油井深抽減載節(jié)能裝置應(yīng)用效果分析

閆繼宏（大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠第一油礦）

油田注水開發(fā)過程中，隨著時間推移，必然產(chǎn)生原油產(chǎn)量下降、含水上升。為保證原油產(chǎn)量和減緩綜合遞減率，在油井液面下降時需要加深泵掛深度；為了增加薄差油層儲量動用程度和動用儲層產(chǎn)能，應(yīng)用壓裂、酸化等多種增產(chǎn)增注措施，提高產(chǎn)液量和產(chǎn)油量，因而造成抽油機(jī)懸點載荷增加與原機(jī)采設(shè)備相匹配問題。同時為了降低機(jī)采設(shè)備能耗，達(dá)到降投資、降成本目的，深度挖掘井下機(jī)采工藝節(jié)能潛力成為必然趨勢。

1 減載節(jié)能裝置

SC減載裝置主要由φ1、φ2泵筒柱塞摩擦副、外管等零件組成，在井內(nèi)位于深井泵上端并分別與油管、抽油桿柱連接，與深井泵之間的距離視油井具體情況而定。SC減載裝置與深井強(qiáng)化泵或動筒式防沙卡泵配套使用，在深井或含沙井中使用效果會更佳。SC減載裝置的泵筒和外管等固定組件與上、下油管及深井強(qiáng)化泵的泵筒連接，柱塞等游動組件與上、下抽油桿柱和井深泵柱塞連接在一起。上行程時，SC減載裝置的φ1、φ2柱塞及深井泵柱塞隨上下抽油桿柱一起向上運動，與此同時，在液體壓力作用下φ2柱塞獲得一個向上的力，井內(nèi)油液經(jīng)SC減載裝置進(jìn)入上部油管內(nèi)，完成進(jìn)液過程；下行程時，SC減載裝置的游動組件隨上下抽油桿柱一起向下運動，此時深井泵的游動閥打開，固定閥關(guān)閉，完成排液過程[1]。SC減載裝置工作時通過自身結(jié)構(gòu)在上行期間產(chǎn)生一個向上的液壓力，減輕了抽油機(jī)驢頭懸點載荷，相對減少了井內(nèi)管、桿柱變形及沖程損失，相應(yīng)提高了油井產(chǎn)液量，降低了耗電量[1]。

2 現(xiàn)場應(yīng)用效果分析

為了提高抽油機(jī)井產(chǎn)液量，采取了加深泵掛技術(shù)措施，為保證抽油機(jī)理論懸點載荷滿足實際最大載荷需求，利用油井正常維護(hù)性作業(yè)機(jī)會，試驗應(yīng)用了減載節(jié)能裝置。其中2口井加深泵掛后沒有采取降低載荷措施，造成抽油機(jī)不能正常運轉(zhuǎn)，被動下入減載節(jié)能裝置。應(yīng)用前后效果對比，最大、最小懸點載荷下降幅度都達(dá)到20%以上。最大載荷由超過機(jī)型額定載荷下降到額定載荷范圍內(nèi)（表1）。9口井減載統(tǒng)計效果見表2，在泵徑、地面抽汲參數(shù)基本保持不變，泵掛深度加深440m的條件下，平均單井最大懸點載荷由81.0kN下降到62.9kN，下降18.1kN，降低比例22.3%；最小懸點載荷由49.6kN下降到35.2kN，下降14.4kN，降低比例29.0%。由此可見，在泵掛加深的條件下，抽油機(jī)井最大、最小懸點載荷仍有較大幅度的下降，達(dá)到20%以上。

為了降低抽油機(jī)井能耗和有效節(jié)約能源，選擇6口高耗能油井開展了節(jié)能降耗試驗。在工況相近的條件下，6口井安裝減載裝置前后對比：平均單井最大、最小載荷及其降幅分別達(dá)到15.8kN、10.5kN和21.2%、25.5%；有功功率由15.2kW下降到11.4kW，降幅達(dá)到25.0%；平均單井日節(jié)電91.2kWh；系統(tǒng)效率提高2.37個百分點（表3）。

表1 裝置在減載方面應(yīng)用效果統(tǒng)計

表2 減載裝置應(yīng)用效果

表3 減載裝置節(jié)能降耗效果統(tǒng)計

由于更換大型機(jī)的投入比應(yīng)用減載裝置一次性投入大，在此不予考慮。以上述平均單井實測數(shù)據(jù)為依據(jù)，電價按0.6元/kWh計算，減載裝置投入0.5萬元，經(jīng)過計算，動態(tài)投資回收期為0.255年，檢泵周期（1.5年）內(nèi)凈現(xiàn)值為2.08萬元。

3 結(jié)論

1）減載裝置理論上可行有效，通過現(xiàn)場實際應(yīng)用，載荷和能耗降低幅度均達(dá)到20%以上。

2）在泵掛加深的條件下，抽油機(jī)井最大、最小懸點載荷下降幅度較大，可見減載裝置在深井上應(yīng)用效果尤為明顯。

3）抽油機(jī)井載荷降低使抽油桿管伸縮彈性變小，提高了泵效和油井產(chǎn)量，降低了桿、管斷脫的概率。

[1]博仲.機(jī)械采油配套技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社,1998:136.