ОАО «ЮЖНИИГИПРОГАЗ» АВТОМАТИЗАЦИЯ РАБОТЫ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН СЕНОМАНСКОЙ ЗАЛЕЖИ ЯМБУРГСКОГО НГКМ, ОБОРУДОВАННЫХ КОНЦЕНТРИЧЕСКИМИ ЛИФТОВЫМИ КОЛОННАМИ, В УСЛОВИЯХ ОТСУТСТВИЯ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ Тарасов А.А.

2 Контроль и автоматизация технологического процесса добычи газа в реальном времени, возможность управления из централизованного пульта оператора – была и есть трудноразрешимая задача в условиях Крайнего Севера. Оригинальные конструктивные и технические решения НПФ «Вымпел», с использованием электронных комплектующих ведущих мировых производителей, дают возможность решения поставленной задачи как на электрифицированных, так и на неэлектрифицированных объектах.

С целью достижения надежной эксплуатации газовых скважин за счет непрерывного или периодического выноса жидкости из забоя, повышения производительности, срока устойчивой эксплуатации, протоколом рабочего совещания в Департаменте по добыче газа, газового конденсата и нефти ОАО «Газпром» утверждено техническое задание на разработку рабочей документации по привязке на газовых скважинах куста 719 сеноманской залежи Ямбургского НГКМ систем контроля и управления работы скважин.

3 Одними из главных целей проектных решений по привязке «Технологического энергонезависимого комплекса контроля и управления режимами работы газовых скважин, оборудованных концентрическими лифтовыми колоннами» являются: вынос жидкости (техническая, конденсационная и пластовая вода) из скважины, оптимизация работы неэлектрифицированных газовых скважин, автоматизация технологического процесса и обеспечение экологической безопасности производства.

4 Фрагмент технологической схемы и схема автоматизации обвязки кустов газовых скважин

Процесс обводнения скважин является одной из наиболее серьезных проблем, влияющих на продуктивные возможности скважины. Низкие рабочие дебиты газа и относительно большие диаметры лифтовых колонн не всегда обеспечивают необходимые условия для выноса жидкости из ствола скважин. Скопление воды на забое и в лифтовой колонне скважин вызывает дополнительные потери давления при движении газа, намокание и разрушение породы продуктивного пласта, способствует поступлению песка на забой скважины. Накопление воды также приводит к увеличению фильтрационных сопротивлений, дальнейшему снижению дебита и в итоге к остановке (самозадавливанию) скважин. Песок, накапливающийся на забое скважины, оказывает дополнительное сопротивление притоку газа из продуктивного пласта, а также способствует абразивному износу скважинного оборудования.

5 Применение концентрического лифта для удаления жидкости из скважин позволит практически полностью отказаться от технологических продувок скважин в атмосферу, решить проблему обводнения скважин во время сезонной неравномерности отборов и увеличить годовые отборы газа из месторождения. 1 - Регулируемое дроссельное устройство; 2 – расходомерное устройство; 3 – регулирующий клапан; 4 – ТК РС КЛК производства НПФ «Вымпел»; 5 – основная лифтовая колонна; 6 – центральная лифтовая колонна

Состав ТК РС КЛК. Комплект кустовой телемеханики, в составе: модуль электроники, барьеры искрозащитные, контроллер, радиостанция; энергомодуль, содержащий контроллер и блок аккумуляторных батарей; комплект антенно-фидерных устройств для связи с пультом управления телемеханики с грозоразрядником и др; Комплект автономных источников энергии, в составе: солнечные модули; ветрогенератор; Термоэлектрогенераторы и др; Строительно-монтажный комплект, в составе: монтажная мачта; монтажный модуль (2шт) и др. Средства защиты от воздействия окружающей среды; Комплект контрольно-измерительных и исполнительных устройств модуля технических средств скважинного оборудования, в составе: расходомеры газа ДФР-01 и / или расходомер газа «ГиперФлоу»; регулирующие устройства дебита газовой скважины РУД-02 (РУД-1); система подачи ингибитора СПИ-02 (СПИ-1); контроллер управления

В основу работы двухфазного расходомерного устройства ДФР-01 положен принцип измерения расхода методом переменного перепада давления

Модуль технических средств скважинного оборудования (для технологии с концентрическими лифтами)

6 автоматического сбора, обработки и представления информации о текущих режимах работы скважин оперативному персоналу; автоматического обнаружения нештатных и аварийных ситуаций на скважинах; реализации алгоритмов удаления жидкости из скважин; оптимизация режимов работы как, непосредственно, каждой скважины, так и куста газовых скважин путем автоматического регулирования дебита; предотвращение гидратообразования путем эффективного автоматического управления подачей ингибитора в шлейф скважины; применение высоконадежных технических средств ТК РС КЛК, конструктивно объединенных в модули полной заводской готовности, поставляемых в собранном виде; развитой системы диагностики состояния и режимов работы технических средств комплекта; развитого программно-технического комплекса; полной автономности ТК РС КЛК при эксплуатации; возможности дистанционного вмешательства в процесс автоматизации оператора УКПГ. Поставленные цели должны достигаться за счет:

Программно-технический комплекс позволяет: сигнализировать состояние технологического оборудования; дистанционно изменять параметры, константы и служебную информацию; сигнализировать отклонения измеряемых и расчетных технологических параметров за пределы уставок; выполнять ручное регулирование исполнительными механизмами (РУД-02 и СПИ-02) с рабочего места оператора; передавать расчетные среднечасовые и среднесуточные значения расхода и др.

7 В условиях Крайнего Севера, когда кусты газовых скважин неэлектрифицированы, технологический комплекс использует тепловую энергию газа, энергию ветра и солнца. Комплект автономных источников электроэнергии обеспечивает длительность непрерывной работы в режиме с периодом передачи данных не менее 15 мин – не менее 10 лет, а в аварийной ситуации, при питании от внутренних источников энергии (АКБ модуля) и полноценным функционированием – 72 часа. При потери связи кустового комплекта телемеханики с пультом управления, осуществляется автоматическое регулирование дебита скважин, управление режимами выноса жидкости и подачи ингибитора в соответствии с ранее заданными уставками.

ФРАГМЕНТЫ РАЗМЕЩЕНИЯ КОМПЛЕКТА КУСТОВОЙ ТЕЛЕМЕХАНИКИ Особенности установки. Антенну необходимо устанавливать учитывая уровень грунта, расстояние до диспетчерского пункта или до ретранслятора, а также рельеф местности (обеспечение прямой видимости). Солнечные модули необходимо ориентировать на ЮГ. Вылет монтажных модулей над уровнем грунта необходимо выполнить достаточным, чтобы их не заливало водой. Рядом с монтажными модулями необходим свободный технологический подъезд.

Примеры промышленного внедрения информационно- управляющей системы (ИУС) добычи газа без технологии концентрических лифтовых колонн. В 2005 – 2006 гг. введены в эксплуатацию системы на 31 кусте газовых скважин ИУС «Ямбург-ГиперФлоу-ТМ» на Анерьяхинской площади Ямбургского ГКМ. В гг. внедрена система «Ямбург-ГиперФлоу- ТМ(Р)» на кустах газовых скважин УКПГ-9, УППГ-10 Харвутинской площади Ямбургского ГКМ – 2009 гг. внедрение системы на ЭУ-10, ЭУ-9, УКПГ-1, 6 Ямбургского ГКМ

БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ 2