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        舉升方式優(yōu)化調(diào)整在降本增效中的應(yīng)用

        2018-08-01 08:32:42李陽大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠
        石油石化節(jié)能 2018年6期
        關(guān)鍵詞:檢泵電泵產(chǎn)液

        李陽(大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠)

        目前,喇嘛甸油田經(jīng)過了40多年的開發(fā),已進(jìn)入開發(fā)后期。油田油井具有高含水、聚合物黏度大、開采層系不斷調(diào)整等特點(diǎn),產(chǎn)能結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性的變化。由此導(dǎo)致部分舉升設(shè)備與產(chǎn)能不匹配,機(jī)采系統(tǒng)抽吸參數(shù)匹配難度大,檢泵率升高,能耗高等問題。面對(duì)油價(jià)低迷、成本緊張的現(xiàn)實(shí),尋求“低成本、高效益”的解決方案成為油田未來發(fā)展的重點(diǎn)。

        為此結(jié)合檢泵時(shí)機(jī),通過開展舉升方式優(yōu)化調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),從而解決現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)能足、液面淺、參數(shù)調(diào)整受限、檢泵問題頻發(fā)的生產(chǎn)井問題,達(dá)到能耗最低、系統(tǒng)效率最高的目的[1]。

        1 油田舉升設(shè)備存在問題

        1.1 產(chǎn)能足與設(shè)備舉升能力不匹配

        通過現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),部分井其設(shè)備無法滿足生產(chǎn)[2]。

        1)螺桿泵井方面。調(diào)查2016年底數(shù)據(jù),有145口大泵型(1200以上泵型)且高產(chǎn)的螺桿泵井存有上產(chǎn)空間,平均日產(chǎn)液130 t,動(dòng)液面356 m,平均轉(zhuǎn)速95.9 r/min。其中有6口井,平均日產(chǎn)液大于190 t,螺桿泵舉升設(shè)備已無法滿足生產(chǎn)需求(表1),可更換電泵設(shè)備。

        2)抽油機(jī)井方面。有64口井機(jī)型、泵型、參數(shù)已經(jīng)匹配到極限,但該井具有產(chǎn)能足、液面淺等特點(diǎn),有一定的上產(chǎn)空間。

        表1 6口高產(chǎn)螺桿泵井生產(chǎn)參數(shù)

        1.2 舉升設(shè)備使用效率低

        1)電泵井效率低,目前采用摻液的方式維持生產(chǎn)。經(jīng)統(tǒng)計(jì),有8口低產(chǎn)能電泵井,平均單井日產(chǎn)液81 t,日耗電858 kWh,是同產(chǎn)量抽油機(jī)井、螺桿泵井耗電量的4倍多(表2)。

        2)抽油機(jī)井使用效率低,一般情況下14型抽油機(jī)應(yīng)匹配?83 mm或?95 mm的抽油泵,但統(tǒng)計(jì)了全廠200口14型抽油機(jī)井,其中有127口井由于產(chǎn)液低,匹配了?57 mm和?70 mm的抽油泵,由此造成設(shè)備使用的資源浪費(fèi)[3]。

        2 舉升方式設(shè)計(jì)原則及技術(shù)解決方案

        經(jīng)過對(duì)大慶油田舉升方式的多年探索與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),目前在采油工程設(shè)計(jì)中,采取以產(chǎn)液為主的設(shè)計(jì)及匹配原則[4]。

        2.1 抽油機(jī)機(jī)型設(shè)計(jì)

        目前抽油機(jī)井泵效一般最大按60%設(shè)計(jì)。結(jié)合產(chǎn)液情況,選擇?57、?70、?83、?95mm抽油泵(表3)。

        表2 低效電泵井生產(chǎn)參數(shù)

        表3 不同泵徑、沖程、沖速組合的理論排量及不同泵效排量

        根據(jù)表3和采油六廠實(shí)際情況,產(chǎn)液Q≤60 t/d的井采用?57 mm泵,60 t/d<Q≤90 t/d的井采用? 70 mm泵,90 t/d<Q≤115 t/d的井采用?83 mm泵,產(chǎn)液Q>115 t/d的井采用?95 mm泵。

        根據(jù)產(chǎn)液量、泵型,參照抽油機(jī)的承載標(biāo)準(zhǔn)(載荷利用率小于或等于95%或扭矩利用率小于或等于90%)設(shè)計(jì)機(jī)型(表4)。

        表4 不同泵徑的載荷、扭矩及折算應(yīng)力

        2.2 螺桿泵設(shè)計(jì)

        根據(jù)螺桿泵排量進(jìn)行設(shè)計(jì)(表5)。由于目前大泵型螺桿泵存在反轉(zhuǎn)的安全隱患,故現(xiàn)場(chǎng)一般使用800以下的泵型。

        表5 不同泵型、轉(zhuǎn)速組合的螺桿泵排量

        2.3 電泵設(shè)計(jì)

        根據(jù)電泵排量進(jìn)行設(shè)計(jì)(表6)。

        2.4 方案設(shè)計(jì)

        在以往的舉升方式“雙轉(zhuǎn)”的過程中,更換下來的地面設(shè)備、井下桿管會(huì)被暫時(shí)存放,以備他用,一定程度上造成不必要的浪費(fèi);為此,方案設(shè)計(jì)要結(jié)合檢泵時(shí)機(jī)與地質(zhì)預(yù)產(chǎn)。以“泵效最高,設(shè)備噸液?jiǎn)魏淖畹汀睘槠ヅ湓瓌t,利用原井管柱及機(jī)組,同步開展舉升方式互換調(diào)整以及檢泵作業(yè),最大限度地降低成本投入,盤活資產(chǎn)。舉升方式互換方案示意如圖1所示。

