提高機采井系統(tǒng)效率的方法探討

陳昊

摘 要：油田絕大多數(shù)為抽油機井采油，是一種機械采油方式。由于機械采油系統(tǒng)效率偏低，造成了巨大的能耗浪費。因此，提高機械采油系統(tǒng)效率，已成為節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益的一個重要的問題。

關(guān)鍵詞：遼河油田；開采；抽油機；系統(tǒng)效率；提高經(jīng)濟效益

1 概述

遼河油田隨著生產(chǎn)開發(fā)時間的延長，動液面不斷下降，圍繞著提高系統(tǒng)效率，不斷的摸索，開展有針對性的工作。其中動液面、泵效、平衡比等指標(biāo)的提高，直接影響系統(tǒng)效率； 但考慮到部分井

機型老，調(diào)參難度較大等因素影響，很難進一步提高系統(tǒng)效率，

因此研究提高系統(tǒng)效率的可操作措施，對節(jié)能有著重要的現(xiàn)實意義。

2 影響系統(tǒng)效率因素分析

影響系統(tǒng)效率的因素多種多樣，下面討論抽油機井系統(tǒng)對系統(tǒng)效率的影響。 系統(tǒng)效率低主要是抽油機機型舊、電機負(fù)載率低、皮帶及減速箱四連桿機構(gòu)運行效率低（皮帶打滑、潤滑不好）、抽油桿效率低（懸點載荷大、盤根摩擦大、管桿彈性變形）、抽油泵效率低（泵漏、供液不足、參數(shù)不合理）等。影響抽油機系統(tǒng)效率的主要因素有：抽油機型；電機運行效率；抽油桿效率；抽油泵效等，針對重點影響因素，制定出相應(yīng)措施。

3 提高系統(tǒng)效率具體措施

根據(jù)系統(tǒng)效率計算公式：

η=P有/P入×100%

其中，P有=QρlgHd/86400

ρl=（1-fw）ρo+fwρw

Hd=Hf+（pt-pc）×1000/ρlg

P入=31/2U入I入cos?

則η=QρlgHd/86400P入

=QρlgHd/（86400×31/2U入I入cos?）

由上式可知：系統(tǒng)效率大小由日產(chǎn)液量、混合液密度、有效揚程、輸入功率等幾個參數(shù)決定（g——重力加速度為常數(shù)，不影響計算結(jié)果）。系統(tǒng)效率高低受參數(shù)控制，而參數(shù)大小受地面設(shè)備、抽油桿、抽油泵等影響。近幾年來先后進行了節(jié)能型抽油機、降低裝機功率、小桿采油等節(jié)能降耗現(xiàn)場試驗，取得了一定的效果。

3.1 日產(chǎn)液量的影響

確定一口井工作參數(shù)后，在正常生產(chǎn)時，沉沒度保持穩(wěn)定。單井的日產(chǎn)液量穩(wěn)定。單井日產(chǎn)液量越高，系統(tǒng)效率越高。而隨著使用時間的延長，泵漏失現(xiàn)象會越嚴(yán)重，這就需要保證深井泵良好的工作狀態(tài)，可采取改善泵結(jié)構(gòu)，增強泵的抗磨蝕性能，定期檢泵等措施來維護。

3.2 有效揚程的影響

對于單井來說，在其它條件一定的情況下，有效揚程越大，系統(tǒng)效率越高。而有效揚程大小是由動液面高低及井口油壓與套壓差值決定。對于泵掛深度一定的油井，若沉沒度大，產(chǎn)量增加，抽油泵有效揚程降低；沉沒度小，有效揚程雖然增大，但泵效降低，產(chǎn)量下降。

3.3 輸入功率的影響

輸入功率大小，直接影響系統(tǒng)效率的高低。而輸入功率與抽油機型、電機等地面設(shè)備有關(guān)。

雙驢頭八型抽油機：該機型的游梁后臂及連桿的長度隨懸點位置的改變而變化，減少了曲柄軸扭矩波動，降低了裝機功率，提高電機運行效率，達到節(jié)電、提高系統(tǒng)效率目的。目前我們這里應(yīng)用不多。

節(jié)能電機：在生產(chǎn)中有一部分電機處于“大馬拉小車”的運行狀態(tài)，這對抽油機系統(tǒng)影響很大，當(dāng)電機負(fù)載率下降到一定程度時，效率和功率因數(shù)會急劇下降。因此對這部分機采井可采取更換電機的措施。

小桿采油：輸入功率大小，不僅與抽油機型、電機等地面設(shè)備有關(guān)，還與井下抽油桿有關(guān)。例如某區(qū)塊采用 ?22+?19mm普通D級抽油桿組合。其中10口井采用小桿采油，使用H級抽油桿，組合為?19+?16mm ，來代替D級桿?22+?19mm組合，更換抽油桿組合后，抽油桿按1500m計算，單井抽油桿柱重量下降1.0t左右，有效降低了懸點載荷，達到節(jié)約電能的效果。由于H級抽油桿比D級抽油桿許用應(yīng)力高，更換小桿后，安全性沒有降低，保證了安全生產(chǎn)。10口H級小桿采油井與27口D級桿對比，平均單井輸入功率降低1.0kW，系統(tǒng)效率提高0.9個%，平均單井日節(jié)電20.2kW·h。

優(yōu)化抽汲參數(shù)：采油井生產(chǎn)參數(shù)是否合理，對系統(tǒng)效率有一定影響。采油井抽汲參數(shù)普遍偏大，因此調(diào)小參數(shù)，調(diào)后產(chǎn)液、產(chǎn)油穩(wěn)定，平均單井輸入功率降低0.6kW，系統(tǒng)效率提高0.7%；換小泵后，平均單井輸入功率降低0.9kW，系統(tǒng)效率提高1.2%。

抽油機平衡率：抽油機的結(jié)構(gòu)和機型對單井系統(tǒng)效率影響很大，但在抽油機型號選定的情況下，影響系統(tǒng)效率的主要因素是抽油機的平衡率。抽油機不平衡，會造成抽油機壽命縮短、桿斷、電能浪費等。這是一個隨生產(chǎn)時間變化的參數(shù)，按原規(guī)定抽油機的平衡率在85%～115%之間為合格。由于抽油機平衡塊的慣性作用，在一般情況下欠平衡比過平衡時系統(tǒng)效率會高一些。考慮到實際生產(chǎn)情況，把平衡率定為85%～100%比較合適，平衡率超出此范圍，抽油機的效率會降低。

4 結(jié)束語

4.1 采用高強度桿采油，在保證強度的情況下，可使用小一級的桿組合，降低了懸點載荷，達到節(jié)能的效果。

4.2 采用合理的采油井抽汲參數(shù)，提高了泵效，有利于提高系統(tǒng)效率。平衡率是一個隨生產(chǎn)時間變化的參數(shù)，提高生產(chǎn)井管理水平，長期保持較高的平衡比，有利于提高系統(tǒng)效率。

4.3 當(dāng)采油井保持合理沉沒度，采油井系統(tǒng)效率會更高，節(jié)能效果更好。

參考文獻：

[1]崔學(xué)軍，張永利，盛學(xué)方.提高抽油系統(tǒng)效率的研究與應(yīng)用[J].新疆石油科技，2009（01）.