Кейс

Модуль Health Check ЦНС

На месторождении в Западной Сибири была проведена оценка состояния центробежных секционных насосов (ЦНС) системы поддержания пластового давления: модуль Health Check по ступеням оценивал износ, КПД и кавитационный запас каждого насоса и заранее показывал срок выхода на ремонт.

Объект оптимизации

Местоположение: Западная Сибирь
Способ эксплуатации: Насосы ЦНС системы ППД

Описание задачи

Текущая ситуация

Multistage centrifugal pumps inject water into the reservoir and maintain its pressure, on which production at the surrounding wells depends. Over time, the wear rings between stages wear out, part of the water leaks back through the clearances, and the pump loses head and efficiency. Operating outside the range of the pump curve and insufficient suction pressure speed up wear and cause cavitation.Центробежные секционные насосы закачивают воду в пласт и поддерживают в нём давление, от которого зависит добыча на окружающих скважинах. Со временем щелевые уплотнения между ступенями изнашиваются, часть воды перетекает обратно через зазоры, и насос теряет напор и КПД. Работа вне рабочей зоны характеристики и недостаточное давление на приёме ускоряют износ и вызывают кавитацию.

По обычным параметрам такие изменения заметны поздно, когда насос уже не обеспечивает требуемое давление в коллекторе или расходует лишнюю электроэнергию. Требовалась оценка, которая показывает состояние насоса по ступеням и позволяет планировать ремонт заранее, а не после отказа.

Решение

Оценка состояния насоса по ступеням

Модуль Health Check сравнивал фактическую напорную характеристику насоса с паспортной и определял, где находится рабочая точка относительно рабочей зоны. Для каждой ступени оценивались износ щелевых уплотнений, переток через зазор, напор и КПД, а также кавитационный запас на приёме насоса.

From the discharge pressure trend and the rate of seal wear, the Health Check module forecast how many days remained before the pump would stop delivering the required pressure or the clearance would reach the repair limit. Engineers received a risk level and a recommendation: raise suction pressure, reallocate injection between pumps, plan an overhaul, or take the pump out for repair and switch injection to a standby unit.По тренду давления на выкиде и темпу износа уплотнений модуль Health Check прогнозировал, через сколько суток насос перестанет обеспечивать требуемое давление или зазор достигнет ремонтного предела. Специалисты получали уровень риска и рекомендацию: поднять давление на приёме, перераспределить закачку между насосами, запланировать ревизию или вывести насос в ремонт с переводом закачки на резервный агрегат.

Схема иллюстрирует принцип работы модуля Health Check на демонстрационной модели насоса. Значения на схеме условные и не соответствуют данным проекта.