История создания вентильного привода для нефтедобычи

Основным видом техники добычи нефти являются установки погружных центробежных насосов, которыми сегодня из 80 тыс скважин добывается около 80% добычи нефти в России.

Принципиальная конструктивная схема установки погружного центробежного электронасоса была разработана в России 1918 году, а их использование в нефтедобыче началось в середине 30-х годов в США. Срок службы ранних моделей УЭЦН был небольшим, однако за прошедшие годы были достигнуты значительные успехи в области развития и применения данной технологии, что позволило не только продлить срок службы оборудования, но и сделать его одним из основных видов техники добычи нефти.

Несмотря на значительные успехи в области совершенствования конструкции и технологии производства погружных установок, актуальными остаются вопросы снижения издержек в нефтедобыче за счёт дальнейшего повышения их энергетических, характеристик, необходимость повышения которых актуализируется в связи со стабильной тенденцией роста тарифов за электроэнергию и роста обводнённости скважин.

Более высокими по сравнению с асинхронным двигателями энергетическими показателями обладают синхронные электродвигатели с постоянными магнитами в роторе, которые в России называют вентильными электродвигателями (ВД).

Такие двигатели начали применяться в технике несколько десятилетий тому назад, однако их широкое использование стало возможным благодаря достижениям последних лет в развитии силовой, микропроцессорной электроники и программных средств управления, а также значительного развития мирового производства постоянных магнитов для таких приводов.

В начале 90-х годов прошлого века, учитывая мировую тенденцию в области совершенствования электроприводов, российские специалисты начали обсуждать вопрос возможность использования вентильных электродвигателей в качестве приводов УЭЦН.

Учитывая актуальность задачи повышение эффективности эксплуатации погружных электронасосов и, в первую очередь, снижение энергозатрат в нефтедобыче, в 1995 году в ОАО «ЛУКОЙЛ» самым серьёзным образом отнеслись к предложению одного из ведущих предприятий ВПК в области создания электрических приводов для аэрокосмической техники – ОАО «АЭРОЭЛЕКТРИК» (бывший МАЗ «Дзержинец»), – заняться разработкой принципиально новых высокоэнергоэффективных приводов нефтяного оборудования. Это было время, когда многие предприятия ВПК, оказавшиеся без заказов, предлагали нефтяникам различные идеи, не все из которых, к сожалению, были достаточно обоснованы и перспективны.

Причиной того, что некоторые идеи оказались нежизнеспособными – это слабое знание проблем нефтяников и состояния рынка нефтяного оборудования.

Несмотря на то, что перспективы предложенной к разработке нового типа приводов для нефтяного оборудования были ещё далеко не ясны, тем не менее, учитывая высокий научный и технический потенциал ВПК, ОАО «ЛУКОЙЛ» принял решение не только финансировать разработку, но и подключить к её реализации своих специалистов, обладающих большим опытом эксплуатации нефтяного оборудования.

В феврале 1996 года Президиумах НТС ОАО «ЛУКОЙЛ», заслушав информацию ОАО «АЭРОЭЛЕКТРИК» о разработках предприятия в области создания новых типов приводов для аэрокосмической техники, рекомендовал соответствующим своим службам рассмотреть возможность развития научно-технического сотрудничества с ОАО «АЭРОЭЛЕКТРИК» в области разработки и внедрения предложенных новых видов оборудования.

На состоявшемся в октябре 1996 года в г. Когалыме совещании по вопросу повышения эффективности использования УЭЦН был заслушан доклад, в котором были изложены перспективы использования вентильных электродвигателей в оборудовании для добычи нефти. В конце того же года в ОАО «АЭРОЭЛЕКТРИК» был изготовлен действующий макетный образец первого в мире погружного вентильного электродвигателя для привода УЭЦН. (Этот «музейный экспонат» сохранился и находится в рабочем состоянии).

Полномасштабные опытные образцы новых типов приводов были испытаны в 1998 году в скважинах ООО «ЛУКОЙЛ - Западная Сибирь» и ОАО «РИТЭК». Испытания подтвердили возможность и целесообразность их использования в качестве приводов погружных насосов.

После августа 1998 года работы над приводом были фактически приостановлены. Создалась реальная угроза потери достигнутых к тому времени результатов. В 2000 году ОАО «ЛУКОЙЛ» совместно с ОАО «РИТЭК» - Российской Инновационной топливно-энергетической компании, входящей в Группу НК «ЛУКОЙЛ», приняли решение создать с составе ОАО «РИТЭК» Инновационно- технологический центр, пригласив в его состав для продолжения работ по вентильным приводам для нефтяных насосных установок. группой ведущих специалистов ОАО «АЭРОЭЛЕКТРИК», работавших по этой тематике.

Авиационные подходы к созданию новой техники, активное участие в этой работе нефтяников компании и поддержка проекта генеральным директором ОАО «РИТЭК» В.И. Грайфером позволили уже в 2001 году успешно завершить приёмочные испытания, по результатам которых Президиум НТС ОАО «ЛУКОЙЛ» поддержал решение приёмочной комиссии о постановке вентильных приводов УЭЦН на производство.

Станции управления начали изготавливать совместно с одним из предприятий электротехнической промышленности.