Впервые в практике безотказная наработка штанговых глубинных насосов достигла тысячи суток
Мы уже рассказывали о передовой и экономически выгодной технологии поверхностного упрочнения цилиндров штанговых насосов, которые успешно эксплуатируются уже более двух с половиной лет в ЦДНГ-5 ООО "ЛУКОЙЛ-Пермь". Затронутая проблема необходимости создания и внедрения высококачественных насосов получила свое отражение и на страницах других отраслевых изданий.
В частности, автор одной из статей в журнале "Нефтегазовая вертикаль" Владимир Ивановский, заведующий кафедрой машин и оборудования нефтяной и газовой промышленности РГУ нефти и газа им. Губкина, профессор, академик РАЕН, предлагает специалистам принять участие в дискуссии по этому вопросу. "Во-первых, - пишет автор, - нефтяники не верят в быструю окупаемость существующих видов этого оборудования и не хотят рисковать своими деньгами. Во-вторых, предприятия нефтяного машиностроения боятся вкладывать деньги в новые разработки и новые технологии создания и сервиса штанговых установок". Анализируя ситуацию, академик Ивановский выделяет ряд нерешенных вопросов: недостаточное качество насосов, несовершенные технологии и устаревшее оборудование. Кроме того, отсутствуют предприятия, которые могли бы комплексно обеспечивать серийное производство, поставку и сервисное обслуживание "шагээнов". А между тем в России штанговыми глубинными насосами (ШГН) оборудовано около 56-58% всех действующих скважин (для сравнения: в США - 90%). Для ООО "ЛУКОЙЛ-Пермь" эта цифра достигает 71%. Такому нефтепромысловому оборудованию, как ШГН, "по зубам" самая тяжелая нефть - высоковязкая, с большим содержанием свободного газа и механических примесей, осложненные условия эксплуатации в глубоких высокодебитных скважинах.
С учетом усовершенствованной технологии, разработчиком которой является Владислав Богданов, для решения проблемы повышения качества и эксплуатационной надежности были предложены новые подходы и ноу-хау по упрочнению цилиндров штанговых насосов. Найденные решения обеспечивают требуемую размерную точность и высококачественное защитное покрытие.
- Известно, что при изготовлении насосов главной и самой сложной деталью является прецизионно-точный цилиндр, - говорит Владислав Богданов. - К сожалению, изготовители насосов из-за недостаточного уровня технологии не могут обеспечить бездеформационное и высококлассное упрочнение деталей. Для того чтобы достичь нормативных требований, азотированные цилиндры с высокой твердостью покрытия подвергаются правке и хонингованию. В результате нарушается азотированная рабочая поверхность и резко снижается ее износокоррозионная стойкость. Существующая же научно-техническая документация регламентирует недостаточно высокие требования к качеству покрытий, при изготовлении которых используется давно устаревшая и затратная технология печного азотирования.
В действительности, по утверждению Владислава Богданова, цельная цилиндро-плунжерная пара - это простая и идеальная конструкция. Ее можно сделать "вечной", если обеспечить преимущественное качество деталей. Однако производители свои усилия направляют на то, чтобы изменить саму конструкцию насоса со вставным цилиндром, гибким плунжером, уплотнительными кольцами и прочим. Кроме того, часто выбирают ошибочное направление на сверхглубокое, многократное азотирование, что не решает проблему, более того - может ее усугубить. В действительности все проще. Нужно правильно проектировать и оптимизировать качество азотированных покрытий с конкретным назначением.
Новое оборудование было испытано и продолжает работать на двух самых сложных по своим геологическим параметрам месторождениях Осинского нефтяного района. И вот результат: на сегодняшний день безотказная наработка установочной партии ШГН с упрочненными цилиндрами ионно-вакуумного азотирования составила около 1 тыс. суток, что почти в три раза больше наработки аналогичных деталей других производителей (средний межремонтный период ШГН по ЦДНГ-5 составляет 350 суток). Успешная эксплуатация оборудования продолжается. За этот период из строя вышли только 3 изношенных плунжера и 3 клапанные пары, изготовленные из твердых высоколегированных материалов. Цилиндры же в составе насосов "идут" четко и отлаженно. Как швейцарские часы, только на нефтяной лад!
Однозначно, что внедрение этого нового технического продукта не состоялось бы без активного участия работников ООО "ЛУКОЙЛ-Пермь" Виталия Бутенко, Алексея Сливнева, Олега Ябурова, Константина Андреева, Сергея Шарманова (который сегодня работает на одном из сервисных предприятий) и др. "Вечными" цилиндрами заинтересовались сегодня ряд фирм ближнего и дальнего зарубежья и российские предприятия.
КОМПЕТЕНТНОЕ МНЕНИЕ
Герман БЕРЕСНЕВ, доктор технических наук, профессор;
Игорь СИНАНИ, доктор технических наук, профессор;
Юрий ЧЕРНИКОВ, кандидат технических наук, ПГТУ:
- Достигнутые результаты высокого качества и эксплуатационной надежности упрочненных ИВА цилиндров штанговых насосных установок основаны на изученных инженером Владиславом Богдановым закономерностях формирования структурно-энергетического состояния азотированных покрытий на конструкционных сталях.
Предложенные им принципы проектирования и оптимизации бездеформационной технологии нанесения регулированных защитных покрытий обеспечили требуемую размерную точность прецизионных цилиндров и их безотказную работоспособность в жестких условиях эксплуатации.
Ранее аналогичные подходы и приоритетные технологии упрочнения ответственных изделий были разработаны В. Богдановым и эффективно внедрены на многих ведущих предприятиях оборонной промышленности.
Доктор Соломон БЕРМАН, президент IBC Coatings Technologies, INC (США):
- Американские фирмы-производители не имеют бездеформационной технологии азотирования цилиндров с высокотвердыми и стойкими покрытиями. Только по этой причине они применяют другие защитные покрытия: хромирование, никелирование, твердую наплавку и другие.
Тем не менее через корпоративную газету "Пермская нефть" мы с большим вниманием ознакомились с проблемами по текущему состоянию и необходимому обеспечению высокого качества и долговечности деталей штанговых насосов. Достигнутые пермскими нефтяниками в сложных условиях работы чрезвычайно высокие результаты по долговечности и надежности азотированных цилиндров насосов заслуживают наивысшей оценки.
Доктор Александр ВАРХОШКОВ, генеральный директор фирмы "ЕФТТОМ-ЙОН" (Болгария):
- Проблема создания новых технологий по упрочнению деталей штанговых насосов актуальна сегодня во всем мире. В этот процесс вовлечена в том числе и наша фирма. Так, она создает сейчас два крупных проекта для предприятий России и Казахстана, где в новом году будут внедрены в серийное производство наши современные установки ИОН (импульс-плазма) для эффективного ионно-вакуумного азотирования аналогичных деталей.
Поздравляю ООО "ЛУКОЙЛ-Пермь" с полученными результатами безотказной работоспособности упрочненных ИВА цилиндров ШГН, достигшей рубежа 1 тыс. суток успешной эксплуатации.
Наталья СОЛОВЬЕВА