        表6 不同泵型、泵效組合的電泵排量

        圖1 舉升方式互換方案示意圖

        3 舉升方式優(yōu)化互換調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

        3.1 措施前油井生產(chǎn)基礎(chǔ)資料

        電泵5-341井、螺桿泵12-281井的生產(chǎn)參數(shù)如表7、表8所示。

        電泵5-341井存在問題如下:

        ◇該井實(shí)際產(chǎn)能與150型電泵理論產(chǎn)能相差較大,目前只能靠摻水打回流維持生產(chǎn)。

        ◇該井能耗較高,日耗電672 kWh,噸液?jiǎn)魏倪_(dá)19.67 kWh/t。

        螺桿泵12-281井存在問題如下:

        表7 電泵5-341井生產(chǎn)參數(shù)

        表8 螺桿泵12-281井生產(chǎn)參數(shù)

        表9 舉升方式互換前后參數(shù)對(duì)比

        ◇該井產(chǎn)能足、液面淺,且頻繁桿斷小修。2年中,共桿斷小修8井次,停井作業(yè),嚴(yán)重影響產(chǎn)量,增加維修作業(yè)費(fèi)用。

        ◇該井能耗較高、效率低,日耗電232 kWh,噸液?jiǎn)魏倪_(dá)1.51 kWh/t。

        3.2 舉升方式優(yōu)化互換調(diào)整設(shè)計(jì)

        電泵5-341井,其設(shè)備為150型電泵,其理論排量為120~180 t/d,而該井實(shí)際產(chǎn)液僅為34 t/d,可設(shè)計(jì)使用小型螺桿泵。

        螺桿泵12-281井,其實(shí)際排量為76.0~152.1t/d,而該井實(shí)際產(chǎn)液僅為154 t/d,可設(shè)計(jì)使用150型電泵。

        結(jié)合2口井同步檢泵時(shí)機(jī),電泵5-341井的原有電泵、電纜、井口、油管等設(shè)備,經(jīng)嚴(yán)格檢測(cè)并更換保護(hù)器后移交至螺桿泵井位使用。螺桿泵12-281井用的經(jīng)檢測(cè)后原井桿,及更換適合產(chǎn)能條件500型的螺桿泵,移交至電泵井位使用;由此減少作業(yè)過程中的設(shè)備、桿管入庫,提高了作業(yè)效率[5]。

        3.3 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施

        現(xiàn)場(chǎng)對(duì)2口井實(shí)施地面設(shè)備、井下管柱泵互換。測(cè)試前后參數(shù)對(duì)比情況如表9所示。

        喇5-341井與喇12-281井舉升方式互換調(diào)整取得一定的效果。優(yōu)化調(diào)整后平均單井產(chǎn)液增加16.5 t/d,增油0.8 t/d,單井系統(tǒng)效率提高19.04個(gè)百分點(diǎn),平均單井噸液?jiǎn)魏南陆?.9 kWh/t,下降幅度65.16%,日節(jié)電11 kWh。

        3.4 經(jīng)濟(jì)效益

        通過舉升方式互換現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),達(dá)到了預(yù)期效果,既解決了產(chǎn)能與舉升設(shè)備矛盾的問題,又大幅度地降低了頻繁桿斷作業(yè)的實(shí)際問題。

        投入正常檢泵作業(yè)費(fèi)用,調(diào)整井使用原舉升設(shè)備以及經(jīng)檢驗(yàn)的原井桿、管、泵,最大限度地降低成本投入。

        年節(jié)約用電4015 kWh,年節(jié)約電費(fèi)2561元;節(jié)約單次桿斷小修費(fèi)用(作業(yè)費(fèi)用+光桿費(fèi)用)1萬元,按照以前平均每年4次小修計(jì)算,年節(jié)約小修費(fèi)用4萬元;年增油584 t,增加原油效益144萬元,單組年經(jīng)濟(jì)效益為149萬元。

        經(jīng)統(tǒng)計(jì),現(xiàn)場(chǎng)可進(jìn)行舉升方式轉(zhuǎn)換潛力井有118口,預(yù)計(jì)單井增油0.4 t/d,噸液?jiǎn)魏南陆捣瓤蛇_(dá)10%。

        4 結(jié)論

        1)可使部分調(diào)整井增液上產(chǎn),挖掘產(chǎn)油潛力。

        2)盤活可用資產(chǎn),合理匹配產(chǎn)能、舉升方式、生產(chǎn)參數(shù)之間的關(guān)系。發(fā)揮在用設(shè)備最大價(jià)值,挖掘閑置設(shè)備最大潛能,是降本增效的一項(xiàng)有效途徑[6]。

        3)保證產(chǎn)量不變的情況下,降低油井產(chǎn)液?jiǎn)魏?、提高系統(tǒng)效率。

        4)合理調(diào)整舉升方式,可有效地降低設(shè)備沖速及轉(zhuǎn)速,一定程度上可以減少桿不下入、桿管偏磨等檢泵問題,延長(zhǎng)檢泵周期;通過優(yōu)化舉升方式,減少頻繁檢泵、小修次數(shù),減少停井時(shí)間及作業(yè)費(fèi)用。

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