范新忠（新疆油田公司）

采油系統(tǒng)高效低耗管理方法與效果

范新忠（新疆油田公司）

彩南油田作業(yè)區(qū)為了提高能效水平，在能源現(xiàn)狀分析、節(jié)能技術(shù)推廣、節(jié)能評(píng)估等方面運(yùn)用“自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)”和“油氣生產(chǎn)一體化軟件”開(kāi)展“一井一策”對(duì)應(yīng)治理，提高單井系統(tǒng)效率。利用高液量、高溫度油井帶動(dòng)整體集輸系統(tǒng)溫度，降低用電、用氣量。引用節(jié)能技術(shù)提高單井抽油時(shí)率，降低井下作業(yè)量。通過(guò)以上科學(xué)、系統(tǒng)、規(guī)范的能源管理方法和技術(shù)措施，提高作業(yè)區(qū)能源利用效率，有效地加強(qiáng)前端能效管控，保障了油氣生產(chǎn)高效低耗運(yùn)行。

采油系統(tǒng)；能效利用；節(jié)能降耗

引言

彩南油田作業(yè)區(qū)是以生產(chǎn)原油、天然氣為主的能源生產(chǎn)單位，屬高能耗單位。第一采油站管轄彩南油田老區(qū)7個(gè)油氣藏，屬于開(kāi)采中后期，油水井總數(shù)572口，其中采油井433口，注水井139口，日產(chǎn)水平494 t/d，水井配注量8174 m3/d。轄區(qū)共計(jì)39座采注計(jì)量站和1座混輸泵房，共有抽油機(jī)442臺(tái)，裝機(jī)功率13 260 kW，在運(yùn)行抽油機(jī)253臺(tái)，裝機(jī)功率7590 kW，混輸泵2臺(tái)，增注泵3臺(tái)，5條110 kV電力線(xiàn)、油氣采用集輸管網(wǎng)輸送至集中處理站，整體設(shè)備老化嚴(yán)重。

2014年依據(jù)作業(yè)區(qū)能效對(duì)標(biāo)實(shí)施方案，為將產(chǎn)油綜合單耗控制在100 kgec/t（千克標(biāo)煤/噸）以下，加大節(jié)能管理工作力度，同時(shí)在節(jié)能科技措施上加大投資力度。通過(guò)一系列節(jié)能措施，截至11月，累計(jì)產(chǎn)液196.9×104t，產(chǎn)油16.9×104t，總能耗1.39×104t標(biāo)煤，產(chǎn)液?jiǎn)魏?.1 kgec/m3，產(chǎn)油單耗82.5 kgec/t。與2013年同期對(duì)比（2013年1—11月總能耗1.87×104t標(biāo)煤，產(chǎn)液?jiǎn)魏?.5 kgec/m3，產(chǎn)油單耗98.03 kgec/t），各項(xiàng)主要指標(biāo)均明顯下降，節(jié)能效果顯著。

1 針對(duì)單井能耗開(kāi)展“一井一策”對(duì)應(yīng)治理

第一采油站管轄范圍大部分為20年以上老井，單井生產(chǎn)差異大，平均日產(chǎn)水平低，井下結(jié)構(gòu)復(fù)雜，針對(duì)這些情況，技術(shù)人員通過(guò)工程、地質(zhì)相結(jié)合，依據(jù)地層供液能力，優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)與地面抽油參數(shù)，并結(jié)合自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)控的優(yōu)勢(shì)，實(shí)施“一井一策”，最大限度降低單井能耗，從而促進(jìn)系統(tǒng)效率的提高，實(shí)施節(jié)能挖潛。

推行低產(chǎn)油井控抽管理制度：通過(guò)深化油藏認(rèn)識(shí)、加強(qiáng)日常管理、依據(jù)單井出液能力優(yōu)化生產(chǎn)制度，利用自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)對(duì)51口低產(chǎn)低能井在夏季執(zhí)行間抽制度。在保證產(chǎn)量基本不降的前提下，單井平均生產(chǎn)時(shí)間縮短11.7 h，全年節(jié)電量206.8 kWh，此項(xiàng)措施節(jié)約254.10 t標(biāo)煤，解決了抽油機(jī)“空抽”現(xiàn)象，降低抽油機(jī)皮帶的損耗量、減少更換井口盤(pán)根的頻次，節(jié)能降耗效果明顯，使此類(lèi)井能耗水平大幅度下降。

