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        油井深抽減載節(jié)能裝置應用效果分析

        2014-04-10 11:37:30閆繼宏大慶油田有限責任公司第五采油廠第一油礦
        石油石化節(jié)能 2014年6期
        關鍵詞:懸點桿柱柱塞

        閆繼宏(大慶油田有限責任公司第五采油廠第一油礦)

        油田注水開發(fā)過程中,隨著時間推移,必然產(chǎn)生原油產(chǎn)量下降、含水上升。為保證原油產(chǎn)量和減緩綜合遞減率,在油井液面下降時需要加深泵掛深度;為了增加薄差油層儲量動用程度和動用儲層產(chǎn)能,應用壓裂、酸化等多種增產(chǎn)增注措施,提高產(chǎn)液量和產(chǎn)油量,因而造成抽油機懸點載荷增加與原機采設備相匹配問題。同時為了降低機采設備能耗,達到降投資、降成本目的,深度挖掘井下機采工藝節(jié)能潛力成為必然趨勢。

        1 減載節(jié)能裝置

        SC減載裝置主要由φ1、φ2泵筒柱塞摩擦副、外管等零件組成,在井內(nèi)位于深井泵上端并分別與油管、抽油桿柱連接,與深井泵之間的距離視油井具體情況而定。SC減載裝置與深井強化泵或動筒式防沙卡泵配套使用,在深井或含沙井中使用效果會更佳。SC減載裝置的泵筒和外管等固定組件與上、下油管及深井強化泵的泵筒連接,柱塞等游動組件與上、下抽油桿柱和井深泵柱塞連接在一起。上行程時,SC減載裝置的φ1、φ2柱塞及深井泵柱塞隨上下抽油桿柱一起向上運動,與此同時,在液體壓力作用下φ2柱塞獲得一個向上的力,井內(nèi)油液經(jīng)SC減載裝置進入上部油管內(nèi),完成進液過程;下行程時,SC減載裝置的游動組件隨上下抽油桿柱一起向下運動,此時深井泵的游動閥打開,固定閥關閉,完成排液過程[1]。SC減載裝置工作時通過自身結構在上行期間產(chǎn)生一個向上的液壓力,減輕了抽油機驢頭懸點載荷,相對減少了井內(nèi)管、桿柱變形及沖程損失,相應提高了油井產(chǎn)液量,降低了耗電量[1]。

        2 現(xiàn)場應用效果分析

        為了提高抽油機井產(chǎn)液量,采取了加深泵掛技術措施,為保證抽油機理論懸點載荷滿足實際最大載荷需求,利用油井正常維護性作業(yè)機會,試驗應用了減載節(jié)能裝置。其中2口井加深泵掛后沒有采取降低載荷措施,造成抽油機不能正常運轉(zhuǎn),被動下入減載節(jié)能裝置。應用前后效果對比,最大、最小懸點載荷下降幅度都達到20%以上。最大載荷由超過機型額定載荷下降到額定載荷范圍內(nèi)(表1)。9口井減載統(tǒng)計效果見表2,在泵徑、地面抽汲參數(shù)基本保持不變,泵掛深度加深440m的條件下,平均單井最大懸點載荷由81.0kN下降到62.9kN,下降18.1kN,降低比例22.3%;最小懸點載荷由49.6kN下降到35.2kN,下降14.4kN,降低比例29.0%。由此可見,在泵掛加深的條件下,抽油機井最大、最小懸點載荷仍有較大幅度的下降,達到20%以上。

        為了降低抽油機井能耗和有效節(jié)約能源,選擇6口高耗能油井開展了節(jié)能降耗試驗。在工況相近的條件下,6口井安裝減載裝置前后對比:平均單井最大、最小載荷及其降幅分別達到15.8kN、10.5kN和21.2%、25.5%;有功功率由15.2kW下降到11.4kW,降幅達到25.0%;平均單井日節(jié)電91.2kWh;系統(tǒng)效率提高2.37個百分點(表3)。

        表1 裝置在減載方面應用效果統(tǒng)計

        表2 減載裝置應用效果

        表3 減載裝置節(jié)能降耗效果統(tǒng)計

        由于更換大型機的投入比應用減載裝置一次性投入大,在此不予考慮。以上述平均單井實測數(shù)據(jù)為依據(jù),電價按0.6元/kWh計算,減載裝置投入0.5萬元,經(jīng)過計算,動態(tài)投資回收期為0.255年,檢泵周期(1.5年)內(nèi)凈現(xiàn)值為2.08萬元。

        3 結論

        1)減載裝置理論上可行有效,通過現(xiàn)場實際應用,載荷和能耗降低幅度均達到20%以上。

        2)在泵掛加深的條件下,抽油機井最大、最小懸點載荷下降幅度較大,可見減載裝置在深井上應用效果尤為明顯。

        3)抽油機井載荷降低使抽油桿管伸縮彈性變小,提高了泵效和油井產(chǎn)量,降低了桿、管斷脫的概率。

        [1]博仲.機械采油配套技術[M].北京:石油工業(yè)出版社,1998:136.

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