趙永偉 羅海強(qiáng)（長慶油田第三采油廠，陜西延安717500）

加強(qiáng)抽油機(jī)井系統(tǒng)優(yōu)化，提高機(jī)采系統(tǒng)效率

趙永偉 羅海強(qiáng)（長慶油田第三采油廠，陜西延安717500）

油田生產(chǎn),能耗費用是成本大戶，而抽油機(jī)能耗通常占30%-40%的油田生產(chǎn)能耗，“滲透率低、地層壓力低、單井產(chǎn)量低”特征明顯的油田必須依靠科學(xué)技術(shù)節(jié)能降耗是來實現(xiàn)油田持續(xù)發(fā)展，因此抽油機(jī)井系統(tǒng)優(yōu)化成為降低能耗和原油生產(chǎn)成本的重要途徑之一。

抽油機(jī)井;優(yōu)化;機(jī)采井

五里灣一區(qū)采油作業(yè)區(qū)共計391口油井，主要生產(chǎn)層位以三疊系長6層為主，兼采三疊系長2層、侏羅系延9層，目前日產(chǎn)液量2365方。日產(chǎn)油1760噸，綜合含水12.1%，平均單井日產(chǎn)油4.66t，平均泵徑36mm，沖程2.5m，沖次5.3次/min，平均泵掛深度1646m，動液面1531m，沉沒度115m，最大下入泵掛深度1750m，抽油泵效31.6%。抽油泵效低，系統(tǒng)效率低。抽油機(jī)井系統(tǒng)優(yōu)化主要內(nèi)容包括參數(shù)優(yōu)化使其與現(xiàn)有設(shè)備相適應(yīng)；設(shè)備優(yōu)化（桿柱組合優(yōu)化、油管優(yōu)化、抽油機(jī)平衡優(yōu)化）；安裝停泵控制裝置和節(jié)能裝置優(yōu)化運行時間以及改善有功功率系數(shù)。

1 抽油機(jī)井系統(tǒng)優(yōu)化

1.1 參數(shù)優(yōu)化

在要求油井產(chǎn)液量一定時，降低抽吸參數(shù)（泵徑、沖程、沖次）和加深下泵深度，可以使抽油機(jī)井在合理沉沒度條件下，達(dá)到較高排量系數(shù)從而提高系統(tǒng)效率。2016年平均泵掛較2003年加深25m，泵徑、沖次、都小于2003年，泵的充滿系數(shù)有所提高，參數(shù)合理化進(jìn)一步改善，同時三抽設(shè)備運行因泵徑、沖次、參數(shù)的減少，做功隨之減少而能耗降低，存在明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

在實施抽油機(jī)井逐步優(yōu)化中，2016年參數(shù)優(yōu)化134口，經(jīng)過優(yōu)化，63口井泵效由22%上升到24.3%，提高4.3%，系統(tǒng)效率由22.5%上升到23.1%，泵效的提高是因泵的充滿系數(shù)得到改善，泵工作時工況趨于合理，工況越好，深井泵的使用壽命越長，參數(shù)優(yōu)化起到了一定的作用。

1.2 設(shè)備優(yōu)化

1.2.1 重新評估抽油桿和加重桿,以防止抽油桿發(fā)生彎曲

五里灣一區(qū)油井391口，直井12口，定向井379口，由于定向井存在一定的斜井段，在斜井段抽油桿下行阻力增加，如果抽油桿沒有加重措施，抽油桿就會彎曲，在頻繁的上下運動中抽油桿脫扣、斷裂機(jī)率增加，在實施抽油機(jī)井逐步優(yōu)化中，3口井安裝了直徑38mm的加重桿；2003～2006年對169口井進(jìn)行了桿柱優(yōu)化，“7×6”組合優(yōu)化為“7×6×7”組合；112口井抽油桿維護(hù)周期得到大幅度延長，優(yōu)化有效率67%。優(yōu)化后油桿斷脫率下降0.06。

1.2.2 在油管磨損、腐蝕井段安裝新油管

由于油井含水的不同，礦化物含量，含水高的井，礦化度高，對油管桿的腐蝕高于其它井，油管故障率高，通過對腐蝕段油管的更換，來減少油管漏失；2006對5口井腐蝕段進(jìn)行更換，對127口井磨損段進(jìn)行了更換（大部分為絲口磨損），通過更換新油管，油管故障率下降0.8，油井維護(hù)減少4井次。

