摘要：油田开发过程中，抽油井普遍存在着液量低、供液能力差，系统效率低的问题，如何避免出现空抽现象，维持连续、稳定、高效生产，是我们重点关注的课题。针对低产、低能井，开展智能化节能技术的探索研究，通过不断探索研究新工艺、新技术，提升对油田低产、低能井的管理，来达到油田开发效益提升。
关键词：油田低产低能油井 智能化节能技术 效益提升
1引言：
油田开发过程中，抽油井普遍存在着液量低、供液能力差，系统效率低的问题，如何避免出现空抽现象，维持连续、稳定、高效生产，是我们重点关注的课题。针对低产、低能井，开展智能化节能技术的探索研究，进行伺服控制器及抽油机自适应智能控制系统的先导实验。
2技术简介
2.1伺服控制器节能技术
2.1.1工作原理：在伺服驱动器DSP内建立完整的数学模型，以实时计算悬点位置，综合外部开关量输入的光杆每个冲次的校准信号，通过软件自动计算出光杆运行的上下止点，并作为变速运行的依据。根据上行输出功率的大小，有效调节电机转矩、转速、位置等参数，实现控制光杆在上下止点附近的低速运行，在上下行过程中高速运行的状态，从而达到减少无效冲次、增加有效冲程、提高泵效、减小抽油杆冲击载荷、减少抽油杆的偏磨，降低管杆故障，延长检泵周期的目的。
2.1.2技术特点：
2.1.2.1自动调节抽油杆在上下止点附近的运行速度，实现变速运行，减少冲程损失及抽油杆的冲击载荷，提高泵效，延长抽油杆使用寿命。
2.1.2.2根据供液能力及示功图的变化，优化工作冲次，使泵保持合理的沉没度，避免供液不足。
2.1.2.3对于供液严重不足井，可实现超低冲次（0.8-3n/min）生产，减少无效冲次，节能效果明显。
2.1.2.4冲次调节方便，系统配备中文键盘，根据抽油生产工艺需求，点击操作即可完成冲次设置。
2.1.2.5安装简单，不需改造机械结构。投资少，效益好。
2.1.2.6消除异步电机低速运行下力矩的多边形脉动，皮带所受力矩更均匀，有效减少皮带的抖动、打滑现象，减少烧皮带、盘根干磨、跑油等不正常状况。
2.1.2.7具有电子刹车功能，可让驴头极方便地停在任意位置，便于示功图测试等施工。
2.1.3现场应用效果分析
在H5-211及Q21-C2安装该装置，由常规控制改为智能伺服控制，调节上下行程及止点附近的运行速度，并根据油井供液能力，平稳调节电机转速，有效控制光杆在上下止点附近的低速运行，实现低能抽油井的超低冲次平稳生产。
2.1.3.1安装前后现场效果对比
H5-211井安装后参数由3.5n/min降低到1.8n/min，日耗电（10天平均）214kwh降至112kwh，日均节电102kwh，功图由严重供液不足变为轻微供液不足，液量变化轻微，泵效由27.2%提高至54.5%。
Q21-C2井安装后参数由3.47n/min降低到2.07n/min，日耗电（10天平均）266kwh降至175kwh，日均节电91kwh，功图由严重供液不足变为轻微供液不足，液量变化轻微，泵效由31.6%提高至49.6%。
2.1.3.2安装前后生产及测试数据对比
为做好效果评价，安装前后先后进行了数据测试，从测试数据看，安装伺服控制器后，Q21-C2井采液单耗由32.3KWh/t下降至23.6KWh/t，单井系统效率由20.5%上升到28%，节电率26.9%。H5-211井采液单耗由22.9KWh/t下降至14.1KWh/t，单井系统效率由29.4%上升到40.5%，节电率38.4%。吨液单耗大幅下降，系统效率得到较好提升，节电效果显著。
2.2抽油机自适应智能控制节能技术
2.2.1工作原理：利用后台的大数据软件，通过数据计算，实现现场的智能化操作，所有的操作由后台软件操作，现场操作柜内只设置启动/停止按钮，现场操作简单。
2.2.2技术特点：
2.2.2.1改善电网功率因数（>0.95）及电能质量，根据油井供液能力自动调速，智能化操作。
2.2.2.2系统可将电机进入再生发电状态所产生的多余能量储存，避免回馈电网或发热浪费，进一步节能。
2.2.2.3自动诊断抽油机设备状态，接收数据异常（出砂、结蜡、异物卡井，设备故障造成的电流差异大），可自动停机保护。
2.2.2.4安装结构简单，无传感器就能实现抽油机智能控制，减少了额外的零部件、安装和维护成本。
2.2.3现场应用效果分析
在H5-125安装抽油机自适应智能控制系统，安装前后效果如下：
2.2.3.1吨液单耗大幅下降，节电效果明显。
H5-125井安装前日耗电量235kwh，采液单耗14.97KWh/t，安装后日耗电量133kwh，采液单耗8.92KWh/t，日耗电降低102kwh,采液单耗降低6.05KWh/t，节电率43.4%，节电效果明显
2.2.3.2油井工况改善，泵效大幅提高。
从H5-125井安装前后的示功图看，油井由“供液不足”变为“轻微供液不足”；冲次由4.09n/min下调为2.39n/min，日产液量基本稳定；泵效则由原来的36.5%提高至59.3%，提高了22.8个百分点。
3、结论：
伺服控制器目前可满足380-660V电压需求；技术优势：可以实现上下行变速运行，电子刹车功能，手动调速。
抽油机自适应智能控制系统目前可满足380V电压需求；技术优势：可以实现再生发电状态能量储存，油井异常情况的自动停机，自适应参数自动调节。
通过上面的现场适用性及投入产出比对比，我们认为这两种技术各有各自的优势，伺服控制器单体价位适中，对于电压适应性可满足现场需求，适用于井深，冲程损失大，设备老化维修频繁的低产低能井；抽油机自适应智能控制系统单体价位偏高，对于电压等级局限性较大（目前智能安装380V,高压系统需增加变压器，增加成本），适用于出砂、稠油、结蜡严重的低产低能井。