提高游梁式抽油機(jī)井系統(tǒng)效率的對策與效果

翟淑麗 張艷輝 毛迎新

【摘 要】提高游梁式抽油機(jī)井系統(tǒng)效率是油田開發(fā)重要的節(jié)能降耗工作。本文在對抽油機(jī)井2016年數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，在此基礎(chǔ)上與優(yōu)化軟件相結(jié)合對部分抽油機(jī)井進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化調(diào)整。從實(shí)施效果看，在產(chǎn)量不降情況下系統(tǒng)效率均提高4.5%，平均單井日節(jié)電25kwh。證明采取的措施是積極有效的，對今后進(jìn)一步開發(fā)節(jié)能降耗工作提供一定的指導(dǎo)價值。

【關(guān)鍵詞】抽油機(jī)；系統(tǒng)效率；低效；對策；效果

機(jī)械采油是目前孤島采油廠油田開采的主要方式。采油廠對提高游梁式抽油機(jī)井系統(tǒng)效率已做了大量的工作，系統(tǒng)效率逐年有所提高。但是 2016年四季度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，各種泵徑抽油機(jī)平均地面效率為56.3%，平均系統(tǒng)效率為22.6%，而勝利油田機(jī)采系統(tǒng)效率是25%，同行業(yè)國內(nèi)機(jī)采系統(tǒng)效率是30%、國際是34%，從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，孤島采油廠系統(tǒng)效率還有進(jìn)一步提高的可能。如果通過一定措施對目前運(yùn)行的240口抽油機(jī)井進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)井在較高的系統(tǒng)效率下運(yùn)行，對實(shí)現(xiàn)降本增效、提高經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)指標(biāo)都將起到很好的效果。

一、設(shè)計(jì)系統(tǒng)效率評價模板，對抽油井按系統(tǒng)效率進(jìn)行分類

為了更好的對孤島采油廠系統(tǒng)效率進(jìn)行直觀統(tǒng)計(jì)分析，經(jīng)過不斷探討研究開發(fā)了按系統(tǒng)效率分類的模板（圖一）。

以光桿懸繩器為界，將機(jī)采系統(tǒng)效率分解為地面效率和井下效率兩部分。以井下效率作為橫軸，地面效率和系統(tǒng)效率作為兩條縱軸。根據(jù)勝利油田系統(tǒng)效率水平繪制定值系統(tǒng)效率的雙曲線，結(jié)合油田生產(chǎn)的實(shí)際情況，確定比較合理的井筒效率和地面效率達(dá)標(biāo)值界限，繪制出抽油機(jī)井況管理圖。將抽油機(jī)工況分為達(dá)標(biāo)區(qū)、井筒低效區(qū)、地面低效區(qū)、井筒潛力區(qū)、地面潛力區(qū)、特效區(qū)或待落實(shí)區(qū)及負(fù)值區(qū)。

各區(qū)的劃分標(biāo)準(zhǔn)：

優(yōu)良區(qū)：抽油設(shè)備工作參數(shù)合理，泵工作良好，抽油設(shè)備排液能力與油層的供液能力象匹配，系統(tǒng)效率高。

井筒低效區(qū)：沉沒度小、泵效低或沉沒度過大、有效舉升高度小。對于沉沒度小、泵效低的油井主要是油層供液不足、抽汲參數(shù)偏大。需要對油層采取改造措施，加強(qiáng)注水或調(diào)小抽汲參數(shù)等，使設(shè)備排液能力與油層供液能力相匹配。

地面低效區(qū)：設(shè)備不匹配，傳動效率低。主要原因是設(shè)備選擇不合理。

井筒潛力區(qū)：沉沒度大、泵效高。說明油層有潛力，抽油系統(tǒng)的工作參數(shù)相對偏小。該區(qū)的油井是挖潛增油的主要目標(biāo)井。

地面潛力區(qū)：沉沒度大、泵效低。主要原因是泵磨損嚴(yán)重或泵工作不正常（如泵閥漏失等）也可能有油管漏或抽油桿斷脫等現(xiàn)象。對該區(qū)的油井應(yīng)進(jìn)行診斷和綜合分析，弄清泵效低的原因，制定相應(yīng)的措施使其恢復(fù)正常生產(chǎn)。

大泵由于供排關(guān)系良好，系統(tǒng)效率保持在比較高的水平，這就為下一步優(yōu)化泵徑采用大泵提液提供了很好的參考；高效井中部分是供液不足井，而低效井中供液不足井占了67%，因此低效井治理可借鑒物性參數(shù)相仿的高效供液不足井的參數(shù)組合；高效井中存在部分油稠、結(jié)蠟、偏磨等特殊井，這些井的治理措施也是治理低效井的寶貴經(jīng)驗(yàn)（表1）。

