張廣遠(yuǎn)（大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠）

優(yōu)化抽油機(jī)井地面抽汲參數(shù)的節(jié)能實踐

張廣遠(yuǎn)（大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠）

抽油機(jī)井在油田生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，而抽油機(jī)井的單井耗電量高、能耗高及機(jī)采系統(tǒng)效率低等問題一直是原油生產(chǎn)的瓶頸。針對這類問題收集、統(tǒng)計了抽油機(jī)井的各項數(shù)據(jù)，分析了導(dǎo)致抽油機(jī)井高耗電、高能耗、系統(tǒng)效率低的影響因素，提出了抽油機(jī)井地面抽汲參數(shù)的優(yōu)化方法?，F(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)證明，該技術(shù)是一項實用、高效且具有廣闊推廣前景的節(jié)能降耗技術(shù)，達(dá)到了節(jié)電降耗、提高系統(tǒng)效率和降低生產(chǎn)成本的目的。

抽油機(jī)井 節(jié)能 優(yōu)化 抽汲參數(shù)

隨著油田開發(fā)進(jìn)入特高含水期，機(jī)采井的能耗費用在原油生產(chǎn)成本中的比例逐年上升。在保持產(chǎn)量不變的情況下，優(yōu)化抽油機(jī)井地面抽汲參數(shù)是降低能耗、節(jié)約生產(chǎn)成本的一項有效手段。

1 措施原理

參考有關(guān)資料[1]，抽油機(jī)井系統(tǒng)效率與泵徑、沖程、沖速的平方呈反相關(guān)關(guān)系，而單耗與其呈正相關(guān)關(guān)系。也就是說，在不考慮其他影響因素的情況下，隨著泵徑、沖程和沖速的增大，系統(tǒng)效率降低而單耗升高，且沖速的變化對系統(tǒng)效率和單耗的影響較沖程和泵徑大，呈平方關(guān)系。通過合理匹配地面抽汲參數(shù)，增加沖程，降低沖速，可在抽油機(jī)井系統(tǒng)節(jié)能的同時，有效改善井下桿、管、泵工作狀況，延長檢泵周期，降低檢泵率。合理匹配抽油機(jī)井地面抽汲參數(shù)工作，將按照“大泵徑、長沖程、低沖速”的總體原則，把沖程調(diào)至最大，在保持理論排量基本不變的情況下，調(diào)小沖速。

2 措施應(yīng)用

據(jù)統(tǒng)計，某廠3640口井中，抽油機(jī)井3262口，螺桿泵井235口，電泵井59口，提撈井84口。抽油機(jī)井平均泵徑49mm，平均沖程2.5m，平均沖速5.66min-1。在實開的3262口抽油機(jī)井中，使用沖程未達(dá)到最大沖程的有1227口井，占37.6%，平均沖程2.1 m，平均泵徑48mm，平均沖速5.12min-1。

統(tǒng)計1227口使用沖程未達(dá)到最大值的抽油機(jī)井，在保持理論排量基本不變的情況下，如果沖程調(diào)至最大，沖速降低情況見表1。

從表1中統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，如果沖程都調(diào)至最大，則平均沖程將由2.1 m增加到2.92m，增加0.82m；平均沖速將由5.12min-1降低到3.68min-1，降低1.44 min-1。

2.1 優(yōu)化選井原則

結(jié)合生產(chǎn)實際，合理匹配地面抽汲參數(shù)的目標(biāo)井應(yīng)滿足以下條件：

1） 沖速降低值不能太小。為了實現(xiàn)較好的節(jié)能效果，較大程度地改善井下桿、管、泵工作狀況，調(diào)整參數(shù)后，沖速降低值不能太小。合理匹配地面抽汲參數(shù)措施要求沖速降低值在1.5min-1以上。

2） 調(diào)整參數(shù)后[2]，沖速不能太低。選井時應(yīng)考慮皮帶輪外徑、沖速和電動機(jī)軸徑三者的關(guān)系，特別是對于裝機(jī)功率較大的井，沖速不能調(diào)太低，否則，皮帶輪壁太薄，無法滿足應(yīng)力要求，再有，皮帶包角太小，會增加皮帶繞輪彎曲損失功率，縮短皮帶使用壽命。此次合理匹配地面抽汲參數(shù)措施要求調(diào)小沖速后沖速應(yīng)在4 min-1以上，對于電動機(jī)裝機(jī)功率在37k W及以上的抽油機(jī)井，調(diào)小沖速后沖速值應(yīng)在5min-1以上。

3） 所選井泵況正常，近期無換機(jī)、轉(zhuǎn)變舉升方式或增產(chǎn)措施計劃；

4） 所選井的沖程孔應(yīng)不存在銹死等影響調(diào)整沖程的問題。

表1 使用沖程未達(dá)到最大值抽油機(jī)井合理匹配地面抽汲參數(shù)情況統(tǒng)計

2.2 優(yōu)化措施實施計劃

在采取措施前，應(yīng)按照選井原則確定措施井。依據(jù)選井的第一條原則，為了取得較好的措施效果，將沖速降低值分級統(tǒng)計，具體情況詳見表2。

表2 使用沖程未達(dá)到最大值抽油機(jī)井沖速分級情況統(tǒng)計

統(tǒng)計沖速降低值在1.5 min-1以上的有426口井，平均沖速降低值為2.15 min-1。依據(jù)選井的第二、三、四條原則，統(tǒng)計426口井中，調(diào)后沖速在4 min-1以上的97口井。

3 措施應(yīng)用效果

針對97口抽油機(jī)井采取合理匹配地面抽汲參數(shù)措施后，平均沖程將由1.9m增加到2.7m，增加0.8m；平均沖速將由6.6min-1降低至4.7min-1，降低1.9min-1，具體情況見表3。

表3 合理匹配地面抽汲參數(shù)措施效果預(yù)測

如平均單井日節(jié)電按15 k W h計算，預(yù)計當(dāng)年節(jié)電35×104k W h；平均單井系統(tǒng)效率按提高2.0個百分點、平均單耗按降低1.5k W h/t計算，僅這一項工作將拉動全廠抽油機(jī)系統(tǒng)效率提高0.06個百分點，單耗降低0.05 k W h/t。由此可見，合理優(yōu)化抽油機(jī)井地面抽汲參數(shù)是油田生產(chǎn)中節(jié)能降耗的一項有效手段。

4 結(jié)論

1）在措施前應(yīng)先做好資料錄取、數(shù)據(jù)對比和效果分析工作。

2）優(yōu)化抽油機(jī)井地面抽汲參數(shù)能有效降低耗電量、油井單耗，提高機(jī)采系統(tǒng)效率。

[1]李璐.抽油機(jī)節(jié)能的有效手段[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2009（25）.

[2]紀(jì)曉紅,劉峰.抽油機(jī)井參數(shù)優(yōu)化設(shè)計[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2011（7）.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.04.015

張廣遠(yuǎn)，2007年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院，石油工程專業(yè)，從事節(jié)能管理工作，E-mail：zhanggy236@163.com，地址：黑龍江省大慶油田第五采油廠二礦公寓309室，163000。

2012-01-28）