基層提高系統(tǒng)效率的主要做法

楊英華 李冬梅 孫燕 張函

機(jī)采系統(tǒng)效率作為反映抽油機(jī)及井下設(shè)備采液效率的指標(biāo)，也是反映機(jī)械采油管理水平的一項(xiàng)綜合性指標(biāo)。影響系統(tǒng)效率的因素有很多，管理區(qū)實(shí)施了節(jié)點(diǎn)控制管理法，對影響系統(tǒng)效率的因素逐一優(yōu)化，有效提高系統(tǒng)效率。

一、現(xiàn)狀分析

2019年上半年系統(tǒng)效率測試井?dāng)?shù)154口，可對比井?dāng)?shù)110口，系統(tǒng)效率為26.2%，噸液耗電4.25kwh/噸，系統(tǒng)效率低、噸液耗電分布不平衡，有35口井存在著嚴(yán)重的系統(tǒng)效率低下，能耗高的現(xiàn)象。目前系統(tǒng)效率運(yùn)行存在著以下幾點(diǎn)主要問題：

1、電機(jī)方面：電機(jī)功率不匹配的現(xiàn)象存在較嚴(yán)重，目前電機(jī)負(fù)載率低的可以調(diào)整為低功率的電機(jī)共計66臺，其中18.5千瓦電機(jī)12臺，22千瓦電機(jī)25臺，30千瓦電機(jī)29臺。所以合理的選擇電機(jī)、提高電機(jī)的負(fù)載率是今后工作的重點(diǎn)。

2、平衡方面：目前抽油機(jī)平衡仍然使用電流平衡法進(jìn)行調(diào)整，而功率法是最能真實(shí)的判斷平衡狀態(tài)的一種方法，因此目前許多油井存在著假平衡現(xiàn)象，即電流法平衡而功率法不平衡。

3、泵效方面：目前管理區(qū)泵效低于經(jīng)濟(jì)泵效30%的油井有62口，其中最主要的原因是地層供液差、工作制度偏大。

4、沉沒度方面：目前管理區(qū)油井沉沒度不在合理范圍內(nèi)還比較多。￠56mm以下泵徑井的沉沒度低于經(jīng)濟(jì)沉沒度（200-400米）的有22口，高于經(jīng)濟(jì)沉沒度的有35口，沉沒度過小，泵效低，液量少，系統(tǒng)效率低;沉沒度過大，由于抽油桿重量增加造成抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷增加，能耗增加，系統(tǒng)效率也低。

針對以上存在問題，為提高機(jī)采系統(tǒng)效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，管理區(qū)以地下井筒分析、地面工程管理為基礎(chǔ)，每個節(jié)點(diǎn)又劃分為若干細(xì)節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行逐一控制，精細(xì)油水井監(jiān)測、調(diào)整、維護(hù)治理工作，進(jìn)一步提高機(jī)采系統(tǒng)效率，促進(jìn)了油水井整體管理指標(biāo)的提升。

二、主要對策

對策一：合理選擇電機(jī)大小

電動機(jī)是抽油機(jī)井的主要動力設(shè)備，機(jī)采系統(tǒng)的耗電量最終也體現(xiàn)在電動機(jī)耗電上。因此電機(jī)大小與油井負(fù)荷是否匹配嚴(yán)重影響著整個系統(tǒng)的效率。當(dāng)電機(jī)負(fù)載率低于20%時，隨著負(fù)載率的提高，電機(jī)運(yùn)行效率上升幅度較大，當(dāng)電機(jī)負(fù)載率高于20%時，隨著負(fù)載率的提高，電機(jī)運(yùn)行效率上升緩慢，當(dāng)電機(jī)負(fù)載率高于40%時，隨著負(fù)載率的提高，電機(jī)運(yùn)行效率基本穩(wěn)定在90%。根據(jù)抽油機(jī)電機(jī)的運(yùn)行工況特點(diǎn)，管理區(qū)確定20%為抽油機(jī)電機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行負(fù)載率。為了對現(xiàn)場的換電機(jī)工作進(jìn)行指導(dǎo)，管理區(qū)通過試驗(yàn)、摸索，即根據(jù)光桿功率合理選擇抽油機(jī)電機(jī)額定功率，對負(fù)載率低的電機(jī)進(jìn)行“大調(diào)小”，可以達(dá)到提高抽油機(jī)電機(jī)負(fù)載率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。2019年，普通電機(jī)負(fù)載率低于20%的油井進(jìn)行了調(diào)整電機(jī)10臺，平均負(fù)載率提高5.5%，平均單井節(jié)電率23.9%。

