提高機(jī)采井系統(tǒng)效率配套節(jié)能技術(shù)的研究

李博良

（長(zhǎng)慶油田分公司第五采油廠，陜西 西安 710200）

石油開采工作要想順利地進(jìn)行，事先一定要對(duì)抽油機(jī)井的各項(xiàng)性能指標(biāo)全面了解，在經(jīng)過(guò)綜合衡量后，選出最合理的開采工藝技術(shù)。近年我國(guó)部分油田企業(yè)通過(guò)實(shí)行配套節(jié)能技術(shù)，改善了抽油機(jī)實(shí)際工作狀況提高系統(tǒng)效率，但出現(xiàn)了新的難題，配套節(jié)能技術(shù)并沒(méi)節(jié)省電量，實(shí)際消耗電量依然巨大，引起其他因素影響機(jī)采井效率，導(dǎo)致機(jī)采井系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性變差。所以，對(duì)機(jī)采井系統(tǒng)效率配套節(jié)能技術(shù)研究的還不夠，需要通過(guò)更多的試驗(yàn)井測(cè)試，進(jìn)行完整的分析，然后，對(duì)技術(shù)進(jìn)行升級(jí)換代，找出更有效的措施，來(lái)提高機(jī)采井系統(tǒng)效率配套節(jié)能技術(shù)。

1 影響機(jī)采井系統(tǒng)效率的主要因素

1.1 井下系統(tǒng)效率對(duì)機(jī)采井系統(tǒng)效率的影響

油田企業(yè)在平時(shí)生產(chǎn)過(guò)程中，最常見(jiàn)的就是抽油機(jī)的工作，因此，也是最有可能影響機(jī)采井系統(tǒng)效率的工作。井下系統(tǒng)效率也可以影響機(jī)采井系統(tǒng)效率，導(dǎo)致工作效率降低。井下系統(tǒng)效率在實(shí)際施工過(guò)程中，會(huì)受到以下幾個(gè)因素影響，首先，是抽油井液量，它的量波動(dòng)會(huì)引起設(shè)備電量發(fā)生變化。其次，是動(dòng)液面沖次，沖次的好壞影響動(dòng)液面缺點(diǎn)。最后，是沖程，沖程決定做功多少，做功多系統(tǒng)效率容易減少，這幾個(gè)影響因素也會(huì)受其他因素影響，例如，油層供液能力，當(dāng)供液能力大時(shí)，抽油井液量一定會(huì)增加，還有抽油管管徑，它的大小決定單位時(shí)間內(nèi)的液量。因此，保障井下系統(tǒng)效率，是為了機(jī)采井系統(tǒng)效率更穩(wěn)定，控制好采油機(jī)井的生產(chǎn)量，使其穩(wěn)定增加，在對(duì)機(jī)采井系統(tǒng)配套節(jié)能技術(shù)進(jìn)行升級(jí)換代，使其在未來(lái)可以完成更高的工作強(qiáng)度。對(duì)下泵深度和管柱組合要進(jìn)一步優(yōu)化，使無(wú)功損耗可以不斷減少，進(jìn)而直接影響井下系統(tǒng)效率，提高機(jī)采井系統(tǒng)的效率。

1.2 地面系統(tǒng)對(duì)機(jī)采井系統(tǒng)效率的影響

整體機(jī)采井系統(tǒng)功能降低，一般是受機(jī)采井地面系統(tǒng)效率降低所影響，直接導(dǎo)致很多主要功能無(wú)法穩(wěn)定發(fā)揮作用。采油機(jī)井在平時(shí)工作中，會(huì)出現(xiàn)抽油機(jī)磨損現(xiàn)象，還會(huì)導(dǎo)致電機(jī)功耗損失，使機(jī)采井地面系統(tǒng)效率降低。電機(jī)功耗在這個(gè)過(guò)程中損耗是巨大的，所以，電機(jī)效率是影響機(jī)采井地面系統(tǒng)的核心因素，它往往可以限制整體機(jī)采井系統(tǒng)效率提高。近年來(lái)，有部分油田企業(yè)選取的電機(jī)不夠合理，不是按照科學(xué)的方法進(jìn)行匹配的，導(dǎo)致地面系統(tǒng)效率無(wú)法提高，使整體機(jī)采井系統(tǒng)效率下降。要想在電機(jī)啟動(dòng)后，整體機(jī)采井系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，需要進(jìn)行定速拖動(dòng)，因?yàn)橐徊侩姍C(jī)自身特性決定其裝機(jī)容量過(guò)大，有時(shí)光靠定速拖動(dòng)并不能完全解決穩(wěn)定運(yùn)行問(wèn)題，還需要進(jìn)行輕重負(fù)荷變化拖動(dòng)。定速拖動(dòng)和輕重負(fù)荷變化拖動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致機(jī)采井系統(tǒng)功率不平衡，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)電力輕負(fù)荷狀態(tài)，這種狀態(tài)會(huì)使電機(jī)運(yùn)行效率不達(dá)標(biāo)，致使抽油機(jī)在工作過(guò)程中負(fù)荷不穩(wěn)定，一會(huì)兒變大一會(huì)兒變小，使得電機(jī)容易出現(xiàn)空載，最終導(dǎo)致機(jī)采井系統(tǒng)效率下降。

