侯雷(大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠)
抽油機(jī)井系統(tǒng)效率是衡量抽油機(jī)井運(yùn)行水平的重要參數(shù),它不僅反映了油井的生產(chǎn)情況,而且是一項(xiàng)反映油井工作效率和耗電的重要指標(biāo);所以,針對(duì)低效井進(jìn)行系統(tǒng)效率分析,找出導(dǎo)致低效的原因是低效井治理的突破口。
根據(jù)抽油機(jī)井舉升系統(tǒng)特點(diǎn),將系統(tǒng)效率影響因素分為地面、井下及管理三個(gè)因素[1-4]。
1)地面因素:抽油機(jī)井自光桿懸繩器以上的地面設(shè)備對(duì)能耗的影響,主要包括電動(dòng)機(jī)、皮帶、減速器及四連桿等因素。
2)井下因素:光桿懸繩器以下裝置對(duì)系統(tǒng)的影響,主要包括抽油桿、油管、抽油泵等因素。
3)管理因素:對(duì)系統(tǒng)調(diào)整的不合理造成能耗增加,主要包括抽汲參數(shù)、平衡度以及設(shè)備保養(yǎng)等因素。
地面、井下、管理的因素對(duì)系統(tǒng)效率的影響,可通過(guò)產(chǎn)量、液面、消耗功率的量化表現(xiàn),因此,對(duì)于抽油機(jī)井系統(tǒng)效率分析,可以重點(diǎn)分析這三個(gè)參數(shù)[5]。
抽油機(jī)井系統(tǒng)效率分析通常先對(duì)產(chǎn)量、液面進(jìn)行分析,再對(duì)能耗進(jìn)行分析。分析過(guò)程中通常要將測(cè)試數(shù)據(jù)與同機(jī)型、泵徑,且系統(tǒng)效率較好的抽油機(jī)井進(jìn)行對(duì)比,進(jìn)而找出低效的原因(圖1)。
抽油機(jī)井系統(tǒng)效率分析首先是機(jī)采分析,確定泵況良好、參數(shù)合理、生產(chǎn)情況穩(wěn)定后才能進(jìn)行能耗分析。能耗高可能存在多方面的影響因素,要找出影響能耗的主要問(wèn)題,進(jìn)行重點(diǎn)治理[6]。
某井機(jī)型為CYJ10-4.2-53HB,目前的能耗電參測(cè)試情況及生產(chǎn)情況如表1所示。
表1 目前生產(chǎn)數(shù)據(jù)
首先對(duì)生產(chǎn)情況進(jìn)行分析,從產(chǎn)量、沉沒(méi)度、泵效來(lái)看,該井生產(chǎn)情況正常,工作制度合理。
該井系統(tǒng)效率為18.3%,屬于應(yīng)該治理的低效井,低的原因是能耗偏高。電動(dòng)機(jī)功率利用率為27.22%,高于平均水平,應(yīng)用節(jié)能型電動(dòng)機(jī)和拖動(dòng)設(shè)備,匹配合理。
再核實(shí)該井的平衡狀況,從電流法測(cè)試結(jié)果看,電流平衡比為0.98,抽油機(jī)處于平衡狀態(tài)。用功率法再次核實(shí)該井的平衡狀況,該井功率平衡比為0.35,處于不平衡狀態(tài)(表2),所以確定該井能耗高的原因是不平衡。
圖1 低效抽油機(jī)井系統(tǒng)效率分析結(jié)構(gòu)
表2 電流法、功率法測(cè)試對(duì)比
根據(jù)功率法調(diào)平衡測(cè)試儀的測(cè)試結(jié)果,并結(jié)合該井平衡塊位置及規(guī)格,給出調(diào)整意見(jiàn),將曲柄全部向外調(diào)整0.38 m,移到1 m處。
平衡調(diào)整后電流和功率曲線趨于平緩,峰值電流和峰值功率明顯降低,上行平均功率為12.9 kW,下行平均功率為9.5 kW,功率平衡比為74%,電流平衡比為95.56%,抽油機(jī)達(dá)到平衡狀態(tài)(圖2)。
調(diào)平衡后,該井的有功功率從14.97 kW下降到13.71 kW,系統(tǒng)效率從18.60%提高到22.21%,系統(tǒng)效率顯著提高,達(dá)到了治理低效井的目的(表3)。
全礦低效井為133口,治理井為109口(表4)。治理前、后對(duì)比,平均有功功率由10.30 kW降到9.47 kW,系統(tǒng)效率由8.08%提高到8.73%,平均節(jié)電19.9 kWh,年度累計(jì)節(jié)電79.17×104kWh,創(chuàng)效50.52萬(wàn)元。
表3 調(diào)整前后能耗數(shù)據(jù)對(duì)比
表4 低效井治理效果
圖2 調(diào)整平衡前、后測(cè)試曲線
1)對(duì)于抽油機(jī)井系統(tǒng)效率,首先分析產(chǎn)量和液面,然后分析能耗情況,進(jìn)而確定系統(tǒng)效率的影響因素。
2)抽油機(jī)井系統(tǒng)效率的影響因素有時(shí)是多方面的,需按照分析步驟逐條核實(shí),抓住影響系統(tǒng)效率的主要因素進(jìn)行集中治理。
3)應(yīng)用功率法平衡調(diào)整技術(shù)可以降低電流法測(cè)試時(shí)人為誤差,能夠真實(shí)反映抽油機(jī)的平衡狀態(tài)。