對策二：優(yōu)化管桿泵設(shè)計組合

為保持抽油機(jī)井舉升系統(tǒng)高效節(jié)能工作，隨著開發(fā)的深入，必須針對油藏產(chǎn)能、生產(chǎn)水平、地面地下等生產(chǎn)參數(shù)的變化，對生產(chǎn)井進(jìn)行隨時的地面與地下參數(shù)設(shè)計優(yōu)化，改變抽汲參數(shù)和機(jī)桿泵組合。管理區(qū)充分結(jié)合油井實(shí)際生產(chǎn)水平的變化，從而優(yōu)選機(jī)桿泵和抽汲參數(shù)組合。參數(shù)優(yōu)化的目標(biāo)值有兩個，一個是系統(tǒng)效率，一個是產(chǎn)油量。而優(yōu)化的目的就是找到系統(tǒng)效率與產(chǎn)油量的最佳協(xié)調(diào)點(diǎn)。首先管理區(qū)將影響機(jī)桿泵系統(tǒng)優(yōu)化的主要節(jié)點(diǎn)列表，同時，對各相關(guān)因素給出最高評分，根據(jù)評分結(jié)果，選出最關(guān)鍵的因素，管理區(qū)選出了下泵深度、抽及參數(shù)優(yōu)選、泵徑三個最關(guān)鍵的主要因素。

對策三：應(yīng)用功率法測抽油機(jī)調(diào)平衡

在采油生產(chǎn)的過程中，由于原油物性的變化，油層供液能力的變化及油井工作制度的改變，都會破壞抽油機(jī)原來的平衡狀況。為了保證抽油機(jī)安全運(yùn)行，并實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，必須隨時對平衡率不達(dá)標(biāo)的抽油機(jī)井調(diào)整。因功率法調(diào)平衡與電流法調(diào)平衡相比，能消除電流法在特殊情況下的假象平衡，尤其適用于某些用電流法測試抽油機(jī)平衡但噸液百米耗電較高的油井。

在現(xiàn)場的應(yīng)用中，管理區(qū)應(yīng)用了功率法測抽油機(jī)調(diào)平衡。對抽油機(jī)井實(shí)施平衡的動態(tài)調(diào)整78井次，平均日液上升1.0立方米，平均日油增加0.2噸，平均泵效提高3.4%，平均單井日節(jié)電19.4千瓦時，平均系統(tǒng)效率上升3.2%，平均百米噸液耗電降低0.12千瓦時，生產(chǎn)指標(biāo)隨著平衡率的改善都有所提高，取得明顯節(jié)電效果。

對策四：確定合理沉沒度

抽油機(jī)井沉沒度是影響系統(tǒng)效率的重要因素，對系統(tǒng)效率的影響有兩方面：沉沒度過小，泵效低，液量少，系統(tǒng)效率低;沉沒度過大，由于抽油桿重量增加造成抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷增加，能耗增加，系統(tǒng)效率也低。管理區(qū)組織技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，結(jié)合歷年來抽油機(jī)井泵效、沉沒度統(tǒng)計資料，經(jīng)過研究管理區(qū)采用了統(tǒng)計規(guī)律法和圖版法，最終得到一張合理沉沒度確定及控制圖版。

對策五：優(yōu)化配套工藝，減緩偏磨

為徹底治理因偏磨造成的多次作業(yè)井，管理區(qū)采取“四家聯(lián)合診斷”方式，研討了偏磨和泵徑、泵深、沖次、含水的關(guān)系，從而用“井上、井口、井下”三位一體的防偏磨配套工藝技術(shù)，減少桿管偏磨程度。在這方面，主要優(yōu)化了地面參數(shù)。管理區(qū)油井230井次躺井中有168井次出現(xiàn)了不同程度偏磨，其中112井次因偏磨造成桿斷、脫以及管漏直接躺井。因此管理決定調(diào)整油井生產(chǎn)參數(shù)來控制躺井，對每口作業(yè)井都嚴(yán)格審核、把關(guān)，對于躺井的油井，參照以往井史和現(xiàn)有地層、井筒的實(shí)際情況（地層壓力、供液，井筒偏磨、腐蝕等情況），優(yōu)化作業(yè)方案設(shè)計和管、桿、泵組合設(shè)計，作業(yè)井做到井井優(yōu)化。實(shí)施合理的大泵徑、長沖程、慢沖次，全年共上調(diào)沖程32井次，下調(diào)沖次28井次，這些措施的實(shí)施有效地減緩了油井的偏磨程度，遏制住了普遍偏磨躺井的現(xiàn)象。