針對(duì)部分抽油機(jī)系統(tǒng)效率較低的情況，通過(guò)工藝參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整，提高單井泵效即可改善能耗指標(biāo)。通過(guò)全面摸排、利用PEOFFICE軟件進(jìn)行工藝參數(shù)優(yōu)化，1—11月累計(jì)調(diào)沖程15井次、調(diào)平衡36井次、主動(dòng)檢泵8井次，抽油機(jī)平均系統(tǒng)效率由18.2%提升至20.3%[1]。

2 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，提高能源利用率

現(xiàn)場(chǎng)管理方面，根據(jù)各計(jì)量站單井液量大小，盡可能利用電潛泵等高液量、高溫度油井帶動(dòng)整體計(jì)量站室內(nèi)溫度[2]，并結(jié)合單井液量、含水、與計(jì)量站距離等關(guān)鍵因素，有針對(duì)性地實(shí)施單井保溫與計(jì)量站保溫相結(jié)合，降低井、站保溫能耗。

油井常溫輸送：首先對(duì)油井進(jìn)行分級(jí)管理，產(chǎn)液量大于或等于30 t/d、井站直線(xiàn)間距大于或等于4000 m的井執(zhí)行常溫輸送，單井輸油管線(xiàn)回壓不高于正常壓力0.3 MPa，即不加熱保溫。期間共實(shí)現(xiàn)單井常溫輸送151口，節(jié)約氣量約為8.5×104m3，合113.1 t標(biāo)煤；其次對(duì)滿(mǎn)足常溫輸送條件的26臺(tái)電加熱井進(jìn)行下電處理，節(jié)電量：134.8×104kWh，合165.7 t標(biāo)煤；對(duì)10座計(jì)量站水套爐實(shí)行停爐，利用產(chǎn)出液溫度輸送[3]，每年冬季節(jié)氣量約為2.5×104m3，合33.25 t標(biāo)煤。此項(xiàng)措施合計(jì)節(jié)約311.95 t標(biāo)煤。

注水系統(tǒng)保溫優(yōu)化：針對(duì)冬季配水間分水器及水井采油樹(shù)上電熱帶及電暖氣存在過(guò)度保溫現(xiàn)象，2014年該站對(duì)70口水井井口電熱帶進(jìn)行下電，節(jié)電12.1×104kWh；對(duì)39座計(jì)量站配水間分水器電熱帶下電，節(jié)電量8.4×104kWh；對(duì)14座計(jì)量站配水間的電暖氣進(jìn)行下電，節(jié)電量8.1×104kWh。此項(xiàng)措施合計(jì)節(jié)約35.14 t標(biāo)煤。

據(jù)西北能測(cè)實(shí)際監(jiān)測(cè)顯示，平均節(jié)能率10.4%，合計(jì)節(jié)電為 134.06×104kWh，節(jié)約164.76 t標(biāo)煤。

3 節(jié)能技術(shù)推廣

2014年安裝抽油機(jī)節(jié)能變頻控制柜80臺(tái)，28臺(tái)變頻控制柜安裝在液量高、含水較低的抽油井，同時(shí)換裝最大沖速皮帶輪運(yùn)行，正常生產(chǎn)時(shí)由變頻器控制抽油機(jī)的沖速，抽油井熱洗時(shí)，將電動(dòng)機(jī)控制柜改為工頻（最大沖速）運(yùn)行，有助于油井快速返液、提高循環(huán)溫度，增加液體攜帶量。熱洗后，縮短液量含水恢復(fù)期。含水恢復(fù)正常后，將電動(dòng)機(jī)控制柜改為變頻運(yùn)行，節(jié)約電能，提高效率。15臺(tái)變頻控制柜安裝在井斜造成抽油桿偏磨較嚴(yán)重的抽油井上，在滿(mǎn)足產(chǎn)量的條件下，降低沖速，降低桿管偏磨次數(shù)，延長(zhǎng)檢泵周期，同時(shí)緩解抽油機(jī)各部件的磨損程度、減少光桿盤(pán)根的更換次數(shù)。由于使用最大直徑皮帶輪帶動(dòng)皮帶，皮帶的包角系數(shù)增大，皮帶與皮帶輪接觸面增大，皮帶的彎曲度減小，風(fēng)雪天氣運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)皮帶不易打滑，延長(zhǎng)皮帶的使用壽命，提高單井抽油時(shí)率，降底皮帶耗損量[4]。

