油田機(jī)采井系統(tǒng)效率測(cè)試分析與對(duì)策

李春 楊海軍

【摘要】機(jī)采系統(tǒng)是油田開發(fā)生產(chǎn)過程中的主要耗能單元。通過對(duì)長慶油田五里灣區(qū)塊機(jī)采系統(tǒng)效率的跟蹤測(cè)試和分析，找出了影響機(jī)采系統(tǒng)效率提高的各種因素，并采取了多種技改措施和對(duì)策，取得了明顯的效果，該區(qū)塊機(jī)采系統(tǒng)平均效率提高明顯，2011年底機(jī)采系統(tǒng)平均效率由以前的18.4%提高到目前的22.2%，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】 機(jī)械采油 效率 分析 對(duì)策

隨著油田的逐步開發(fā)，管理難度將逐年增大，機(jī)采系統(tǒng)的總能耗量也在不斷增長。有效控制用能耗增長已成為各采油單位急需解決的重要問題。

1 影響機(jī)采系統(tǒng)效率的主要因素

抽油機(jī)井系統(tǒng)效率反映了抽油機(jī)提液的效率，反映了抽油機(jī)井的節(jié)電效果。目前影響其效率的主要因素有：

1.1 電機(jī)效率相對(duì)偏低

通過對(duì)長慶五里灣油田150井的測(cè)試情況來看，抽油機(jī)電機(jī)實(shí)耗功率僅占裝機(jī)功率的25%（平均輸入功率5.0kw，裝機(jī)平均功率21kw），抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率低，電機(jī)電能利用率低，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率和功率因數(shù)低，網(wǎng)絡(luò)無功功率大，浪費(fèi)了大量電能。

1.2 抽油機(jī)皮帶傳動(dòng)效率差

傳動(dòng)效率低的主要原因有：皮帶過松、打滑，四點(diǎn)一線未調(diào)試平衡。此外還與皮帶質(zhì)量、室外的天氣環(huán)境等因素有關(guān)。

1.3 抽油機(jī)傳動(dòng)效率偏低

2011年測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，抽油機(jī)功率平衡度相對(duì)較好（在60%至100%之間）的有 95臺(tái)，占所測(cè)比例的 63.3%，其中功率平衡度小于0.4的共21口井，占所測(cè)比例的14%。

1.4 抽油桿傳動(dòng)效率低

傳動(dòng)效率低的主要原因有：泵掛深度過深，井口偏中、盤根太緊，抽油桿及油管在造斜點(diǎn)以后摩阻增大；油井結(jié)蠟嚴(yán)重、管線回壓高也是造成抽油桿傳動(dòng)效率低的主要原因。油井結(jié)蠟結(jié)垢可造成游動(dòng)凡爾和固定凡爾關(guān)閉不嚴(yán)、失靈，甚至堵塞油管液流通道，使抽油機(jī)上下載荷增加，耗電量增大，系統(tǒng)效率降低。

1.5 液體從泵至井口的輸送效率低

泵掛深度不合理，原油粘度大，溫度低，油管彎曲程度高、泵漏失等因素造成液體從泵至井口的輸送效率低。如該區(qū)塊所測(cè)油井系統(tǒng)效率低于10%的29 口油井，泵掛深度大（平均泵掛深度在1710m），原油粘度大、溫度低等問題，從而造成產(chǎn)液量低，系統(tǒng)效率低。

1.6 泵效偏低

油層供液能力差或氣體影響嚴(yán)重是造成泵效低的主要原因；油井工作參數(shù)不匹配，泵徑選擇不合理，泵本身的質(zhì)量相對(duì)較差而引起的凡爾密封性差以及油井出砂、結(jié)蠟結(jié)垢嚴(yán)重等因素也可造成泵效低。2 對(duì)策和措施

2.1 提高井下部分工作效率

（1）減小泵掛深度。對(duì)泵效低的井選擇合理的泵掛深度，上提泵掛。低產(chǎn)低效井平均泵掛深度1710m，平均沉沒度為100 m，泵掛過深，既浪費(fèi)了管桿柱材料，加大了井下作業(yè)量，又增加了系統(tǒng)沖程損失和抽油桿運(yùn)行阻力，從而降低了系統(tǒng)效率。為此，建議根據(jù)油井測(cè)壓情況，在不影響油井產(chǎn)量的情況下，適時(shí)減小低產(chǎn)、低效井的泵掛深度。

（2）加強(qiáng)深井泵下井前的試壓監(jiān)督，嚴(yán)禁不合格深井泵入井，同時(shí)加強(qiáng)測(cè)試。開井后若發(fā)現(xiàn)因質(zhì)量問題泵效較低和泵漏嚴(yán)重，應(yīng)立即進(jìn)行檢泵測(cè)試。

