坪橋區(qū)塊提高機采系統(tǒng)效率技術(shù)分析

白娟

摘要：坪橋區(qū)屬于老區(qū)塊，油井單井產(chǎn)量低，提高系統(tǒng)效率難度較大。本文通分析提高坪橋區(qū)系統(tǒng)效率的各項原因，結(jié)合本區(qū)塊特點，對提高系統(tǒng)效率的新技術(shù)、新設(shè)備的現(xiàn)場試驗和使用情況分析總結(jié)，找出適合坪橋的的系統(tǒng)效率提高技術(shù)。論述了坪橋區(qū)在提高系統(tǒng)效率方面所做的工作和取得的成果。

關(guān)鍵詞：坪橋;系統(tǒng)效率;永磁電機

1坪橋區(qū)機采系統(tǒng)效率基本現(xiàn)狀

坪橋區(qū)塊是安塞油田開發(fā)中老區(qū)塊，目前共有油井685口，實開井565口，目前平均抽汲參數(shù)為1.32m*3.92m*32mm*1113m，平均動液面937m，平均單井日產(chǎn)液量2.52m3，平均單井日產(chǎn)油量1.09t，綜合含水42.5%。2018年共對455口井測試765井次，測試平均系統(tǒng)效率18.12。其中系統(tǒng)效率小于15%的井有185口，占總數(shù)的40.66%，系統(tǒng)效率大于20%的井只有152口，占總數(shù)的33.41%，系統(tǒng)效率高于30%的油井只有62口，占總井?dāng)?shù)的13.63%。同時，系統(tǒng)效率低于10%的井有95口，占分析井?dāng)?shù)的20.88%。截止5月底， 2019年共測試系統(tǒng)效率152口井，185井次。測試平均輸入功率1.41kw，平均有效功率0.29kw，平均系統(tǒng)效率為20.56%，單井日耗電量為33.9kw·h。

2機采系統(tǒng)效率影響因素

根據(jù)坪橋生產(chǎn)實際現(xiàn)狀，影響機采系統(tǒng)效率主要有以下幾個方面：

2.1單井產(chǎn)液量低對系統(tǒng)效率的影響

坪橋區(qū)單井日產(chǎn)液量較低導(dǎo)致系統(tǒng)效率偏低，2017年系統(tǒng)效率測試共計482井次，測試的平均系統(tǒng)效率為14.57%，低于全廠測試平均系統(tǒng)效率為18.09%，全區(qū)平均單井日產(chǎn)液量3.05m3，低于全廠平均日產(chǎn)液量4.56m3，可見，日產(chǎn)液量偏低是導(dǎo)致我區(qū)系統(tǒng)效率偏低的主要因素。

2.2抽汲參數(shù)對系統(tǒng)效率的影響

（1）沖次

在抽汲參數(shù)中，沖次對油井的系統(tǒng)效率影響尤為突出。慢沖次的抽汲，可以減緩桿、管及泵的磨損和疲勞速度，其動載荷，摩擦載荷相對也較小。同時可以降低電機輸入功率，減少交變載荷，有效的避免了設(shè)備做無用功。

（2）泵徑

使用大直徑的泵，可以在較低的抽汲速度下得到所要求的產(chǎn)液量，從而使水力損失和摩擦損失減小，提高系統(tǒng)效率。但是單井產(chǎn)量較低，相當(dāng)一部分井長期供液不足，通過增大泵徑來提高系統(tǒng)效率很有限，重在泵徑的合理匹配。

2.3電機對系統(tǒng)效率的影響

由于能量在轉(zhuǎn)換和傳遞過程中，會發(fā)生不可避免的損失，所以有效功率一定小于輸入功率，系統(tǒng)效率一定小于1。在抽油設(shè)備中點擊部分的功率損失相對比較高，他對采油系統(tǒng)效率的影響相當(dāng)大，主要體現(xiàn)在“大馬拉小車”上，即電機的容量過大，其結(jié)果是電機效率降低，浪費電能。選擇電機是提升系統(tǒng)效率的較好的方法。

2.4泵效和有效揚程采油系統(tǒng)有效功率還可以寫成：

當(dāng)抽汲參數(shù)一定時，有效功率主要受泵效和揚程的影響。隨著泵效或揚程的增加，系統(tǒng)效率都增加。提高抽油系統(tǒng)效率的關(guān)鍵是提高泵效和和確定合理揚程，為了做到這兩點，一是要使抽汲參數(shù)與油井供液能力相適應(yīng)，二是要防止非正常漏失。對液面較高的井，及時采取措施降低液面以保持較高的有效揚程。但有效揚程并非越高越好。當(dāng)下泵深度一定時，隨揚程的增加，抽油泵的沉沒度逐漸變小，導(dǎo)致泵效下降，使油井的產(chǎn)量減少，進而影響系統(tǒng)效率的提高。因此，要根據(jù)不同油井的實際生產(chǎn)情況，采取一定的措施，保持沉沒度在合理的范圍以內(nèi)，以使系統(tǒng)效率達到一個較高水平。

