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抽油井机采系统抽汲参数分析

发表时间：2021/3/16 来源：《中国科技信息》2021年1月作者：何玉芹郑秀娟唐子珍

[导读] 根据井网完善程度、油层供液情况、合理沉没度等情况，调整油井泵挂:对于供液能力改善的油井应泵升级并提浅泵挂;对于供液能力变差的油井应泵降级并加深泵挂。目前采用抽油机采油平均单井日耗电170kW·h。近几年对机采效率监测，均已达到29%，已达Ⅰ类标准，主要是每年监测的井数量少，平均20口井左右；这些井地层能量足，产液量高，有效功率高。安排普查统计数据显示实际平均机采效率仅为11.48%。

河口采油厂管理七区何玉芹郑秀娟唐子珍

摘要: 根据井网完善程度、油层供液情况、合理沉没度等情况，调整油井泵挂:对于供液能力改善的油井应泵升级并提浅泵挂;对于供液能力变差的油井应泵降级并加深泵挂。目前采用抽油机采油平均单井日耗电170kW·h。近几年对机采效率监测，均已达到29%，已达Ⅰ类标准，主要是每年监测的井数量少，平均20口井左右；这些井地层能量足，产液量高，有效功率高。安排普查统计数据显示实际平均机采效率仅为11.48%。说明单井机采效率偏低、单井能耗偏高。在对抽油机采油系统效率影响因素进行分析后，立足现状做工作，分别从地面和地下入手，采取措施取得较好效果。
关键词: 机采系统；抽汲参数；匹配；优化运行；间抽方式
        针对采油厂开采过程中暴露出机采系统抽汲参数匹配难度大，从而致使系统效率低、能耗大的问题，总结出影响机采系统效率的因素，提出提高系统效率的对策。
        1影响油井运行效率原因分析
        1.1平衡度合格率偏低
        抽油机平衡度是确保抽油设备经济优化运行的重要手段之一，平衡度的好坏直接影响到抽油机井的系统效率，对全厂井站检查中，平衡度不合格的油井有46口，占所检查油井的37.1%，抽油机平衡度合格率偏低。不平衡井平均地面效率为51.2%，井下效率为42.3%，系统效率为21.65%，造成抽油系统负载的周期变化和振动，抽油机带动电机做功，电机处于发电状态时间较长，大大降低电机效率。机型匹配偏小尤其是由于中油天工的机型偏小，造成平衡调整难度大，使抽油井出现欠载现象，影响系统效率提升。
        1.2地面影响因素
        监测数据表明，机采系统效率在25%～30%之间，地面效率应不低于65%，全厂地面效率平均为56.4%，低于50%的油井有14口，功率因素低于0.4的电机有33台，占24.08%。部分抽油机零部件老化、磨损，尤其是减速箱内齿轮有崩齿现象，在考虑成本的情况下，轻度磨损的抽油机继续使用，仅更换较严重的抽油机，影响抽油机地面传动效率。光杆与驴头、井口之间的磨、别现象有不同程度的存在，尤其是由于安装原因、井口管线下坠影响等原因造成光杆不居中，职工为避免井口漏油，加大防喷盒的上紧程度，增加了盘根摩擦阻力，影响抽油机地面效率的提升。
        1.3井筒因素复杂
        全厂油井平均泵挂为1650.6m，其中2000m以上36口，1500m～2000m56口，1500m以下47口，管杆偏磨现象较突出，井筒结蜡、结垢、偏磨、腐蚀等情况较为严重，导致凡尔、油管漏失，造成泵排量系数偏低，严重时造成油井产液量下降，动液面上升，使抽油机上、下负荷增加，耗电量增加，系统效率偏低;同时井下结蜡、结垢造成杆柱与油管内壁的摩擦机会增加，增加光杆负荷，严重影响地面效率。
        1.4井下影响因素
        1.4.1产液能力低的油井，有效功率低
        这种低产液的设备配置明显是“大马拉小车”，因此系统效率低。有三方面原因影响产业能力:一是开发方案的制约，注采井网不完善，造成油井潜力没有充分发挥;二是油水井连通性差，注水效果不明显;三是早期注水造成突进，目前控制注水强度。针对上述原因，我们要在完善井网、合理有效注水上下功夫
        1.4.2泵效低的油井，系统效率偏低
        全厂油井泵效平均为47.5%，低于30%的油井为46口，其中低泵效、低沉没度油井为38口，低泵效高沉没度(高于150m)8口。