1.2.3 優(yōu)化桿柱偏磨位置，動態(tài)調(diào)整桿柱偏磨

在油井生產(chǎn)中由于井筒結(jié)蠟、產(chǎn)量的變化，抽油桿的受力也在不斷的變化新的偏磨位置也不斷的出現(xiàn)，不僅在斜井段存在偏磨，在直井段也會出現(xiàn)偏磨，一次性防磨不可能到位，只有逐步優(yōu)化，動態(tài)調(diào)整，才能減少偏磨造成的油井維護(hù)次數(shù)，根據(jù)現(xiàn)場情況，對134口井的防磨進(jìn)行了動態(tài)調(diào)整，調(diào)整后，偏磨引起的抽油桿故障明顯減少,

1.2.4 抽油泵配套防氣裝置提高泵的排量系數(shù)

五里灣一區(qū)油井有著較高的油氣比,氣體影響普遍存在,油井氣體影響嚴(yán)重者形成氣鎖,致使油井出液不正?；蛘卟怀鲆?導(dǎo)致上修,增加油井維護(hù)費用.為驗證氣體對抽油泵充滿程度的影響，在81-34井進(jìn)行功圖測試分析，油井處于連續(xù)穩(wěn)定抽油時,沉沒度為125m。套管閥關(guān)閉時套管壓力逐步上升，說明游離氣產(chǎn)生較快并隨環(huán)空液向井口流動。為確定穩(wěn)定狀態(tài)進(jìn)行的不停井時泵的充滿程度，示功儀測試的結(jié)果表明，泵功圖為供液不足（游動閥和固定閥測試證實該泵工作狀態(tài)良好）。在停井30min后再開機(jī)時泵充滿度仍無變化。沉沒度為145m，即使液面恢復(fù)，但上沖程泵的充滿系數(shù)無法提高。可見因游離氣的存在,泵的充滿程度很難提高,嚴(yán)重影響抽油機(jī)的系統(tǒng)效率,為此引進(jìn)防氣裝置.抽油泵配套井下防氣裝置，可以使抽油機(jī)井在較低沉沒度條件下，達(dá)到較高排量系數(shù)，從而提高抽油泵效和系統(tǒng)效率

1.2.5 抽油機(jī)平衡優(yōu)化

游梁式抽油機(jī)是一種變形的四連桿機(jī)構(gòu)，其整機(jī)結(jié)構(gòu)特點象一架天平，一端抽油載荷，一端是配重載荷。對于支架來說，如果抽油機(jī)載荷和平衡載荷形成的扭矩相等和變化一致，那么很小的動力就可以使抽油機(jī)連續(xù)不斷的工作，也就是說抽油機(jī)的節(jié)能取決于平衡的好壞。在平衡率為100%時電動機(jī)提供動力僅用于提起1/2液柱重量和克服摩擦力等。平衡率越低，則需要電動機(jī)提供的動力越大。而抽油載荷是經(jīng)常變化的，而平衡配重和抽油載荷不可能變化一致的，因此經(jīng)常性的進(jìn)行平衡優(yōu)化，才能達(dá)到抽油機(jī)的節(jié)能目的，從而提高機(jī)采井的經(jīng)濟(jì)效益。

2 結(jié)語

在實施抽油機(jī)井逐步優(yōu)化過程中，59口井進(jìn)行桿柱優(yōu)化組合，63口井進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，40口井進(jìn)行抽油機(jī)平衡調(diào)整，3口井安裝空控抽控制器，19口井安裝變頻調(diào)速裝置。通過對抽油井的系統(tǒng)優(yōu)化系統(tǒng)效率由2015年的22.01%，上升到目前的26.1%。從以上優(yōu)化措施證明，只有在推廣應(yīng)用節(jié)能技術(shù)裝備的同時，強(qiáng)化系統(tǒng)管理，實現(xiàn)機(jī)桿泵系統(tǒng)優(yōu)化組合，才能充分發(fā)揮抽油機(jī)系統(tǒng)的節(jié)能效果，從而實現(xiàn)機(jī)采井的有效經(jīng)濟(jì)開發(fā)。

[1] 陶羽，優(yōu)化機(jī)采井參數(shù)，提高機(jī)采系統(tǒng)效率[J]，工業(yè)，2016（05）：88-89.

[2] 段友芬，王岱光，陳奎，優(yōu)化調(diào)整提高機(jī)采井系統(tǒng)效率對策[J]，中國科技博覽，2014(11)：223.