采油系統(tǒng)高效低耗管理方法與效果

范新忠（新疆油田公司）

采油系統(tǒng)高效低耗管理方法與效果

范新忠（新疆油田公司）

彩南油田作業(yè)區(qū)為了提高能效水平，在能源現(xiàn)狀分析、節(jié)能技術(shù)推廣、節(jié)能評估等方面運用“自動化遠程監(jiān)控系統(tǒng)”和“油氣生產(chǎn)一體化軟件”開展“一井一策”對應(yīng)治理，提高單井系統(tǒng)效率。利用高液量、高溫度油井帶動整體集輸系統(tǒng)溫度，降低用電、用氣量。引用節(jié)能技術(shù)提高單井抽油時率，降低井下作業(yè)量。通過以上科學(xué)、系統(tǒng)、規(guī)范的能源管理方法和技術(shù)措施，提高作業(yè)區(qū)能源利用效率，有效地加強前端能效管控，保障了油氣生產(chǎn)高效低耗運行。

采油系統(tǒng)；能效利用；節(jié)能降耗

引言

彩南油田作業(yè)區(qū)是以生產(chǎn)原油、天然氣為主的能源生產(chǎn)單位，屬高能耗單位。第一采油站管轄彩南油田老區(qū)7個油氣藏，屬于開采中后期，油水井總數(shù)572口，其中采油井433口，注水井139口，日產(chǎn)水平494 t/d，水井配注量8174 m3/d。轄區(qū)共計39座采注計量站和1座混輸泵房，共有抽油機442臺，裝機功率13 260 kW，在運行抽油機253臺，裝機功率7590 kW，混輸泵2臺，增注泵3臺，5條110 kV電力線、油氣采用集輸管網(wǎng)輸送至集中處理站，整體設(shè)備老化嚴(yán)重。

2014年依據(jù)作業(yè)區(qū)能效對標(biāo)實施方案，為將產(chǎn)油綜合單耗控制在100 kgec/t（千克標(biāo)煤/噸）以下，加大節(jié)能管理工作力度，同時在節(jié)能科技措施上加大投資力度。通過一系列節(jié)能措施，截至11月，累計產(chǎn)液196.9×104t，產(chǎn)油16.9×104t，總能耗1.39×104t標(biāo)煤，產(chǎn)液單耗7.1 kgec/m3，產(chǎn)油單耗82.5 kgec/t。與2013年同期對比（2013年1—11月總能耗1.87×104t標(biāo)煤，產(chǎn)液單耗9.5 kgec/m3，產(chǎn)油單耗98.03 kgec/t），各項主要指標(biāo)均明顯下降，節(jié)能效果顯著。

1 針對單井能耗開展“一井一策”對應(yīng)治理

第一采油站管轄范圍大部分為20年以上老井，單井生產(chǎn)差異大，平均日產(chǎn)水平低，井下結(jié)構(gòu)復(fù)雜，針對這些情況，技術(shù)人員通過工程、地質(zhì)相結(jié)合，依據(jù)地層供液能力，優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)與地面抽油參數(shù)，并結(jié)合自動化遠程監(jiān)控的優(yōu)勢，實施“一井一策”，最大限度降低單井能耗，從而促進系統(tǒng)效率的提高，實施節(jié)能挖潛。

推行低產(chǎn)油井控抽管理制度：通過深化油藏認識、加強日常管理、依據(jù)單井出液能力優(yōu)化生產(chǎn)制度，利用自動化優(yōu)勢對51口低產(chǎn)低能井在夏季執(zhí)行間抽制度。在保證產(chǎn)量基本不降的前提下，單井平均生產(chǎn)時間縮短11.7 h，全年節(jié)電量206.8 kWh，此項措施節(jié)約254.10 t標(biāo)煤，解決了抽油機“空抽”現(xiàn)象，降低抽油機皮帶的損耗量、減少更換井口盤根的頻次，節(jié)能降耗效果明顯，使此類井能耗水平大幅度下降。

針對部分抽油機系統(tǒng)效率較低的情況，通過工藝參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整，提高單井泵效即可改善能耗指標(biāo)。通過全面摸排、利用PEOFFICE軟件進行工藝參數(shù)優(yōu)化，1—11月累計調(diào)沖程15井次、調(diào)平衡36井次、主動檢泵8井次，抽油機平均系統(tǒng)效率由18.2%提升至20.3%[1]。

2 加強現(xiàn)場管理，提高能源利用率

現(xiàn)場管理方面，根據(jù)各計量站單井液量大小，盡可能利用電潛泵等高液量、高溫度油井帶動整體計量站室內(nèi)溫度[2]，并結(jié)合單井液量、含水、與計量站距離等關(guān)鍵因素，有針對性地實施單井保溫與計量站保溫相結(jié)合，降低井、站保溫能耗。

油井常溫輸送：首先對油井進行分級管理，產(chǎn)液量大于或等于30 t/d、井站直線間距大于或等于4000 m的井執(zhí)行常溫輸送，單井輸油管線回壓不高于正常壓力0.3 MPa，即不加熱保溫。期間共實現(xiàn)單井常溫輸送151口，節(jié)約氣量約為8.5×104m3，合113.1 t標(biāo)煤；其次對滿足常溫輸送條件的26臺電加熱井進行下電處理，節(jié)電量：134.8×104kWh，合165.7 t標(biāo)煤；對10座計量站水套爐實行停爐，利用產(chǎn)出液溫度輸送[3]，每年冬季節(jié)氣量約為2.5×104m3，合33.25 t標(biāo)煤。此項措施合計節(jié)約311.95 t標(biāo)煤。