1.3 舉升高度對(duì)機(jī)采井系統(tǒng)效率的影響

通常采油機(jī)舉升高度和機(jī)采井系統(tǒng)效率成正比，在舉升高度提升后，機(jī)采井系統(tǒng)效率也會(huì)提高。經(jīng)過(guò)多年試驗(yàn)，也驗(yàn)證了這種效果是存在的，無(wú)論是何種機(jī)型的采油機(jī)，哪怕是抽汲參數(shù)特別大的，也會(huì)隨著舉升高度變化，機(jī)采井系統(tǒng)效率發(fā)生改變。但是，機(jī)采井系統(tǒng)效率和采油機(jī)舉升高度不是一般的線性關(guān)系，機(jī)采井的系統(tǒng)效率會(huì)有拐點(diǎn)，在拐點(diǎn)出現(xiàn)前，隨著采油機(jī)舉升高度的增加，機(jī)采井系統(tǒng)效率也會(huì)增加，只是機(jī)采井系統(tǒng)效率增加趨勢(shì)會(huì)變緩。因?yàn)槌橛捅贸翛](méi)度是有限制的，隨著采油機(jī)舉升高度不斷提高，抽油泵排量系數(shù)也會(huì)減少，抽油泵無(wú)用功會(huì)增多，產(chǎn)出量會(huì)越來(lái)越低，直接導(dǎo)致機(jī)采井系統(tǒng)效率下降。所以，不是簡(jiǎn)單地提高采油機(jī)舉升高度，就可以提高機(jī)采井系統(tǒng)效率，要通過(guò)科學(xué)計(jì)算，合理提高采油機(jī)舉升高度的拐點(diǎn)，在拐點(diǎn)以下，可以有效地提高機(jī)采井系統(tǒng)效率。

2 提高機(jī)采井系統(tǒng)效率配套節(jié)能技術(shù)的有效措施

2.1 機(jī)采井免洗蠟節(jié)能技術(shù)

平時(shí)油田企業(yè)投入大量的資金，為的只是保障機(jī)采井系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，因?yàn)樵跈C(jī)采井系統(tǒng)在實(shí)施有關(guān)工作時(shí)，消耗的能量巨大。但實(shí)際能夠影響機(jī)采井系統(tǒng)效率的因素還很多，可以運(yùn)用一些新技術(shù)來(lái)有效避免這些因素，例如，機(jī)采井免洗蠟節(jié)能技術(shù)，這種技術(shù)相比其他技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，是它的耗能更低，為油田企業(yè)節(jié)省資金投入，使整個(gè)機(jī)采井系統(tǒng)更加穩(wěn)定，真正做到節(jié)能降耗，使企業(yè)可以長(zhǎng)期健康發(fā)展。機(jī)采井免洗蠟技術(shù)的主要工作是在摻水管線內(nèi)加藥，加藥后的摻水流程可以保證機(jī)采井免洗蠟。機(jī)采井系統(tǒng)工作時(shí)，井況會(huì)發(fā)生變化，這種變化會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)效率下降，使整個(gè)機(jī)采井系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性下降。但在機(jī)采井免洗蠟技術(shù)運(yùn)用后，為了提高藥量加入的穩(wěn)定性，可以讓員工再加入一些流動(dòng)改進(jìn)劑，它的作用是保障含有藥劑的水可以穩(wěn)定到達(dá)抽油機(jī)泵吸入口，但免洗蠟的濃度必須提前計(jì)算好，在加藥過(guò)程中進(jìn)行嚴(yán)格控制。

2.2 多杯等流型氣錨節(jié)能技術(shù)

