劉讓龍 徐明 郭陽凱
摘要:提高系統(tǒng)效率是一項長期、基礎(chǔ)、綜合的工作,對節(jié)約能耗和提高經(jīng)濟效益有很大好處。從以上分析可以看出,提高系統(tǒng)效率的主要工作是加強管理(技術(shù)管理、生產(chǎn)管理)。技術(shù)管理包括機桿泵的選擇、地面抽汲參數(shù)的調(diào)整、檢泵作業(yè)、調(diào)平衡及各種節(jié)能設(shè)施的應(yīng)用;各項生產(chǎn)管理工作的好壞直接影響系統(tǒng)效率的高低。為此,要從加強基礎(chǔ)的管理工作做起,努力提高管理水平及系統(tǒng)效率。
關(guān)鍵詞:機采井;系統(tǒng)效率;系統(tǒng)效率
影響抽油機的系統(tǒng)效率因素很多,地層壓力、含水、氣油比、粘度、油水界面、砂、蠟、氣、等的變化都會影響抽汲參數(shù),地面設(shè)備相應(yīng)參數(shù)也隨之改變(懸點載荷、電流、平衡率、電機輸入功率等)。在保證生產(chǎn)情況下全面優(yōu)化各參數(shù),從而提高抽油機井的系統(tǒng)效率。
一、系統(tǒng)效率
系統(tǒng)效率包括日產(chǎn)液量、動液面、油壓、套壓和耗電量(電流、電壓、有功功率)等多項參數(shù)。在抽油機井正常工作條件下,采用電參數(shù)分析儀,測試抽油機井的有功功率等數(shù)據(jù),進(jìn)而計算出抽油機的系統(tǒng)效率。目前,統(tǒng)計A礦共有抽油機井781口,普測井系統(tǒng)效率測試井?dāng)?shù)為694口,除去液面在井口的井,平均系統(tǒng)效率為23.9%,系統(tǒng)效率在15%以下的井為223口,占測試井?dāng)?shù)的35.8%,要提高A礦系統(tǒng)效率的整體水平,重點要提高這部分“低效井”的系統(tǒng)效率,使其參數(shù)合理。
二、影響因素
1原油物性
原油組分中,如果重質(zhì)(指膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和蠟質(zhì))含量越高,舉升液體過程中需要克服的摩擦阻力越大,電機的耗量也就越大。在各種條件相同的情況下,這種井的系統(tǒng)效率也就越低。
2泵況影響
泵況好的井與泵況差的井(泵況差是指泵漏失井),在耗電量上盡管有差距,但耗電量的減小不與泵漏失量成比例關(guān)系,同時由于泵況變差,油井的產(chǎn)液量下降動液面上升,致使產(chǎn)液量與舉升高度之積變小,系統(tǒng)效率下降,有時系統(tǒng)效率可能降至為零。因而泵況好的井系統(tǒng)效率高于泵況差的井。
3電機本身
從理論上講,將一定量的液量從井底舉升到地面,所消耗的能量將會是一定的,但是,在生產(chǎn)中電機實際消耗的功率將會遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這一能量。主要原因除去各運轉(zhuǎn)部的工作效率的影響之外,有兩個方面:①電機本身將會消耗一部份能量,這一部份的能量起到為電機運轉(zhuǎn)的勵磁作用;②電機有一部份空載能量消耗。
4供液狀況和抽油機參數(shù)
如果抽油泵泵徑選擇的合理,地面參數(shù)選擇的合理,抽油泵下入深度也非常合理,這樣不僅能夠保證油層與抽油泵之間的供采平衡,同時也將會得到較高的系統(tǒng)效率。相反,一旦各種參數(shù)都是不合理的,將會出現(xiàn)供大于采或采大于供的情況,前者會導(dǎo)致產(chǎn)液量相對偏低,舉升高度相對偏小,系統(tǒng)效率較低。后者盡管有較高的產(chǎn)液量,但出現(xiàn)供液不足的狀況,致使能耗很大,系統(tǒng)效率也會較低。
5抽油桿摩擦
抽油時,抽油桿在下沖程中,要產(chǎn)生彎曲,使抽油桿與油管間產(chǎn)生摩擦力。上沖程時,抽油桿向上,摩擦力作用方向向下,摩擦力增加懸點載荷;下沖程時,抽油桿向下,摩擦力作用方向向上,摩擦力減小懸點載荷。由于摩擦力加大了載荷變化幅度,擴大了示功圖面積,從而增加了損失功率,降低了系統(tǒng)效率。
6下泵深度
抽油桿柱與液體間的粘滯摩擦功與下泵深度、原油粘度、抽油桿運動速度的平方成正比。隨著下泵深度的增加,摩擦損失功率增大,導(dǎo)致系統(tǒng)效率的下降。
7抽油機工作狀況