3 坪橋區(qū)提高機采系統(tǒng)效率所做工作及成效

3.1參數(shù)優(yōu)化調(diào)整

利用專業(yè)機采系統(tǒng)效率優(yōu)化軟件對測試結(jié)果優(yōu)化，優(yōu)選出效果理想的井實施參數(shù)調(diào)整。由上面分析知道，沖次對提高系統(tǒng)效率有較大影響，降低沖次也最易實施，所以我們參數(shù)優(yōu)化時優(yōu)先調(diào)沖次。今年共對73口井采取調(diào)小參數(shù)，將沖次由原來的5次調(diào)為3次。調(diào)后產(chǎn)量基本平穩(wěn)，動液面基本穩(wěn)定，泵效上升12%，系統(tǒng)效率上升2.9%。對于一些沒有調(diào)小沖次于地的井，采取更換直徑38mm抽油泵。2018年年底至今共更換20口井。平均系統(tǒng)效率提高1.8%。

3.2低轉(zhuǎn)速電機

在參數(shù)優(yōu)化后，由于部分井產(chǎn)液量仍然較低，系統(tǒng)效率雖然有一定的提高，但是現(xiàn)有沖次仍不能匹配供液關(guān)系，針對此現(xiàn)象，2017年對液量小于1.5m3，沉沒度小于50m的98口油井嘗試了低轉(zhuǎn)速電機，通過進一步降低抽汲參數(shù)使深井泵排量與地層供液能力匹配狀況變好，提高深井泵的充滿系數(shù)，同時降低了抽油桿承受的沖擊載荷和交變載荷，抽油機運行更趨于平穩(wěn)，提高了系統(tǒng)效率。

3.3智能電機節(jié)電器

2018年長慶石油勘探局節(jié)能監(jiān)測站對北京中北華威科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)的HW-YT-22-65型智能節(jié)電器在油井塞431進行了抽油機節(jié)能效果對比測試，全部測試均在工況穩(wěn)定且不改變抽油井工作參數(shù)條件下進行的。

通過測試，在塞431井安裝了HW-YT-22-65型智能電機節(jié)電器后，與安裝前相比較，同等條件下節(jié)電率達到18.8%，機械采油井系統(tǒng)效率提升了3.94個百分點。

3.4永磁電動機

我們目前使用的共有兩種型號的永磁電機，一種是由無錫華東電機廠生產(chǎn)的TGT225S-12永磁高效同步電動機，額定功率7.5kw，目前在全區(qū)共安裝284臺。另一種為浙江中龍電機股份有限公司生產(chǎn)的TNYC200S-12/5.5電機，額定功率5.5kw，目前共安裝50臺。安裝永磁電機以后，平均產(chǎn)量略有下降，但是系統(tǒng)效率提升明顯，節(jié)能效果明顯，目前全區(qū)低產(chǎn)低液面井幾乎已經(jīng)全部安裝永磁電機。

4 ?結(jié)論及認識

4.1 結(jié)論

抽油機井的日產(chǎn)液量和電機的有功功率是影響機采系統(tǒng)效率的最終因素，目產(chǎn)液量和有功功率的高低又受到地層供液能力、井筒工況、地面設(shè)備和流程設(shè)施工作狀況等的影響。

有效揚程、動液面深度、泵掛深度、泵沉沒度是相互聯(lián)系的整體，采取措施時應(yīng)進行綜合考慮

通過近兩年在提高系統(tǒng)效率方面所做的大量工作，可以看出，隨著沖次的下降，油井平均系統(tǒng)效率上升。本著“長沖程，低沖次”的原則，進行優(yōu)化設(shè)計，參數(shù)調(diào)整。不過因部分井產(chǎn)量較低，泵效、系統(tǒng)效率依然不高，在無法繼續(xù)調(diào)低參數(shù)的情況下，需要更換電機來降低油井抽汲參數(shù)，以達到提高系統(tǒng)效率的目的。

永磁電機在節(jié)能降耗，提高系統(tǒng)效率方面有較好作用，TGT225S-12型電機安裝以后平均系統(tǒng)效率提高4.95%，單井日節(jié)電打14.2kwh。TNYC200S-12/5.5型電動機安裝以后系統(tǒng)效率提高15.41%，日耗電量降低了25.5kwh，節(jié)能降耗效果相當(dāng)良好，但由于其功率較低不能大面積推廣。

4.2 認識

當(dāng)今時代把“能耗”作為評價一個企業(yè)綜合競爭力的重要指標，能耗指標越來越成為一個國家和企業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要動力。在全球資源日益短缺的今天，怎樣才能用更少的資源來采集、獲得更多資源已經(jīng)成為一個重要的課題，如何能夠做到節(jié)能降耗已經(jīng)是對眾多企業(yè)及其技術(shù)工作人員的一個重要考核指標。

我區(qū)在前期的提高系統(tǒng)效率工作中效果明顯，但是，在提高系統(tǒng)效率的過程中，我們存在一些盲目現(xiàn)象。為了達到較好的節(jié)能效果，不顧油井生產(chǎn)情況，大面積安裝永磁電機和普遍降低沖次。直接導(dǎo)致全區(qū)平均產(chǎn)量下降，平均沉沒度升高。根據(jù)有效功率計算公式知道，隨沉沒度升高，系統(tǒng)效率降低，所以這些井系統(tǒng)效率和以前比提高并不明顯。這時的節(jié)能就是用犧牲產(chǎn)量換來的，我們以后應(yīng)該繼續(xù)尋求合理的節(jié)能方式，提高系統(tǒng)效率的同時保證產(chǎn)量的正常完成。繼續(xù)對新技術(shù)的不斷試驗和使用，優(yōu)選提高系統(tǒng)效率的新技術(shù)。