На месторождениях сверхвязкой нефти (СВН) с использованием методов термического воздействия многие скважины часто простаивают из-за капитального ремонта, вызванного частыми отказами насосного оборудования, трудностями с запуском после закачки пара и износом насосно-компрессорных труб (НКТ) и штанг. Проблема таких скважин заключается не в плохих характеристиках пласта, а в неспособности подъемного оборудования стабильно работать в условиях высоких температур, абразивного износа, коррозии и высокой искривленности ствола.

Пласты СВН сохраняют продуктивность при воздействии пара, однако постоянные поломки оборудования сокращают межремонтный период. Особенно на сильно искривленных участках усиливается трение между штангами и трубами, а сопротивление при перезапуске после остановки становится критическим. Сочетание высоких температур, механических примесей (песка) и коррозионно-активных флюидов приводит к частым отказам традиционных винтовых насосов (PCP) с эластомерными статорами, что увеличивает частоту капитальных ремонтов и количество внеплановых простоев.

Система IntelliCPCP® от компании Hengxin Beishi (HXBS) разработана специально для эксплуатации в условиях высоких температур, агрессивных сред и большой кривизны скважин.

Ⅰ.Основные проблемы традиционного оборудования при термогазовом воздействии

Выход из строя оборудования на скважинах с термовоздействием обусловлен комплексом факторов. Искривление ствола и наличие песка ускоряют износ штанг и НКТ, высокая вязкость нефти увеличивает гидравлическое сопротивление, а циклическая закачка пара снижает стабильность материалов.

В процессе эксплуатации износ и коррозия постоянно воздействуют на компоненты системы. На этапе перезапуска остывшая нефть, отложения солей и выпавшие твердые частицы многократно увеличивают пусковое сопротивление. В условиях термической добычи резиновый статор теряет свои свойства под воздействием температур и химической коррозии, что радикально сокращает срок службы оборудования.

Источник изображения: https://artemis-kautschuk.de/en/products/stators/

Ⅱ.Технологическая логика IntelliCPCP®

IntelliCPCP® — это комплексная штанговая насосная система, в основе которой лежит цельнометаллический конический винтовой насос. Технология FERROXIS® использует коническую пару «винт-статор», выполненную полностью из металла, что делает её идеальной для работы при высоких температурах, повышенной вязкости и коррозии. В отличие от традиционных PCP, цельнометаллическая конструкция обладает значительно более высокой адаптивностью к условиям CSS (циклическая закачка пара) и SAGD (парогравитационное дренирование).

Интеллектуальное управление зазором: Конструкция FERROXIS® позволяет регулировать рабочий зазор в режиме реального времени:

• При работе с маловязкой средой зазор можно уменьшить для повышения объемного КПД.

• При высоком пусковом сопротивлении зазор увеличивается, что снижает нагрузку на привод и исключает риск заклинивания из-за попадания песка.

  

Ⅲ.Технология «мягкого пуска» (Soft-Start)

В сильно искривленных скважинах после длительной остановки или закачки пара насос должен преодолеть высокое сопротивление застывшей нефти, солевых отложений и осадка. В традиционных системах это часто приводит к обрыву штанг или поломке привода. IntelliCPCP® увеличивает зазор в паре «винт-статор» перед пуском, позволяя густой нефти и примесям беспрепятственно проходить через насос. Согласно эксплуатационным данным, потребление энергии при пуске с IntelliCPCP® составляет всего 51% от номинальной мощности, что снижает механические нагрузки и продлевает срок службы системы.

Ⅳ.Преимущества системы для термогазовой добычи

IntelliCPCP® — это не просто насос, а полноценный интеллектуальный комплекс. Связка цельнометаллического насоса FERROXIS®, интеллектуального шкафа управления Synergix®, системы роторного подъема DynaRL® и устья скважины THERMOLOCK® обеспечивает синергетический контроль.

• Характеристики: Максимальная температура на забое — 380 °C.

• Производительность: Стабильная перекачка сред вязкостью до 20 000 мПа·с при 50 °C (в 4 раза выше, чем у традиционных штанговых насосов).

• Эффективность: Система снижает риск «песчаных» и «солевых» заклиниваний, что существенно увеличивает межремонтный период.

  

Ⅴ.Стабильность и экономическая эффективность

Согласно кейсам эксплуатации IntelliCPCP®, продолжительность непрерывной работы некоторых скважин превысила 50 месяцев, а средний показатель MTBF (среднее время между отказами) на месторождениях вырос на 45,63%.

Отказ от эластомеров устраняет риск деградации статора при высоких температурах. Реальные показатели использования системы демонстрируют:

• Рост КПД системы на 11,76%.

• Повышение коэффициента извлечения нефти на 58,03%.

  

Ⅵ.Заключение

Для специалистов по добыче нефти система IntelliCPCP® является решением, позволяющим перевести скважины из режима постоянного ремонта в режим стабильной эксплуатации. В условиях высокотемпературной добычи СВН данная технология помогает сократить количество капитальных ремонтов, увеличить межремонтный период и значительно повысить рентабельность добычи.