Установка PCP в многофазном бустинговом применении

Задача

Куст скважин добывал нефть через насосно-компрессорные трубы (tubing) и газ через обсадную колонну (casing), которые необходимо было объединить в одном трубопроводе. Этот трубопровод работал при давлении 15–20 бар из-за большого расстояния до установки подготовки.

Поскольку давление в обсадной колонне не может быть ниже давления в трубопроводе, это означало, что забойное давление при притоке в скважинах не могло быть ниже 15–20 бар, даже если минимизировать погружение насоса.

Кроме того, более высокое давление со стороны насосно-компрессорных труб означало, что все погружные насосы требовали дополнительной мощности для работы и функционировали при более высоких нагрузках.

Цель заключалась в том, чтобы объединить газ и жидкость в трубопроводе с помощью насоса и/или компрессора, чтобы снизить давление на устье скважины. Наличие одновременно вязкой тяжёлой нефти и газа означало, что многие традиционные насосы и компрессоры нельзя было использовать. Кроме того, стоимость насоса, компрессора и сепаратора была бы очень высокой, если бы два потока приходилось повышать давление отдельно.

Результаты и преимущества

Насос работает с производительностью до 100 м³/ч, при свободной газовой фракции до 88 %.

Давление на входе составляет примерно 1 бар, что значительно ниже давления в трубопроводе (давления на выходе насоса), равного 15–20 бар.

За три года после установки насос работал суммарно 1,5 года (в остальное время используется байпасная линия). За этот период насос не потребовал запасных частей или капитального обслуживания и не показал признаков снижения производительности, таких как износ.

Кроме того, фактический дебит скважин на кусте оказался ниже прогнозируемого из-за того, что некоторые скважины временно находились вне эксплуатации. Насос был рассчитан на более высокий расход и требовал скорости вращения 120–240 об/мин, однако фактическая рабочая скорость находилась в диапазоне 60–80 об/мин, автоматически регулируемом системой управления и частотным преобразователем (VSD).

Даже при работе на более низкой скорости снижения производительности насоса не наблюдалось. Несмотря на это, отдельные скважины смогли увеличить добычу до 7 % по сравнению с уровнем добычи при более высоком давлении на устье.