二、優(yōu)化措施進(jìn)行效果跟蹤評價

通過現(xiàn)場分析及軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)，2012年2月至12月提出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案120井次，共實(shí)施77井次。

1.優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)。通過統(tǒng)計(jì)及軟件優(yōu)化都表明在不動管柱情況下，對于供液不足、沉沒度過大、生產(chǎn)參數(shù)不合理的油井，可以通過優(yōu)化沖程沖次提高機(jī)采效率?，F(xiàn)場采用軟件優(yōu)化與現(xiàn)場實(shí)際對比結(jié)合方式共優(yōu)化抽油機(jī)沖次75井次，現(xiàn)場實(shí)施56井次。其中推廣應(yīng)用減速裝置調(diào)沖次8井次，應(yīng)用12級永磁電機(jī)調(diào)沖次13井次，皮帶輪調(diào)沖次18井次，調(diào)頻控制柜調(diào)沖次17井次。平均沖次由實(shí)施前的4.6次/min降為實(shí)施后的3.2次/min，降低33.3%，對比檢測結(jié)果，平均綜合節(jié)電率為26.55%，平均提高機(jī)采系統(tǒng)效率4.48%。

2.優(yōu)化抽油泵泵徑，優(yōu)化管、桿、泵組合。從現(xiàn)場統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出沉沒度過大或很小時，系統(tǒng)效率將處在比較低的水平上，因此要保證沉沒度在一個合理范圍內(nèi)。對于動管柱優(yōu)化設(shè)計(jì)，供應(yīng)不足的油井，通過加深泵掛、調(diào)小泵徑；對于沉沒度過大油井采用上提泵掛或者是增大泵徑等措施優(yōu)化設(shè)計(jì)，降本增效。針對這類油井優(yōu)化設(shè)計(jì)動管柱45井次實(shí)施21井次，對比檢測結(jié)果，平均綜合節(jié)電率28.39%，平均系統(tǒng)效率提高4.93%。

3.其它措施。對于液量明顯變化我們將通過示功圖及油井原始數(shù)據(jù)對油井進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果及時檢泵。并認(rèn)真核對作業(yè)情況與分析之間的準(zhǔn)確性，做好記錄總結(jié)規(guī)律。

隨著油田用電日益緊張，我廠對原稠油油井加熱降粘采用加降粘劑方式，但是很多油井還是存在效率很低現(xiàn)象，為此，我們對高效井中采取加藥方式油井進(jìn)行了化驗(yàn)分析，從而掌握了不同稠油油井用藥量，降低了電機(jī)負(fù)荷，提高了系統(tǒng)效率。

由于偏磨井工況復(fù)雜，目前還沒有找到很好的提高效率方式，但是我們正加緊對各類偏磨井統(tǒng)計(jì)分析，相信我們一定能夠找到這類井的運(yùn)行規(guī)律。

4.加強(qiáng)抽油機(jī)平衡管理，減少電能無為損耗。游梁式抽油機(jī)井的系統(tǒng)效率影響較大，平衡差的井能耗大，系統(tǒng)效率低。調(diào)整抽油井的平衡度，可以提高其系統(tǒng)效率，同時抽油機(jī)平衡狀況的好壞，直接影響抽油機(jī)連桿機(jī)構(gòu)、減速箱和電機(jī)的效率與壽命。因此對于抽油機(jī)平衡狀況的判斷和平衡半徑的計(jì)算，必須給予高度重視。

三、結(jié)束語

（1）通過機(jī)采效率評價圖可直觀了解全廠油井運(yùn)行情況，因此提高了技術(shù)人員的工作效率。通過對全廠高效井的參數(shù)分析可以為低效井治理提供現(xiàn)場參考。

（2）油井系統(tǒng)效率是反映抽油機(jī)井工況的重要指標(biāo)，其影響因素多，提高機(jī)采系統(tǒng)效率，必須對抽油機(jī)拖動系統(tǒng)，抽油桿、抽油泵以及配套技術(shù)進(jìn)行研究和開發(fā)工作，因此優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件在提高系統(tǒng)效率的工作中是必不可缺的。

（3）通過開展機(jī)采系統(tǒng)效率參數(shù)優(yōu)化工作，綜合節(jié)能技術(shù)引進(jìn)和應(yīng)用，以及對抽油機(jī)井的科學(xué)管理等，是能夠提高抽油機(jī)系統(tǒng)效率，達(dá)到節(jié)能降耗、降低采油成本的目的。

【參考文獻(xiàn)】

[1]范鳳英.提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率技術(shù).東營；石油大學(xué)出版社，2002.