Колтюбинговое бурение с применением азотных компрессорных станций ТГА Промышленной группы "ТЕГАС"

Азотные станции позволяют обеспечить безопасность технологических процессов нефтегазовой отрасли путем создания инертной атмосферы на основе азота.

Химический элемент "азот". Воздух на 78,3% состоит из азота. Азот как газ (N2) существует в форме двухатомных молекул и не имеет цвета, запаха и вкуса. Его получают промышленным путем, выделяя из воздуха. Азот – прекрасно зарекомендовавший себя промышленный газ, который сегодня находит разнообразное применение.
В нефтедобывающей промышленности азот необходим для осуществления многих технологических процессов. Главным образом он используется для создания инертной атмосферы. Азот как инертный газ способен обеспечить взрыво- и пожаробезопасность при бурении, освоении и ремонте газовых и нефтяных скважин, вскрытии продуктивных пластов, ремонте и испытаниях нефте- и газопроводов, а также во время транспортировки и перевалки углеводородов.

Одним из перспективных направлений применения газообразного азота являются колтюбинговые технологии.

Промышленная группа "ТЕГАС" предлагает наиболее выгодный для потребителя способ получения азота путем разделения воздуха на половолоконных мембранных азото-кислородных воздушных фильтрах.

Принцип действия мембранной газоразделительной установки основан на различной скорости проникания газов через полимерный мембранный азото-кислородный воздушный фильтр под действием перепада парциальных давлений на ней.

 Мембранный азото-кислородный воздушный фильтр представляет собой трубку толщиной в несколько долей микрометра, обеспечивающую газоразделение. Сотни метров мембран посредством запатентованных мембранных элементов размещаются в унифицированных мембранных модулях, которые собираются в компактную систему.

Принцип действия азотной установки отражен на рисунке, приведенном ниже.
Исходная газовая смесь, сжатая компрессором, проходит фильтрационные элементы и подается в мембранный газоразделительный блок. Проходя внутри половолоконной мембраны мембранного азото-кислородного воздушного фильтра, легкопроникающие компоненты газа через пористую оболочку мембраны просачиваются в межмембранное пространство и отводятся на сброс в атмосферу. Труднопроникающие компоненты газа проходят по всей длине мембраны и далее поступают потребителю. Движущей силой процесса проникания является разность парциальных давлений по обе стороны мембраны. Управление процессом разделения осуществляется путем регулирования давления и расхода газовых смесей.

Совместными усилиями технических служб компаний ООО "Краснодарский Компрессорный Завод" и ООО "ТЕГАС" разработан и выпускается новый номенклатурный ряд азотных установок и станций типа ТГА для применения при работе на объектах нефтегазодобывающей и перерабатывающей отраслей.

В процессе продолжающихся испытаний станций типоряда ТГА техника успешно подтверждает параметры, заложенные при проектировании. На сегодняшний день станции ТГА сертифицированы, соответствуют строгим мировым стандартам и не имеют аналогов в России по массо-габаритным характеристикам (компактности) и достигаемой чистоте азота при номинальной производительности.

Азотные компрессорные установки ТГА, выпускаемые Промышленной группой "ТЕГАС", при колтюбинговом способе бурения обеспечивают:
• вызов притока путем снижения уровня жидкости в скважине;
• оттеснение скважинной жидкости газообразным азотом на определенную глубину;
• освобождение скважин от водяного блокирования, извлечение пластового флюида или продуктов реакции после кислотной обработки из призабойной зоны;
• промывку забоя скважин с аномально-низкими пластовыми давлениями (АНПД) азотированными жидкостями без подхода бригад ТКРС и колтюбинга;
• промывку забоя скважин (вымыв проппанта) с аномально-низкими пластовыми давлениями (АНПД) азотированными жидкостями с колтюбингом;
• очистку призабойной зоны пласта от механических примесей;
• опрессовку фонтанных арматур и задвижек, оборудования, трубопроводов;
• прогонку шаблонов по трубопроводам;
• опрессовку эксплуатационных колонн, подвески НКТ, бурильных труб, противовыбросового оборудования (ПВО), межколонных пространств;
• крепление скважин (при бурении) азотированным цементным раствором.