注水系統(tǒng)保溫優(yōu)化：針對冬季配水間分水器及水井采油樹上電熱帶及電暖氣存在過度保溫現(xiàn)象，2014年該站對70口水井井口電熱帶進行下電，節(jié)電12.1×104kWh；對39座計量站配水間分水器電熱帶下電，節(jié)電量8.4×104kWh；對14座計量站配水間的電暖氣進行下電，節(jié)電量8.1×104kWh。此項措施合計節(jié)約35.14 t標(biāo)煤。

據(jù)西北能測實際監(jiān)測顯示，平均節(jié)能率10.4%，合計節(jié)電為 134.06×104kWh，節(jié)約164.76 t標(biāo)煤。

3 節(jié)能技術(shù)推廣

2014年安裝抽油機節(jié)能變頻控制柜80臺，28臺變頻控制柜安裝在液量高、含水較低的抽油井，同時換裝最大沖速皮帶輪運行，正常生產(chǎn)時由變頻器控制抽油機的沖速，抽油井熱洗時，將電動機控制柜改為工頻（最大沖速）運行，有助于油井快速返液、提高循環(huán)溫度，增加液體攜帶量。熱洗后，縮短液量含水恢復(fù)期。含水恢復(fù)正常后，將電動機控制柜改為變頻運行，節(jié)約電能，提高效率。15臺變頻控制柜安裝在井斜造成抽油桿偏磨較嚴(yán)重的抽油井上，在滿足產(chǎn)量的條件下，降低沖速，降低桿管偏磨次數(shù)，延長檢泵周期，同時緩解抽油機各部件的磨損程度、減少光桿盤根的更換次數(shù)。由于使用最大直徑皮帶輪帶動皮帶，皮帶的包角系數(shù)增大，皮帶與皮帶輪接觸面增大，皮帶的彎曲度減小，風(fēng)雪天氣運轉(zhuǎn)時皮帶不易打滑，延長皮帶的使用壽命，提高單井抽油時率，降底皮帶耗損量[4]。

4 加強井下作業(yè)質(zhì)量與控制，減少材料消耗

第一采油站管轄范圍大部分為20年以上老井，油水井多經(jīng)歷過各種措施作業(yè)，井下結(jié)構(gòu)復(fù)雜，管轄范圍內(nèi)260口油井在2012、2013年平均檢泵井次150口以上，修井費用巨大。

加強熱洗管理，提高熱洗質(zhì)量。結(jié)合單井檢泵周期、歷史熱洗周期與目前階段的生產(chǎn)情況，重新調(diào)整熱洗周期；加強多種清蠟方式結(jié)合單井的清蠟管理與監(jiān)督；增加防漏熱洗井?dāng)?shù)，加強地層保護，對結(jié)蠟嚴(yán)重井使用防蠟阻垢器、聲波防蠟器等[5]。

地質(zhì)與工藝相結(jié)合，管柱設(shè)計與地面參數(shù)優(yōu)化相結(jié)合，延長管桿壽命。重視頻繁檢泵的井，分析歷年檢泵原因，及時調(diào)整并采取有效“防磨、防腐蝕、防斷脫”成熟工藝。強化作業(yè)監(jiān)督，從源頭抓起，入井材料嚴(yán)格把關(guān)，材料分析具體到單井，并嚴(yán)控成本。

2014年累計檢泵井次126口，較前兩年下降25井次。當(dāng)年檢泵2次以上的井由2012年的49口下降到4口。在提高單井生產(chǎn)時率的同時，減少修井費用75萬元，節(jié)約材料費200萬元以上。

5 結(jié)論

隨著“可持續(xù)發(fā)展”、“生態(tài)文明建設(shè)”等意識的加強，結(jié)合油藏、工藝、地面、節(jié)能新技術(shù)等綜合節(jié)能措施的實施，截至11月，累計產(chǎn)液196.9× 104t，產(chǎn)油16.9×104t，總能耗1.39×104t標(biāo)煤，產(chǎn)液單耗7.1 kgec/m3，產(chǎn)油單耗82.5 kgec/t。與2013年同期對比（2013年1—11月總能耗1.87×104t標(biāo)煤，產(chǎn)液單耗9.5 kgec/m3，產(chǎn)油單耗98.03 kgec/t），各項主要指標(biāo)均有了明顯的下降，節(jié)能效果顯著。

[1]郭小哲，劉躍忠，孫寶龍，等.抽油機井系統(tǒng)效率方案優(yōu)選及因素分析[J].鉆采工藝，2008（3）：92-96.

[2]萬仁溥.采油工程手冊[M].北京:石油工業(yè)出版社，2003：241-248.

[3]吉效科.油田設(shè)備節(jié)能技術(shù)[M].北京:中國石化出版社，2011：288-295.

[4]馬建國.機械采油系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測與評價方法[M].北京:石油工業(yè)出版社，2004：169-172.

[5]孫鵬.探究井下作業(yè)修井技術(shù)現(xiàn)狀及新工藝的優(yōu)化[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013（7）：163.

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.08.014

2017-04-27

（編輯 張興平）

范新忠，高級工程師，2005年畢業(yè)于陜西科技大學(xué)（計算機科學(xué)及應(yīng)用專業(yè)），從事采油工程監(jiān)督工作，E-mail：1359116763@qq.com，地址：新疆油田公司彩南油田作業(yè)區(qū)第一采油站，163000。