在機(jī)采井系統(tǒng)施工作業(yè)時(shí)，可以運(yùn)用多杯等流型氣錨節(jié)能技術(shù)，這種技術(shù)主要作用是增加抽油機(jī)機(jī)泵效率。因?yàn)樵跈C(jī)采井系統(tǒng)開始工作后，采出液會(huì)帶出一些氣體，這些氣體會(huì)導(dǎo)致機(jī)采井系統(tǒng)效率降低，多杯等流型氣錨節(jié)能技術(shù)可以有效改善這一難題。但任何節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的前提，一定是有效控制機(jī)采井泵能耗，能耗要達(dá)標(biāo)才能應(yīng)用，所以在運(yùn)用多杯等流型氣錨節(jié)能技術(shù)時(shí)，工作人員要事先進(jìn)行計(jì)算，嚴(yán)格控制機(jī)采井泵能耗。這項(xiàng)技術(shù)還有許多不足，需要施工人員在工作中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷加深對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的了解，發(fā)現(xiàn)更多的弊端，并采取優(yōu)化措施進(jìn)行改正。多杯等流型氣錨節(jié)能技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，往往會(huì)實(shí)施二次作業(yè)，這就會(huì)導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)拔脫、拔斷的難題，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)更加嚴(yán)重的氣錨上頂。造成這些難題的主要原因其實(shí)是蠟聚集，氣錨起出過(guò)程會(huì)導(dǎo)致管壁的蠟被帶走，多次后會(huì)使這部分蠟聚集在沉降杯，氣錨再進(jìn)行起出操作時(shí)阻力會(huì)變大。多杯等流型氣錨節(jié)能技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，可以穩(wěn)定提高機(jī)采井系統(tǒng)效率，但這一弊端也不可忽視，尤其在機(jī)采井系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行過(guò)程中，氣錨起出是很平常的操作。為了提高氣錨中心管的強(qiáng)度，需要對(duì)氣錨中心管更加了解，對(duì)氣錨中心管材質(zhì)嚴(yán)格把關(guān)，選擇最合適的材質(zhì)，這樣就可以減少帶出的蠟，使蠟聚集情況減弱。當(dāng)然，還可以降低沉降杯外徑，外徑減小后能夠聚集的蠟也會(huì)變少，使這一弊端的影響變小。另外，在進(jìn)行氣液分離操作時(shí)，工作人員為了加強(qiáng)管理，可以降低沉降杯的間距，使氣錨容積變大，容積增加后，運(yùn)用非多杯等流型氣錨節(jié)能技術(shù)的效果也會(huì)提高，最終使機(jī)采井系統(tǒng)效率增加。

2.3 RS抽油機(jī)井節(jié)能減速器的運(yùn)用

近幾年，我國(guó)部分油田企業(yè)在實(shí)施相關(guān)工作時(shí)，會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)機(jī)采井系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，部分油井的供液能力嚴(yán)重不足，機(jī)采井機(jī)泵經(jīng)?？辙D(zhuǎn)，導(dǎo)致機(jī)采井系統(tǒng)生產(chǎn)耗能巨大，這嚴(yán)重影響了油田企業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展?，F(xiàn)階段，部分油田企業(yè)解決這一難題的辦法是，運(yùn)用RS抽油機(jī)節(jié)能減速器。這種減速器可以有效改善油井供液能力，使供液能力變得平均，不再有大的起伏，機(jī)采井系統(tǒng)生產(chǎn)能耗隨之降低，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。節(jié)能減速器是安裝在抽油機(jī)電機(jī)和減速箱之間，這樣在機(jī)采井系統(tǒng)工作時(shí)，可以發(fā)揮其輔助節(jié)能減速的功能。應(yīng)用RS抽油機(jī)節(jié)能減速器后，機(jī)采井系統(tǒng)生產(chǎn)能耗會(huì)逐漸減少，耗電率也會(huì)慢慢變少，從而達(dá)到提高機(jī)采井系統(tǒng)效率的目的，真正做到節(jié)能降耗。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所訴，影響機(jī)采井系統(tǒng)效率的因素主要包括采油機(jī)舉升高度、井下系統(tǒng)效率以及地面系統(tǒng)效率等因素。通過(guò)先進(jìn)的機(jī)采井系統(tǒng)效率配套節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用，可以有效地降低機(jī)采井系統(tǒng)能耗，并實(shí)現(xiàn)機(jī)采井系統(tǒng)效率的提高。因此，油田企業(yè)應(yīng)該全面地認(rèn)識(shí)提高機(jī)采井系統(tǒng)效率配套節(jié)能技術(shù)的重要性，可以通過(guò)氣錨節(jié)能技術(shù)、機(jī)采井免洗蠟節(jié)能技術(shù)以及RS抽油機(jī)井節(jié)能減速器的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)效率的提高，從而促進(jìn)油田企業(yè)更加穩(wěn)定、長(zhǎng)遠(yuǎn)地發(fā)展。