淺析提高機采效率的技術(shù)與應(yīng)用

徐靖文，張恒

（1.長慶油田第五采油廠；2.長慶油田分公司第五采油廠，陜西 西安 710200）

抽油機設(shè)備在生產(chǎn)過程中消耗的能量是由抽油機設(shè)備動力段提供的能量的比值，就是通常在宏觀角度上說的機采效率，這個比值可以直觀看出抽油機設(shè)備的能源利用情況，無論是利用質(zhì)量還是利用效率，都會受到這個比值影響。近幾年我國大部分石油企業(yè)的主要生產(chǎn)設(shè)備都是選擇的游梁式抽油機，主要是因為它的使用周期長，而且生產(chǎn)工藝相對簡單，操作起來控制性強，比較適合長期穩(wěn)定運行，另外，它后期的維護保養(yǎng)成本相對低，但它的最大的弊端是機采率比值不高，導(dǎo)致能量利用率很差，長期使用它會很難控制生產(chǎn)成本，因此，需要加強對采油工藝的研究，爭取優(yōu)化機采率，使油田企業(yè)可以長期穩(wěn)定健康發(fā)展。

1 影響機采效率的主要因素

1.1 生產(chǎn)參數(shù)

影響抽油機設(shè)備的幾大關(guān)鍵因素，其中最重要的是生產(chǎn)參數(shù)，因為生產(chǎn)參數(shù)代表的是功能和指標(biāo)，在生產(chǎn)過程中需要運用什么功能，需要何種性能指標(biāo)的設(shè)備，都是由生產(chǎn)參數(shù)決定的，甚至還包括抽油機設(shè)備的重要參數(shù)，例如，平衡參數(shù)和電機參數(shù)。如果生產(chǎn)參數(shù)優(yōu)化不夠，會直接影響抽油機設(shè)備運行，此時的抽油機機采效率也會偏低。

1.2 生產(chǎn)管理

抽油機在生產(chǎn)過程中，需要對各項設(shè)備進行統(tǒng)一管理，生產(chǎn)管理就是生產(chǎn)管理部門在抽油機工作時開展的各項管理工作。部分油田現(xiàn)在提出對抽油機設(shè)備進行“五率”管理，還同時進行生產(chǎn)參數(shù)設(shè)定，再加上平時詳細記錄設(shè)備運轉(zhuǎn)情況，定期對設(shè)備進行維護保養(yǎng)等，以及抽油機設(shè)備的生產(chǎn)參數(shù)指定、設(shè)備運轉(zhuǎn)情況管理以及維護維修保養(yǎng)工作等。整體的工作效率一般都受生產(chǎn)管理工作質(zhì)量影響，平常抽油機的設(shè)備運轉(zhuǎn)好壞都是生產(chǎn)管理工作效率決定的。

1.3 抽油設(shè)備

機械采油早就普及了，最常應(yīng)用的機械采油設(shè)備就是抽油機設(shè)備。抽油機設(shè)備主要工作是將電能轉(zhuǎn)化為機械能，由機械能轉(zhuǎn)化為采出液。從游梁到連桿都是輔助電能轉(zhuǎn)化，抽油光桿運動就是輔助機械能轉(zhuǎn)化，這些能量轉(zhuǎn)化過程都不簡單，且通過的裝置也很多，所以會有多種因素導(dǎo)致能量損耗，實際輸出的能量低于電機提供的電能。這些影響因素主要有設(shè)備之間摩擦力，摩擦力做功會導(dǎo)致部分能量被抵消，還有能量轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)，中間步驟增加一個環(huán)節(jié)，就會多一分能量損耗，最后，是機械設(shè)備的工作狀態(tài)，電機在工作時，如果產(chǎn)生空轉(zhuǎn)就會浪費能量，這些因素都會影響能量轉(zhuǎn)換率。