（3）對(duì)機(jī)-泵-桿系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在不影響油井產(chǎn)量的情況下，不同抽吸參數(shù)組合，抽油機(jī)的系統(tǒng)效率可相差5個(gè)百分點(diǎn)以上，一般情況下，在保證泵一定沉沒度的情況下，應(yīng)盡量減少下泵深度，另外，對(duì)抽吸參數(shù)不合理的井，特別是動(dòng)液面較高的井，應(yīng)對(duì)抽吸參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化調(diào)整沖程與沖次參數(shù)，使生產(chǎn)參數(shù)趨于合理。目前，對(duì)該區(qū)塊油井采取大沖程小沖次的辦法，減少氣體影響，有助于系統(tǒng)效率的提高。

（4）推廣應(yīng)用抽油桿滾輪扶正器，可以減少桿柱磨損，降低光桿負(fù)荷，提高系統(tǒng)效率。

（5）推廣應(yīng)用新技術(shù)新工藝，特種抽油桿如鋁合金抽油桿、玻璃鋼抽油干、鋼絲繩抽油干等它們單位長度重量輕、抗拉強(qiáng)度高，將它們用于抽油系統(tǒng)，井下功率損失小，可增加有效功率，同時(shí)對(duì)輸入功率的要求也將變小。

（6）加強(qiáng)管理，及時(shí)洗井清蠟、加藥，降低功率損耗。

2.2 提高抽油機(jī)井地面部分的工作效率

（1）調(diào)整抽油機(jī)平衡。抽油機(jī)平衡度對(duì)地面效率影響甚大，要達(dá)到100%的平衡是困難的，要求盡量把功率平衡度控制在75%以上，調(diào)平衡是提高效率中投資小，見效快的一個(gè)辦法。我區(qū)05年下半年共調(diào)整平衡60井次，平衡調(diào)整后，平衡調(diào)整后功率平衡度由0.28上升到0.78，電流平衡度由0.73上升到0.89，地面系統(tǒng)效率從53.03%上升到64.39%，平均單井日耗電量減少10kw·h，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

（2）開展井口調(diào)偏，針對(duì)部分油井井口對(duì)中率低的現(xiàn)象，推廣應(yīng)用偏心盤根盒技術(shù)。

（3）實(shí)時(shí)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載狀況，安裝補(bǔ)償電容，合理選擇補(bǔ)償量。

（4）建議合理匹配電機(jī)，降低電機(jī)額定功率。

（5）應(yīng)用新技術(shù)實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)電機(jī)軟啟動(dòng)控制，既可以減小啟動(dòng)電流，又能加大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，降低抽油機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定容量的較高要求。

（6）推廣應(yīng)用油井用節(jié)能降耗新產(chǎn)品、新技術(shù)。如應(yīng)用節(jié)能型抽油機(jī)等、大力推廣應(yīng)用抽油機(jī)智能間開控制箱、油井變頻調(diào)速控制技術(shù)、電加熱油管技術(shù)等油井節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目。

（7）強(qiáng)化抽油機(jī)的日常維護(hù)保養(yǎng)，合理調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)，及時(shí)調(diào)整抽油機(jī)皮帶的松緊程度，強(qiáng)化各零部件之間的潤滑程度，確保抽油機(jī)設(shè)備的處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。

3 結(jié)束語

（1）從今年系統(tǒng)效率測(cè)試結(jié)果分析來看，經(jīng)過一年時(shí)間的努力，該區(qū)塊機(jī)采系統(tǒng)效率得到大幅度的提高，節(jié)能技術(shù)改造達(dá)到了預(yù)期效果。為進(jìn)一步提高機(jī)采系統(tǒng)效率，還需要做大量的工作。

（2）從影響系統(tǒng)效率提高的諸多因素入手，依靠科技進(jìn)步，不斷開展節(jié)能新技術(shù)的試驗(yàn)研究和應(yīng)用，是提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率的重要手段。

（3）提高系統(tǒng)效率是節(jié)能降耗的一項(xiàng)重要指標(biāo)，要想提高系統(tǒng)效率，一方面要通過加強(qiáng)管理、完善注采系統(tǒng)來提高油井產(chǎn)量、增加抽油泵效；另一方面，要通過新工藝、新技術(shù)的運(yùn)用，減少機(jī)采系統(tǒng)在能量傳遞過程中的損耗，將這兩方面有效地結(jié)合起來，將會(huì)使機(jī)采井系統(tǒng)效率有更大的提高。

作者簡介

李春（1972）男，漢，吉林扶余人，油氣田開發(fā)工程師。

楊海軍（1972）男，漢，甘肅高臺(tái)人，機(jī)械助理工程師。

長慶油田分公司采油三廠五里灣第二采油作業(yè)區(qū)，主要從事油氣田開發(fā)管理工作。