Самоходные азотные компрессорные станции ТГА пришли на смену прекрасно зарекомендовавшим себя станциям СДА. Все азотные станции ТГА комплектуются мембранными газоразделительными блоками собственного производства, разработанными совместно с ведущим мировым производителем мембранных азото-кислородных воздушных фильтров. Новая схема газоразделения позволяет достичь более высокой селективности разделения воздуха.

Основными достоинствами технологии, которая реализована при разработке и изготовлении азотных станций ТГА, является высокая надежность, удобство и простота в обслуживании.

Передвижные компрессорные станции Промышленной группы ТЕГАС являются наиболее ярким представителем оборудования, применяемого в нефтегазовой отрасли. Они используются для более продуктивной работы, повышения качества и безопасности работ на объектах.

Выпускаемые передвижные азотные станции рекомендованы Ростехнадзором к применению при бурении, освоении, ремонте и эксплуатации газовых и нефтяных скважин, вскрытии продуктивных пластов, ремонте и испытаниях трубопроводов и резервуаров.

Станции рассчитаны на получение азота из воздуха на месте эксплуатации методом мембранного газоразделения. Ряд станций не имеет аналогов по своим рабочим характеристикам, комплектации и возможности транспортировки.

Отличительные особенности азотных станций ТГА:

1. Повышенная чистота азота на выходе, регулируемая от 95 до 99,9%.
2. Производительность станций составляет от 5 до 40 кубометров азота в минуту.
3. Давление азота на выходе станции возможно в диапазоне от 5 до 400 атм. Имеется возможность его увеличения в специальном исполнении.
4. Реализована возможность регулирования производительности от 50 до 100%.
5. Оптимизирована компоновка навесного оборудования для более легкого обслуживания станции.
6. Проведена модернизация капота, увеличены его надежность и долговечность. По техническому заданию заказчика изготавливаются капоты с тепло- и звукоизоляцией.
7. Микропроцессорная система автоматики обеспечивает возможность контроля при удаленном доступе.
8. Модернизированная система охлаждения дизеля и компрессора позволяет станции работать с более высокими (низкими) температурами окружающей среды.

Характеристики станций на сегодняшний день являются непревзойденными по сочетанию производительности, давления, концентрации азота и габаритам среди производителей аналогичной спецтехники на мировом рынке.

Наименование ТГА-5/101 ТГА-10/251 ТГА-20/251 ТГА-20/351 Объемная производительность по азоту, приведенная к условиям всасывания, м?/мин 5 10 20 20 Чистота азота на выходе, % 95-99 95-99 95-99 95-99 Давление воздуха начальное, кгс/см? атмосферное атмосферное атмосферное атмосферное Давление азота конечное, изб., кгс/см?, не более 100 250 250 350 Температура азота конечная, °С, не более 80 80 80 80 Транспортная база шасси автомобиля КрАЗ-65053, KAMA3-53228, КАМАЗ-43118, УРАЛ-4320 и пр. шасси автомобиля КрАЗ-65053, KAMA3-53228, КАМАЗ-63501, УРАЛ-532362 и пр. шасси автомобиля МЗКТ и пр. шасси автомобиля МЗКТ и пр. Масса станции полная, кг, не более 20000 25000 33000 40000 Габаритные размеры станции (с учетом шасси), ДхШхВ, мм, не более 10000x2500x3600 10000x2500x3600 13000x2500x3600   Тип привода дизельный дизельный дизельный дизельный Марка дизеля/ силового агрегата ПД-300, Deutz, Caterpillar и пр. ПД-500, Deutz, Caterpillar и пр. ПД-500, Deutz, Caterpillar и пр.   Марка компрессора 2ГМ2,5-5/101 двухрядный четырехступенчатый 4ГМ2,5–10/251 четырехрядный шестиступенчатый 4ГМ2,5–18/251 четырехрядный шестиступенчатый; дожимающий CF1000H (двухступенчатый винтовой маслозаполненный) 4ГМ2,5–18/351 четырехрядный шестиступенчатый; дожимающий XRV 12 Atlas Copco (двухступенчатый винтовой маслозаполненный)