2 抽油機設(shè)備機采效率現(xiàn)狀分析

為了提高研究的研究水平以及實際應(yīng)用價值，基于課題的實際研究需求，選擇大慶油田某采油廠作為實際案例研究樣本，展開研究分析。根據(jù)該廠2018年年底的抽油機設(shè)備運行參數(shù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，該廠的抽油機設(shè)備整體機采效率較低,其中機采效率低于10%的抽油機設(shè)備數(shù)量為110口，機采效率處于10%～26%的抽油機設(shè)備數(shù)量為285口，超過30%機采效率的井僅為38口。全廠抽油機設(shè)備的整體注采率為21.4，低于大慶油田的平均水平，導(dǎo)致該現(xiàn)象的產(chǎn)生原因主要有以下幾種：首先，該采油廠的油井的實際功率低于抽油機設(shè)備的預(yù)設(shè)功率，導(dǎo)致設(shè)備整體功率配置不合理，整體效率偏低；其次，部分抽油機設(shè)備不平衡，電機設(shè)備與設(shè)計設(shè)備功率需求不匹配；再次，部分抽油井的維護保養(yǎng)工作成效較低，導(dǎo)致部分抽油機電機存在故障，配電柜補償不完善，設(shè)備潤滑情況較差、盤根盒密封效果不理想等現(xiàn)象，影響了設(shè)備的機采效率。

3 提高機采效率的優(yōu)化措施

3.1 準(zhǔn)備階段

提高機采效率的諸多步驟中，準(zhǔn)備階段是最重要的階段，因為它是整個機采系統(tǒng)的初始階段，在初始階段，就應(yīng)該對目標(biāo)區(qū)域抽油機設(shè)備的各種生產(chǎn)參數(shù)進行了解，尤其是應(yīng)該掌握抽油機設(shè)備的實際運轉(zhuǎn)狀況，在根據(jù)了解到的信息，做出合理的判斷，最后確立將要采取的措施，提出針對機采效率提升的具體措施。其次，要制定合理的生產(chǎn)管理辦法，完善管理制度，對具體任務(wù)進行具體劃分，保證具體責(zé)任都有人可以承擔(dān)，讓各個部門都去嚴格執(zhí)行管理辦法，使其清楚權(quán)利義務(wù)范圍，針對不同的管理部門給予不同得權(quán)利，每項權(quán)利義務(wù)都可以找到相應(yīng)的薪酬待遇，根據(jù)其他行業(yè)成功案例，建立完善的獎懲評估體系，保證每個員工都會嚴格執(zhí)行設(shè)定好的管理規(guī)定。再次，對抽油機設(shè)備運行狀況，進行詳細記錄，再通過合理的科學(xué)技術(shù)建立完善的設(shè)備運轉(zhuǎn)監(jiān)控體系，采購世界先進的設(shè)備，形成可以實時監(jiān)控的中央監(jiān)控系統(tǒng)，在多個重點部位都可以進行不間斷監(jiān)控。例如，抽油機設(shè)備中的電機，還有抽油機設(shè)備中的光桿等，這些設(shè)備建立完整的運行參數(shù)記錄，通過對運行參數(shù)的檢測，在設(shè)備出現(xiàn)故障時，可以第一時間發(fā)現(xiàn)，并派出專業(yè)人員對其進行故障排除，時刻保障設(shè)備可以穩(wěn)定運行。還要加強管理人員綜合素質(zhì)，增加定期培訓(xùn)，最終使整個管理團隊的技術(shù)水平上一個臺階。

3.2 試驗階段

最核心的準(zhǔn)備階段工作完成后，就要進行試驗階段的各項工作，先是了解所有設(shè)備的型號，然后了解設(shè)備的各項參數(shù)，對設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行完整記錄，對了解的參數(shù)進行詳細的分析，得出相應(yīng)結(jié)論。定期使用測試設(shè)備對生產(chǎn)設(shè)備的運行效率進行測試，一旦發(fā)現(xiàn)效率降低，第一時間分析原因，然后應(yīng)用可行的優(yōu)化措施，對設(shè)備進行優(yōu)化。在進行機采方案優(yōu)化時，要根據(jù)實際情況選取不同的方案，不同的設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)也不一樣，一定要根據(jù)運轉(zhuǎn)狀態(tài)選擇最合理的優(yōu)化措施。

