章勇

摘 要：抽油機采油是我廠主要的采油方式，但能耗較高，經過調查表明，我廠系統(tǒng)效率偏低，特別是稀油井系統(tǒng)效率偏低，導致能耗偏高。實施機采系統(tǒng)節(jié)能改造，提高機采系統(tǒng)效率，對降低生產成本意義重大。

關鍵詞：系統(tǒng)效率；優(yōu)化設計；調整參數

1 前言

抽油機采油是我廠最主要的采油方式。從全廠電量消耗的構成看，機采系統(tǒng)耗電占74%，是我廠電能消耗最大的系統(tǒng)。2017年對抽油機運行狀況進行了測試分析，共調查抽油機1289臺（調查率82.8%），平均系統(tǒng)效率為22.6%（稠油井平均效率24.8%；稀油井平均效率15.9%），調查結果表明：系統(tǒng)效率偏低，能耗偏高。實施機采系統(tǒng)節(jié)能改造，提高機采系統(tǒng)效率，對降低生產成本意義重大。同時由于稀油井系統(tǒng)效率較低，我廠稀油井系統(tǒng)效率還有較大的提升空間。

為了提高油井系統(tǒng)效率，按照“控成本、挖潛力、提效益”的工作思路，通過對系統(tǒng)效率現狀全面調查分析，遵循“不影響油井產量，不發(fā)生躺倒井”的原則，應用能耗對標管理技術，依托機采參數優(yōu)化設計軟件，以能耗最低為原則，對所有稀油檢下泵井的泵掛、泵徑，沖程、沖次等參數進行系統(tǒng)優(yōu)化，確保抽油機在最低能耗狀態(tài)下運行。

2 技術措施

為此，我們組織技術人員開展了提高系統(tǒng)效率專題討論會，制定優(yōu)化參數設計方案，并組織評價、設計及實施工作：

①對我廠200口稀油井系統(tǒng)效率及相關參數進行了測試，對節(jié)能潛力進行評價，其評價結果如下：

平均單井輸入功率為6.40kW（平均單井日耗電153.60kWh），平均系統(tǒng)效率為14.35%，平均功率因數為0.4864，平均平衡度93.3%，平均產液量12.0t/d，平均含水77.9%，平均動液面1091.8m，平均泵徑43.5mm，平均泵深1741.7m，平均沖程4.2m，平均沖次3.27次/min。

采用能耗最低為原則的評價方法，預測在保持產量目標一致的前提下，200口井平均單井輸入功率可由目前的6.40kW降至3.55kW，可降低2.85kW，單井年可節(jié)電2.85kW×24h×350天=23940kWh，200口井年可節(jié)電23940kW×200=478.8×104kWh；平均系統(tǒng)效率能夠從目前的14.35%提高到25.90%，平均可提高11%。目前系統(tǒng)效率實現率為55.4%，平均節(jié)電率預測能夠達到44.6%。

考慮到影響系統(tǒng)效率實現率的因素很多，如側鉆、封堵、套變、泵漏、管漏、結蠟、出砂等等。因此實際節(jié)電效果按系統(tǒng)效率實現率的80%計，即平均單井節(jié)約輸入功率為6.40kW-3.55kW÷80%=1.96kW，單井年可節(jié)電1.96kW×24h×350天=16464kWh，200口井預計年共節(jié)電16464kWh×200=329.28×104kWh，平均系統(tǒng)效率可達到20.72%。平均實際節(jié)電率能夠達到30.6%。

②使用機采參數優(yōu)化設計軟件，以能耗最低為原則，對所有稀油檢下泵井的泵掛、泵徑，沖程、沖次等參數進行系統(tǒng)優(yōu)化，確保抽油機在最低能耗狀態(tài)下運行。

以能耗最低為原則的優(yōu)化設計方法是將有桿泵采油做為一個系統(tǒng)進行優(yōu)化，在油井產液量相對穩(wěn)定的前提下，各種管徑、桿徑、桿柱鋼級、泵徑、泵掛、沖程、沖次一一組合，每一種組合對應著一種機采效率，即對應著一種機采能量消耗，計算出每一種組合相應的年度耗電費用和輸入功率，以輸入功率最低的一組參數組合為所選擇的機采參數。設計中共綜合考慮了13個動靜態(tài)工作參數，比傳統(tǒng)的設計考慮的因素更多更全面，因而其設計結果基本能夠真實地再現油井的實際工作狀況。

優(yōu)化內容包括：對抽油機井系統(tǒng)地面工況進行優(yōu)化、井下產能情況進行優(yōu)化、以及對井筒桿、管、泵系統(tǒng)進行優(yōu)化。在對能耗充分分析論證的基礎上，根據能耗的實際發(fā)生情況，創(chuàng)造性將抽油機輸入功率進行了科學合理的劃分，開展了各種損失功率和膨脹功率的影響因素分析，建立了一套全新的機采能耗與相應影響因素的數學模型。

③針對油井不同問題，有針對性的設計應用雙向保護接箍、深抽泵、柔性金屬泵、旋轉扶正器、抽油泵上保護裝置等改善管、桿、泵工作環(huán)境的配套技術，有效改善桿、管、泵的運行環(huán)境和運行狀態(tài)，提高運行效率和運行質量，降低系統(tǒng)的生產能耗。

④根據油井產量及時調整工作參數，在保證油井正常產量的情況下，盡可能降低系統(tǒng)能耗。

3 結論

通過優(yōu)化檢下泵參數設計，既保證了油井正常生產，又提高了油井系統(tǒng)效率、降低了生產電耗，實現了產量和效益雙贏，取得了明顯的經濟效益。同時增強了員工的節(jié)約挖潛、降本增效的意識，今后我們將繼續(xù)加強檢下泵參數優(yōu)化設計工作，不斷轉變思想觀念，為實現我廠降本增效工程做出貢獻。

參考文獻

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