抽油機“五率”對系統(tǒng)效率有一定影響,平衡狀況、潤滑狀況、對中狀況越好,能耗將越低,則系統(tǒng)效率越高。
三、提高抽油機系統(tǒng)效率的方法
1換大泵井系統(tǒng)效率變化。統(tǒng)計A礦抽油機井共換大泵47井次,對其中7井次進(jìn)行測試對比。對比表明,換大泵前這7口井的平均系統(tǒng)效率為13.52%,換大泵后,平均系統(tǒng)效率上升到34.09%,系統(tǒng)效率提高了20.57%,與措施前對比,平均日產(chǎn)液上升了23t,平均舉升高度提高了410.2m,節(jié)電56.41%。換大泵后,節(jié)電效果明顯。換大泵的井,換泵前通常沉沒度過大,有很多井液面在井口,換大泵后,不僅產(chǎn)液量增加,而且沉沒度下降,舉升高度升高,系統(tǒng)效率大幅度提高。
2換大機型井系統(tǒng)效率變化。統(tǒng)計A礦換大機型14井次,對其中的2井次進(jìn)行測試對比,對比表明,換型前2口井的平均系統(tǒng)效率為14.9%,換型后,平均系統(tǒng)效率上升到55.3%,系統(tǒng)效率提高了40.4%,與措施前對比,平均日產(chǎn)液上升了33t,平均舉升高度提高了173.74m,節(jié)電85.36%。
3上調(diào)參井系統(tǒng)效率變化。統(tǒng)計A礦抽油機井共上調(diào)參97井次,對其中的10井次進(jìn)行測試對比,對比表明,上調(diào)參前這10口井的平均系統(tǒng)效率為8.69%,上調(diào)后,平均系統(tǒng)效率上升到14.05%,提高了5.36%,與措施前對比,平均日產(chǎn)液上升了12t,平均舉升高度提高了81.1m,節(jié)電38.16%。
四、總結(jié)
1.地面設(shè)備選型
繼續(xù)推廣節(jié)能抽油機和節(jié)能電機,保證設(shè)備配套系統(tǒng)的完善工作,保證系統(tǒng)效率的較高起點;從設(shè)備上徹底改善設(shè)備對系統(tǒng)效率的影響。
2.桿柱優(yōu)化設(shè)計
在保證工作制度不變的條件下,在保證桿柱應(yīng)力范圍控制在65%—85%的基礎(chǔ)上,合理使用Φ19mm+Φ22mm兩級桿柱組合,降低當(dāng)量桿徑(相同直徑抽油桿數(shù)量)。
3.生產(chǎn)參數(shù)優(yōu)選
結(jié)合油層的出液情況及時調(diào)整工作制度;按照上調(diào)沖程下調(diào)沖次、最后調(diào)整泵徑的原則進(jìn)行。
4.日常管理
(1)全面做好油、水井資料錄取工作。堅決杜絕假資料,加強油、水井巡回檢查工作,加強教育員工認(rèn)識水井的重要性,保證注夠水、注好水,從而保證地層的供液能力。結(jié)合資料及時發(fā)現(xiàn)不正常井、及時提出調(diào)整措施,對于注水見效、動液面上升或產(chǎn)量下降、供液不足、工作制度不合理的及時調(diào)整,保持生產(chǎn)井合理的生產(chǎn)壓差。
(2)平衡度的調(diào)整。平衡度是保證系統(tǒng)效率的重中之重。加強井組員工錄取電流的及時性、準(zhǔn)確性、真實性,對于平衡率差的抽油機及時上報,調(diào)整后保證平衡率在85%--100%之間。
(3)油井的日常加藥管理。嚴(yán)格按周期加藥是保證油井防垢、結(jié)垢的重要手段之一,嚴(yán)格按規(guī)定要求保質(zhì)保量。
結(jié)論
①設(shè)備選型,可采取更換小功率電機、更換小機型抽油機等措施來提高機采系統(tǒng)效率;②生產(chǎn)管理,可通過加強五率調(diào)整、皮帶盤根松緊度調(diào)整等措施來提高機采系統(tǒng)效率;③工程管理,可通過對供液能力不足井及時進(jìn)行抽汲參數(shù)調(diào)整、加強電流監(jiān)測及時對結(jié)蠟井進(jìn)行熱洗等措施來提高系統(tǒng)效率;④在現(xiàn)有基礎(chǔ)上,需加強節(jié)能設(shè)備應(yīng)用,如下步準(zhǔn)備使用的電機多功能調(diào)速裝置、節(jié)能電機等,來提高機采井系統(tǒng)效率。
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