毛元元 尹敏 馬藝銘 趙俊月 高宇（冀東油田陸上作業(yè)區(qū)，河北唐山063299）

運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析提高抽油機(jī)系統(tǒng)效率

毛元元 尹敏 馬藝銘 趙俊月 高宇（冀東油田陸上作業(yè)區(qū)，河北唐山063299）

抽油機(jī)采油是目前油田生產(chǎn)的主要方式之一，抽油機(jī)井約占機(jī)采井的90%左右。鑒于抽油機(jī)應(yīng)用的如此廣泛，如何提高抽油機(jī)的利用率是目前急需解決的問題。我區(qū)根據(jù)井的具體情況，采取一系列措施，提高抽油機(jī)的系統(tǒng)效率，取得了一定的效果。

系統(tǒng)效率；統(tǒng)計(jì)分析；措施實(shí)施

前言

系統(tǒng)效率是判斷設(shè)備運(yùn)行是否合理和措施效果評(píng)價(jià)的重要依據(jù)，也是油田生產(chǎn)“用有限的投入，獲取最大的經(jīng)濟(jì)效益”的必然要求。因此，如何提高系統(tǒng)效率？系統(tǒng)效率的影響因素有哪些？是在油田實(shí)際的生產(chǎn)中非常重要的問題。

一、基本情況

目前我區(qū)的采油方式主要包括抽油機(jī)、電泵、螺桿泵、撈油等，其中，抽油機(jī)采油方式占89.8%，是我區(qū)采油生產(chǎn)中主要的采油方式。

二、系統(tǒng)效率的定義

有桿泵抽油系統(tǒng)的目的是將地面的電能轉(zhuǎn)化為井下液體的能量，使井下液體流到地面。其整個(gè)系統(tǒng)工作時(shí)，就是一個(gè)能量不斷傳遞和轉(zhuǎn)化的過程，而在每個(gè)過程中都存在著能量的損失，抽油機(jī)井從地面設(shè)備供入系統(tǒng)的能量扣除系統(tǒng)的各種損失以后，就是系統(tǒng)所給液體的有效能量。這一將液體舉升到地面的有效做功能量與系統(tǒng)能量輸入之比值，稱為抽油機(jī)井的系統(tǒng)效率。

式中：P有—有效功率，kW；Q—油井產(chǎn)液量，m3/d；H—有效揚(yáng)程，m；

ρ—油井液體密度，t/m3；g—重力加速度，g=9.8m/s2。

式中：H—有效揚(yáng)程，m；Hd—油井動(dòng)液面深度，m；

P0—油管壓力，Mpa；P1—套管壓力，Mpa。

因油井液體密度可用下式近似計(jì)算：ρ=（1-fw）*ρ0+fw*ρw

式中：fw—含水率；ρ0—油的密度，t/m3；ρw—水的密度，t/ m3。

故而得出P有==

機(jī)械采油井的輸入功率：P入=

式中：P入—輸入功率，kW；U—電壓，V；I—電流，A；K—功率因數(shù)；

從上述公式可以得出如下結(jié)論，影響抽油機(jī)系統(tǒng)效率的主要因素為油井的日產(chǎn)液量Q，油井動(dòng)液面深度Hd，油井含水率fw，油管壓力P0，套管壓力P1，電流I，因此，可以從影響因素上提高抽油機(jī)的系統(tǒng)效率。

三、多舉措提高抽油機(jī)系統(tǒng)效率

根據(jù)不同斷塊的孔滲性及油井的供液能力，確定合理的沉沒度，進(jìn)而提高油井的系統(tǒng)效率。同時(shí)，結(jié)合我區(qū)的實(shí)際生產(chǎn)情況，采取多種手段，使抽油機(jī)參數(shù)趨于合理，系統(tǒng)效率得以提高。

1.調(diào)整油井的生產(chǎn)參數(shù)

合理的油井生產(chǎn)參數(shù)，可以使油井保持合理的泵效及沉沒度水平，提高抽油機(jī)的有效功率，同時(shí)，可以減緩桿管的磨損，降低抽油機(jī)的輸入功率，從而提高抽油機(jī)的系統(tǒng)效率。

2.提液和上提泵掛并行

油井提液和上提泵掛是以提高油井產(chǎn)液量而增加產(chǎn)油量為目的的一項(xiàng)增產(chǎn)措施。充分了解不同油藏的特征，結(jié)合斷塊的實(shí)際情況，能量充足，動(dòng)液面較淺，結(jié)合泵的實(shí)際工作狀況及地質(zhì)要求，加大提液力度的同時(shí)上提泵掛。

3.小泵深抽，供排合理

結(jié)合宏觀控制圖，對(duì)各個(gè)區(qū)域進(jìn)行判斷，分析認(rèn)為，供排相對(duì)協(xié)調(diào)，有一定的沉沒度，可以采取長(zhǎng)沖程、低沖次的生產(chǎn)參數(shù)，并作業(yè)時(shí)考慮換小泵深抽，控制合理的沉沒度。

4.調(diào)整桿柱配比，降低油井輸入效率

合理的桿柱配比，可以減緩桿管的摸索，延長(zhǎng)油井的檢泵周期，降低抽油機(jī)井工作電流，進(jìn)而降低油井的輸入效率，提高油井的系統(tǒng)效率。

5.實(shí)施措施作業(yè)，改善地層

通過封層補(bǔ)孔、二氧化碳吞吐、酸化解堵、檢泵等措施，改善地層供液能力，改善抽油機(jī)井的泵效，使抽油機(jī)的運(yùn)行在合理的范圍內(nèi)。

6.抽油機(jī)更新?lián)Q代

目前使用的抽油機(jī)主要為游梁式抽油機(jī)、直線機(jī)，直線機(jī)可以將電能直接轉(zhuǎn)換為抽油機(jī)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，不但提高了系統(tǒng)效率，還可以實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)工作參數(shù)的無級(jí)調(diào)整。直線機(jī)抽油機(jī)采用的是天平式平衡，沒有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，平衡效果好。下表是借鑒數(shù)據(jù)。

機(jī)型頻率/H z沖次/次/m in有功功率/Kw無功功率/Kw視在功率/Kw功率因數(shù)日產(chǎn)液/t/d噸液耗電/Kw.h節(jié)電率/%抽油機(jī)工頻4.01 16.07 44.51 47.32 0.34 8.7 44.14-直線機(jī)變頻3.98 7.91 0.74 7.95 0.996 9.5 20 54.7備注

從上表可以看出直線機(jī)較游梁式抽油機(jī)具有較好的節(jié)能效果。目前在用直線機(jī)占抽油機(jī)的46.6%，直線機(jī)的投入使用，降低了設(shè)備的故障率，且直線機(jī)沖程大，可減緩抽油桿柱的磨損，降低抽油機(jī)運(yùn)行電流，從而提高抽油機(jī)的系統(tǒng)效率。

四、結(jié)語

通過各種措施的并行，使各種設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行，減少了設(shè)備的事故率，降低了設(shè)備失效的可能性，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，提高了抽油機(jī)井的檢泵周期，提高抽油機(jī)的有效功率，降低輸入功率，提高抽油機(jī)的系統(tǒng)效率。