鐘意（大慶油田有限責任公司第五采油廠）

在節(jié)能降耗和低油價的形勢下，相比大范圍的技術改造措施，降低抽油機井舉升能耗的方法，從管理方面入手效果來得簡單快捷。抽油機井占總機采井數的85%以上，因其結構簡單、故障率低、管理方便等優(yōu)勢為目前采用主要舉升設備[1]，但受到運行參數、沉沒度、泵徑等因素影響，傳動損失大，系統(tǒng)效率低，所以針對正常運轉的抽油機井，采取參數管理和整體優(yōu)的措施提升效益很有必要。

1 參數運行現(xiàn)狀

以系統(tǒng)效率測試和參數運行控制圖分析結果為基礎[2]，針對投產時間超過3 年、近期無增產措施、水驅開發(fā)方式井或聚驅井后續(xù)水驅產量穩(wěn)定的抽油機井平均運行參數情況統(tǒng)計見表1：統(tǒng)計3 953 口井平均日產液24.06 t、泵徑53.39 mm、沖程2.79 m、沖次4.97次/min、下泵深度933 m、動液面688 m、泵效48.84%，正常運轉的抽油機井系統(tǒng)效率為24.98%，百米噸液單耗1.24 kWh?？梢钥闯觯橛蜋C井平均單井系統(tǒng)效率較低，70%以上的能耗都在傳動過程中損失[3]，問題井單耗數據與平均值偏離較大，但主要的能耗構成仍然是正常井。

2 提效管理方法分析

生產井運行狀態(tài)可以分為參數偏大、偏小、正常三種情況。前兩種井，動液面矛盾比較突出，且井數較少，問題易發(fā)現(xiàn)并得到及時處理。

參數正常井數量多、規(guī)模大，挖潛空間大。以六型機為例，沖程2.5 m，沖次區(qū)間為6～9 次/min的井有327 口，在動液面、能耗、其他參數相對合理的情況下，通過分析地下和地面參數，仍然具有一定的節(jié)能潛力。此類井一般具有“產量穩(wěn)定、泵效高、電動機效率高”等特點，但通過分析地面和地下參數[4]，仍有調整空間。據分析，應用現(xiàn)有的節(jié)能措施針對正常生產井實施提效管理可分兩種情況：一種情況是針對沖次大于或等于7 次/min，產量相對較高，且適合全年連續(xù)生產，泵可換大、沖次可下調的井，實施換大泵調小參數，減少抽油機循環(huán)次數[3]，從而降低傳動損耗。另一種情況是針對沖次6～7次/min的高含水的間抽潛力井，實施換大泵間抽，冬季連抽，其余時間間抽，提高舉升效率[5]。但是，換泵必須通過生產井作業(yè)才能實現(xiàn)，且費用較高，一口井普遍在2 萬元以上。如果為了優(yōu)化參數節(jié)能采取主動作業(yè)的方式，必然會大幅度降低措施效益[6]，甚至出現(xiàn)投入高于產出的情況。因此，需要密切跟蹤此類井的生產情況，結合作業(yè)時間采取換泵調小參數措施。

表1 抽油機井平均運行參數情況統(tǒng)計

3 措施應用效果

實例一：針對高沖次小泵徑井實施換大泵徑降沖次連抽措施，以某區(qū)塊X 井為例，該井由于泵況問題需要檢泵作業(yè)。查詢連續(xù)兩年的X 井示功測試和功率曲線見圖1、圖2，正常生產過程中：沖程為2.5 m、沖次8次/min、泵徑38 mm、桿徑19 mm，產量波動區(qū)間為19.11 t，理論排量為32.6 t/d，泵效為58.62%，產量比較穩(wěn)定；載荷利用率66.34%，電動機額定功率為27 kW，平均消耗功率6.29 kW，舉升單耗8.12 kWh/t，且未來一年無增產措施計劃。

圖1 X井示功測試

圖2 X井功率曲線

因此，可結合檢泵作業(yè)時機，進行整體優(yōu)化。通過泵徑上調至44 mm、沖次下調為6 次/min，理論排量為32.85 t/d。測試對比調整前后產液量平穩(wěn)時泵效、有功功率曲線，優(yōu)化后日產液18.63 t，泵效57.15%，消耗功率5.96 kW，單耗7.58 kWh/t，產量和泵效基本無變化，消耗功率下降0.33 kWh，日節(jié)電量7.92 kWh，節(jié)電率5.1%，達到了節(jié)能降耗的效果，優(yōu)化后X 井示功測試和功率曲線見圖3、圖4。

圖3 優(yōu)化后X井示功測試

圖4 優(yōu)化后X井功率曲線

根據該井實際情況，更換44 mm 泵后，不用更換桿徑；且目前絕大多數抽油機井配套變頻調速設備[7]，無需換更換電動機皮帶輪，只有作業(yè)和泵成本。結合檢泵時機，檢泵費用不計入措施成本[8]；38 mm 泵與44 mm 泵差12.8 元，增加費用可以忽略不計。在節(jié)電效果方面，以日節(jié)電7.92 kWh 為例，年可創(chuàng)效1 842 元，且抽油機循環(huán)次數減少了1/4，有利于延長抽油機使用壽命。

實例二：針對高沖次小泵徑井實施換大泵徑降沖次間抽措施，以某區(qū)塊Y 井為例，該井由于泵況問題需要檢泵作業(yè)。正常生產過程中：沖程為2.5 m、沖次6.5 次/min、泵徑38 mm、桿徑19 mm，產量波動區(qū)間為14.21 t，含水率95.47%，理論排量為26.49 t/d，泵效為53.64%，產量比較穩(wěn)定；載荷利用率51.36%，電動機額定功率為22 kW，平均消耗功率5.31 kW，舉升單耗8.96 kWh/t，且未來一年無增產措施計劃。

結合檢泵作業(yè)時機，進行整體優(yōu)化。通過泵徑上調至44 mm、沖次下調為5 次/min，理論排量為27.38 t/d。測試對比調整前后產液量平穩(wěn)時泵效、有功功率曲線[9]，優(yōu)化后日產液14.08 t，泵效51.42%，消耗功率5.06 kW，舉升單耗8.61 kWh/t，產量和泵效基本無變化，消耗功率下降0.37 kWh，日節(jié)電量7.92 kWh，節(jié)電率4.2%，達到了節(jié)能降耗的效果。根據生產需求，該井自2020年3月下旬開始轉為間抽生產[10]，通過液面恢復曲線和開井生產壓力曲線，間抽制度設置為停2 h 抽24 h，實施間抽措施后日產量13.81 t，相對于連抽液量降低0.27 t，日耗電量下降10.19 kWh，考慮作業(yè)時間、水處理、人工等費用，綜合效益每天增加8.64 元，全年效益增加3 153元。

4 結論

1）針對高沖次小泵徑，泵效和系統(tǒng)效率相對較高的井，按照大泵徑低沖次的原則，實施換大泵徑降沖次優(yōu)化措施，能夠在保障產量不變的情況下，節(jié)電率可達到5%，節(jié)電效果明顯，且沖次降低減少抽油機循環(huán)次數，延長檢泵周期。

2）針對高沖次小泵徑，沉沒度較低的井，實施換大泵徑降沖次措施，同時在溫度較高的季節(jié)采取間抽措施，實現(xiàn)了單井效益每天增加8.64元。