4 提高機采效率工藝技術(shù)應(yīng)用及效果

4.1 高油氣比井產(chǎn)液量

（1）提高抽油機設(shè)備泵效。機泵運行效果直接影響抽油機設(shè)備的機采率，所以油田企業(yè)一直都很重視對抽油機泵效的研究，近幾年也一直在優(yōu)化抽油機泵效。先是在抽油機工作過程中應(yīng)用了中排氣防氣泵設(shè)備，它改變了泵體結(jié)構(gòu)，使泵體結(jié)構(gòu)更加完美，主要是改變泵體上方機構(gòu)，在上方增加一些排氣孔，柱塞在進行上沖程運動時，氣體會從上方排氣孔排出，達到油氣分離的效果，氣體提前從泵筒中排出，可以有效避免發(fā)生氣鎖，泵工作會更加穩(wěn)定，真正做到了提高泵效。

（2）油氣進泵前氣液分離提高在機器系統(tǒng)效率中的應(yīng)用。在抽油機工作過程中使用氣錨技術(shù)，可以更好地完成油氣分離，特別是在油氣進泵前，往往分離不好，應(yīng)用氣錨技術(shù)后可以改變這一狀況。氣錨技術(shù)應(yīng)用過程可以劃分為兩個部分，第一部分是內(nèi)管部分，油氣比重本來就不同，在重力的作用下可以完成油氣分離，原油通過裝置后會使油氣粗分離，油套管可以將粗分離的油排出到地面。剩下的油氣混合液會進入錨筒，密度不同會使浮力也不同，浮力小的會先通過錨筒的上部，上部的排氣孔將分離的油氣排向油套環(huán)空。剩下沒有分離的油氣混合液會隨著氣錨向下運動，部分氣體也會隨之排出，剩下的氣體會形成大氣泡，這些氣泡會上升到氣錨上部分，繼續(xù)通過排氣孔進入油套環(huán)空。因此，好的氣錨對錨筒的長度是有要求的，當(dāng)錨筒足夠長時，油氣混合液就有充分的時間進行分離，這時油氣分離效果就會顯著增加，最終降低氣體對泵效的影響。

4.2 提高生產(chǎn)管理水平

生產(chǎn)管理工作質(zhì)量對機采效率影響是巨大的，因為生產(chǎn)管理工作效率低會導(dǎo)致抽油機設(shè)備出現(xiàn)問題，使機采效率明顯降低。生產(chǎn)管理工作是一項復(fù)雜的工作，因為需要管理的內(nèi)容多，而且需要管理周期也長，想做好生產(chǎn)管理工作，首先，要建立健全生產(chǎn)參數(shù)管理機制，這可以保證對各個抽油機設(shè)備生產(chǎn)運行狀況實時監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備運轉(zhuǎn)異常，可以第一時間進行維修，防止設(shè)備運行不良降低機采率。其次，平時應(yīng)加強設(shè)備管理，定期對設(shè)備進行維護保養(yǎng)，了解不同設(shè)備的參數(shù)，根據(jù)參數(shù)制度合理的保養(yǎng)周期，讓員工嚴格執(zhí)行設(shè)備管理制度，最后，應(yīng)該加強對電機的補償以及控制箱節(jié)能技術(shù)的研究。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著能源需求量的不斷增加，給開采業(yè)帶來了更嚴峻的挑戰(zhàn)，如何調(diào)整作業(yè)方案，優(yōu)化施工工藝，提高油田開采量，是油田作業(yè)工作人員的首要攻克難題之一。因此，在具體施工中，要從集采設(shè)備的平衡、沉沒度調(diào)整、井下工作整治、強化泵體工作監(jiān)管等多方面綜合治理，提升設(shè)備的工作效率，確保我國油田開采業(yè)的穩(wěn)步前進。