ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ

Установки электроцентробежных насосов на сегодняшний день являются основным распространенным нефтедобывающим оборудованием. УЭЦН работают в нефтяных скважинах, в том числе и наклонных, для откачки пластовой жидкости, содержащей воду, нефть, газ и механические примеси. В России почти 80% всей нефти добывается установками электроцентробежных насосов. УЭЦН является наиболее выгодными чем штанговые по величине затрат энергии. Тем не менее существуют множество факторов влияющие на работу установки – начиная от устройства скважин до процессов, протекающих в стволе скважины, а также в пласте. Эти осложнения приводят к резкому снижению эффективности работы ЭЦН.[1]

К основным причинам возникновения аварий внутрискважинного оборудования относятся:

- износ оборудования

- асфальтосмолопарафиновые отложения (АСПО)

- коррозионные разрушения металла

Механические примеси в составе пластовой жидкости являются основным фактором, приводящим к снижению выработки УЭЦН, что приводит к ее отказу. Эти отказы вызваны несколькими причинами: засорением твердыми механическими примесями и износом элементов насосного оборудования. Существует три различных вида износа установки электроцентробежного насоса: гидроабразивный износ, износ осевых опорных поверхностей и радиальный износ. Характеристика механических примесей, обусловленная размером и формой частиц, а также процентом и индексом агрессивности песка, способствует износу рабочих частей насоса. В настоящее время допустимость содержания механических примесей не влияет на подачу насоса. [5]

АСПО во внутрискважинном оборудовании образуются в результате снижения температуры пластовой жидкости ниже температуры насыщения нефти парафином, а также при снижении давления на забое скважины. В результате данных изменений происходит образование кристаллов парафина и осаждение их на скважинном оборудовании. [2] Одновременно с кристаллами парафина осаждаются асфальтены, смолы и механические примеси, придающие отложениям прочность и создающие трудности при их удалении.

Существуют два метода удаления АСПО:

- Удаление уже сформировавшихся отложений

- Профилактика оборудования, предотвращающая скапливание отложений

Удаление сформировавшихся отложений проводятся путем закачки пара, промывке горячей нефтью, применению электропечей, использование скребков и применение органических растворителей.

К основным методам, способствующим предотвращению скапливанию отложений можно отнести:

– использование специальных защитных покрытий;

– физические методы.

К физическому методу относят вибрации, которые при воздействии на область образования отложений вызывают колебания, препятствующие осаждению АСПО на стенках оборудования.

При выборе метода удаления АСПО следует учитывать структуру состав и свойства этих отложений. [4]

Как известно продукция скважин содержит коррозионно-активные вещества. Поступление на поверхность металла к образовавшемуся слою воды опасных коррозионных агентов из состава сырой нефти таких, как сероводород, кислород, оксид углерода(IV), вызывают коррозию металла, что приводит к нарушению герметичности насосного оборудования и трубопроводных коммуникаций. Даже малое сквозное коррозионное поражение может привести к неконтролируемому фонтанированию, к масштабным разливам нефти и загрязнению окружающей среды, которое перерастет в экологическую катастрофу.

Таким образом для исключения масштабных катастроф, основной причиной которых явилась бы коррозия, в скважины рекомендовано периодически добавлять ингибиторы коррозии или применять высоколегированные трубы, антикоррозионные покрытия. Эксплуатация электроцентробежных насосов требует постоянного контроля в целях предотвращения возникновения аварийных ситуаций. Своевременная профилактика приводит к увеличению срока службы оборудования. Добавление ингибиторов коррозии снижает вероятность коррозионного разрушения внутрискважинного оборудования, а удаление сформировавшихся отложений увеличивает добычу нефти и уменьшают расход электроэнергии при откачке.