4 加強(qiáng)井下作業(yè)質(zhì)量與控制，減少材料消耗

第一采油站管轄范圍大部分為20年以上老井，油水井多經(jīng)歷過(guò)各種措施作業(yè)，井下結(jié)構(gòu)復(fù)雜，管轄范圍內(nèi)260口油井在2012、2013年平均檢泵井次150口以上，修井費(fèi)用巨大。

加強(qiáng)熱洗管理，提高熱洗質(zhì)量。結(jié)合單井檢泵周期、歷史熱洗周期與目前階段的生產(chǎn)情況，重新調(diào)整熱洗周期；加強(qiáng)多種清蠟方式結(jié)合單井的清蠟管理與監(jiān)督；增加防漏熱洗井?dāng)?shù)，加強(qiáng)地層保護(hù)，對(duì)結(jié)蠟嚴(yán)重井使用防蠟阻垢器、聲波防蠟器等[5]。

地質(zhì)與工藝相結(jié)合，管柱設(shè)計(jì)與地面參數(shù)優(yōu)化相結(jié)合，延長(zhǎng)管桿壽命。重視頻繁檢泵的井，分析歷年檢泵原因，及時(shí)調(diào)整并采取有效“防磨、防腐蝕、防斷脫”成熟工藝。強(qiáng)化作業(yè)監(jiān)督，從源頭抓起，入井材料嚴(yán)格把關(guān)，材料分析具體到單井，并嚴(yán)控成本。

2014年累計(jì)檢泵井次126口，較前兩年下降25井次。當(dāng)年檢泵2次以上的井由2012年的49口下降到4口。在提高單井生產(chǎn)時(shí)率的同時(shí)，減少修井費(fèi)用75萬(wàn)元，節(jié)約材料費(fèi)200萬(wàn)元以上。

5 結(jié)論

隨著“可持續(xù)發(fā)展”、“生態(tài)文明建設(shè)”等意識(shí)的加強(qiáng)，結(jié)合油藏、工藝、地面、節(jié)能新技術(shù)等綜合節(jié)能措施的實(shí)施，截至11月，累計(jì)產(chǎn)液196.9× 104t，產(chǎn)油16.9×104t，總能耗1.39×104t標(biāo)煤，產(chǎn)液?jiǎn)魏?.1 kgec/m3，產(chǎn)油單耗82.5 kgec/t。與2013年同期對(duì)比（2013年1—11月總能耗1.87×104t標(biāo)煤，產(chǎn)液?jiǎn)魏?.5 kgec/m3，產(chǎn)油單耗98.03 kgec/t），各項(xiàng)主要指標(biāo)均有了明顯的下降，節(jié)能效果顯著。

[1]郭小哲，劉躍忠，孫寶龍，等.抽油機(jī)井系統(tǒng)效率方案優(yōu)選及因素分析[J].鉆采工藝，2008（3）：92-96.

[2]萬(wàn)仁溥.采油工程手冊(cè)[M].北京:石油工業(yè)出版社，2003：241-248.

[3]吉效科.油田設(shè)備節(jié)能技術(shù)[M].北京:中國(guó)石化出版社，2011：288-295.

[4]馬建國(guó).機(jī)械采油系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)方法[M].北京:石油工業(yè)出版社，2004：169-172.

[5]孫鵬.探究井下作業(yè)修井技術(shù)現(xiàn)狀及新工藝的優(yōu)化[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013（7）：163.

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.08.014

2017-04-27

（編輯 張興平）

范新忠，高級(jí)工程師，2005年畢業(yè)于陜西科技大學(xué)（計(jì)算機(jī)科學(xué)及應(yīng)用專(zhuān)業(yè)），從事采油工程監(jiān)督工作，E-mail：1359116763@qq.com，地址：新疆油田公司彩南油田作業(yè)區(qū)第一采油站，163000。