В настоящее время в нефтегазовой отрасли произошли большие изменения. Стала возможной организация акционерных предприятий, на которых внедрение новых изобретений и разработок происходило опережающими темпами. Вот так у изготовителей центробежных насосов (но не у нефтяников!) появились конкуренты. Одними из таких новых, созданных с нуля предприятий, стали компании "Новомет" и "Борец". Это позволило достаточно быстро внедрить в производство новую для отрасли насосостроения технологию порошковой металлургии и создать новый тип лопастных ступеней – центробежно-вихревых. Новые компании стали масштабно внедрять новые технологии и технологическое оборудование, позволяющие выпускать насосы мирового уровня. По сути, это был первый прорыв со времен Арутюнова! Таким образом, удалось увеличить КПД насосов, поднять их надежность, особенно при эксплуатации оборудования в скважинах с повышенным содержанием газа. В 2000 г. успех разработчиков и производителей был отмечен премией Правительства России. Существенное улучшение качества насосов, по-видимому, сделало возможным решить основную на то время задачу – не дать иностранным компаниям захватить отечественный рынок, а ведь такое произошло во многих других отраслях экономики. Объем же импорта УЭЦН в России никогда не превышал 10–15%.

К середине нулевых годов отечественные изготовители погружных установок догнали ведущие мировые компании и по показателям надежности установок.

Создано оборудование на базе электродвигателей с постоянными магнитами, называемых вентильными. По сравнению с традиционными асинхронными, они имеют КПД на 6–8 пунктов больше при меньшей длине. Кроме того, их диаметр можно сделать на 20–30% меньше, чем минимально допустимые размеры стандартных – асинхронных. Установки с вентильными двигателями и специальными насосами с повышенными КПД в сумме потребляют на 25–30% электроэнергии меньше по сравнению с отечественным серийным оборудованием и на 5–7% – по сравнению с лучшими мировыми аналогами.

Целый класс уникального оборудования создан на базе двигателей малого диаметра. Это установки для колонн 114 и 102 габарита – в том числе и для работы в боковых стволах, байпасные системы для колонн 146 габарита, системы "ЭЦН-ЭЦН" малого диаметра для одновременно-раздельной эксплуатации. Такое оборудование уже функционирует не только в России и странах СНГ, но и в дальнем зарубежье.

В последние 3–4 года отечественные изготовители УЭЦНов поставили заказчикам уже несколько тысяч установок с вентильными двигателями, часть из них (около сотни комплектов) – в страны дальнего зарубежья.

Благодаря инновациям в области вентильных двигателей история вновь предоставила нашей стране возможность занять лидирующее положение в области механизированной добычи нефти. Развитие событий свидетельствует, что мы не упускаем такого шанса. Страна в настоящее время имеет машиностроительный сегмент, по-видимому, лучший, чем в других странах.

Россия всегда была богата на научные идеи, и сейчас их достаточно. Сегодня отечественные инженеры и работники успешно решают задачу разработки установки, работающей на частоте до 100 Гц и до 6000 об/мин, чтобы повысить ее эффективность. Проблема – в реализации и внедрении этих новшеств в экономику страны.

Задача данной книги: кратко и сжато изложить проблемы организации добычи углеводородов, рассмотреть вопросы, которые уже решаются или которые предстоит еще решать.

Выражаем благодарность первопроходцам-организаторам сервиса в России в области механизированной добычи нефти с использованием УЭЦН Р. Ф. Абдуллину, Б. В. Аристову, Г. М. Люлинецкому, Н. Н. Пекарникову, А. В. Филиппову, а так же за предоставленные материалы по эксплуатации и ремонту УЭЦН инженерам сервисных компаний России, истинным профессионалам эксплуатации и ремонта электропогружных насосов, а именно А. Ю. Балакшину, Н. Р. Байгужину, И. Ю. Вагину, Р. С. Гукасову, Р. В. Сагдулину, В. В. Сапрыкину, А. В. Стогниенко, А. Ю. Терехову, С. Б. Якимову и другим инженерам механизированного способа добычи нефти.

Человечество издревле интересовали вопросы, касающиеся углеводородов. Проблему происхождения углеводородов (нефти и газа) изучали древнегреческий географ Страбон, древнегреческий писатель и историк Плутарх, средневековый ученый Г. Агрикола.

Большой вклад в изучение происхождения нефти внесли российские ученые М. И. Ломоносов и Д. И. Менделеев, основоположник геохимии академик В. И. Вернадский и академик И. М. Губкин.

Сегодня во всем мире этой проблемой занимаются десятки и сотни специализированных научных лабораторий, технических институтов, университетов, национальных и международных академий.

Столь большой интерес к проблеме происхождения нефти связан в основном с тремя проблемами касающихся, во-первых, определением запасов нефти и газа, содержащихся в недрах Земли, и обеспечением ими растущей экономики мира; во-вторых, с осложнением условий добычи нефти и газа (в Арктике, под дном морей, на глубине более 5000 м) с повышением надежности прогнозов нефтегазоносности; в-третьих, с разработкой новых современных энергоэффективных технологий добычи нефти и газа, с увеличением коэффициента извлечения нефти (КИН) из недр (сегодня КИН достигает максимум 35%), что на базе твердых знаний условий образования углеводородов нефти и газа.

Рис. 1.1. Современные скважины после кустового метода бурения и эксплуатируемые УЭЦН

Рождение новой отрасли промышленности – нефтедобывающей – имеет для Человечества огромное значение.

3 февраля 1866 года в долине речушки Кудако на Кубани из бурящейся скважины из глубины 70 м ударил фонтан нефти, средний дебит которого составил 17,8 м3/сут.