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低泵效、低沉没度、低产液井反应工作制度相对偏大，泵充满程度差事油井有效功率偏低。部分油井沉没度低，但井底流压偏高，建议逐步调整泵挂。低泵效、高沉没度、低产液说明油井供排存在问题的原因主要有两个，一是油井结垢、结蜡影响进液通道;二是油稠影响进液。对第一种原因开展热(酸)洗、加药保证进液通畅;对稠油开展降粘，加速稠油流动。
        2提高机采系统效率的对策
        2.1提高油井泵效，增加油井有效功率
        影响泵效的主要因素为:①油井工作制度、②冲程损失、③漏失影响、④供液不足等。合理利用目前使用的油井工况宏观控制图，对抽油机系统效率进行区块管理，重点分析断脱漏失区及参数偏大区，提高泵效是提高系统效率最直接、最经济的方式。一是从油井产量入手，通过各种油层改造技术、注水配套技术等改善油层的供液能力，提高油井产量，提升油井的系统效率。二是通过下泵深度、抽汲参数、管柱组合的优化，减少各种无功损耗，达到提升系统效率的目的。针对普通电机在使用中因包角等因素造成冲次过快的缺点，在充分考虑油井油层物性、泵挂、液面、液量等因素，在低产低效井中继续推广双联减速装置，降低冲次及匹配电机的输入功率。
        2.2优化生产参数
        根据井网完善程度、油层供液情况、合理沉没度等情况，调整油井泵挂:对于供液能力改善的油井应泵升级并提浅泵挂;对于供液能力变差的油井应泵降级并加深泵挂。抽汲参数优化的原则是再保证油井产液的原则下，尽量使用“长冲程、慢冲次”，降低油井冲程损失，减小选点载荷，减少水利损失及摩擦瞬时，得到较高的系统效率。
        3提高机采井系统效率的现场应用
        A井使用双联齿轮减速装置，冲次从2.5r/min下调至1.5r/min，调整前后电机测试对比数据。该井分别因杆断、腐蚀等原因作业3井次，在使用双联减速装置后，仅在6月因油管本体裂作业1井次，减速装置起到很好的延长免修期的效果，每小时减少动力消耗1.54kWaH。后因为A井换层生产后产液过低，将双联减速装置转用到A井。输入功率明显降低。在使用双联减速装置后，油井载荷也由所改变。应用抽油机减速装置后，采油队反映存在抽油机皮带松紧调节不便、更换麻烦的问题，当抽油机皮带松动后，需将电机及调速装置上的螺丝都松开，再上顶丝顶紧，加大了采油队的工作量，比较麻烦，后期进行装备改造。
        4效益与前景
        目前采油厂产液量低于3t且无法采取间抽方式的油井26口，若全部安装双联减速装置，则每年可以节电约15万度以上。仅此一项效益就很可观。此外，还能减少杆管和泵的偏磨，延长检泵周期，并可延长抽油机皮带的使用周期，具有多方面的综合效益。由此可看出，该装置在提高低产井的机采效率、减少电耗方面具有较好的应用前景。有22口油井平衡度在100%与110%之间，按标准井站检查标准时合格的，但从提高油井系统效率讲，还有一定的空间，随着油井产液变化及作业恢复后，平衡出现不同程度的变化，目前采油队对这块的重视程度不足。在今后的工作中，及时调整抽油机平衡度、根据供排能力调整生产参数、开展增产工艺研究等工作，都可以实现采油系统效率的提升。
        5结论
        ①经过治理，全厂油井机采系统效率提升到31.68%，见到明显的效果。②油井产液量低、抽油机不平衡及抽汲参数不合理是制约机采系统效率提高的主要因素。通过抽汲参数的优化和增产技术的应用，可提升油井系统效率。③机采系统效率是地面效率与地下效率统一的整体，在日常工作中要从两方面入手，才能取得较好的效果。④系统效率的提升，涉及油井生产的各个环节:如油井清蜡、设备维护与保养等。提高系统效率需要各部门的共同努力与协作。⑤应加大机采系统效率的监测工作，充分了解机采系统效率的现状，制定有针对性的措施。
参考文献
[1]王鸿勋，张琪.采油工艺原理[M].北京:石油工业出版社，1981:12.