регулировке зазоров и автоматической ликвидации песчаных и солевых прихватов, система сократила количество спуско-подъемных операций, внеплановых простоев и необходимость вмешательства персонала на скважине, что существенно снизило производственные затраты.

III. Заключение

Для данной скважины снижение температуры, рост вязкости, вынос песка и отсутствие возможности переключения режимов без подъема колонны создавали критические проблемы. IntelliCPCP® позволила решить эти задачи в рамках единой системы подъема, продлив период эффективной добычи в условиях низких температур и снизив энергозатраты на подъем жидкости.