侯雷(大慶油田有限責任公司第三采油廠)
抽油機井系統(tǒng)效率是衡量抽油機井運行水平的重要參數(shù),它不僅反映了油井的生產(chǎn)情況,而且是一項反映油井工作效率和耗電的重要指標;所以,針對低效井進行系統(tǒng)效率分析,找出導致低效的原因是低效井治理的突破口。
根據(jù)抽油機井舉升系統(tǒng)特點,將系統(tǒng)效率影響因素分為地面、井下及管理三個因素[1-4]。
1)地面因素:抽油機井自光桿懸繩器以上的地面設(shè)備對能耗的影響,主要包括電動機、皮帶、減速器及四連桿等因素。
2)井下因素:光桿懸繩器以下裝置對系統(tǒng)的影響,主要包括抽油桿、油管、抽油泵等因素。
3)管理因素:對系統(tǒng)調(diào)整的不合理造成能耗增加,主要包括抽汲參數(shù)、平衡度以及設(shè)備保養(yǎng)等因素。
地面、井下、管理的因素對系統(tǒng)效率的影響,可通過產(chǎn)量、液面、消耗功率的量化表現(xiàn),因此,對于抽油機井系統(tǒng)效率分析,可以重點分析這三個參數(shù)[5]。
抽油機井系統(tǒng)效率分析通常先對產(chǎn)量、液面進行分析,再對能耗進行分析。分析過程中通常要將測試數(shù)據(jù)與同機型、泵徑,且系統(tǒng)效率較好的抽油機井進行對比,進而找出低效的原因(圖1)。
抽油機井系統(tǒng)效率分析首先是機采分析,確定泵況良好、參數(shù)合理、生產(chǎn)情況穩(wěn)定后才能進行能耗分析。能耗高可能存在多方面的影響因素,要找出影響能耗的主要問題,進行重點治理[6]。
某井機型為CYJ10-4.2-53HB,目前的能耗電參測試情況及生產(chǎn)情況如表1所示。
表1 目前生產(chǎn)數(shù)據(jù)
首先對生產(chǎn)情況進行分析,從產(chǎn)量、沉沒度、泵效來看,該井生產(chǎn)情況正常,工作制度合理。
該井系統(tǒng)效率為18.3%,屬于應該治理的低效井,低的原因是能耗偏高。電動機功率利用率為27.22%,高于平均水平,應用節(jié)能型電動機和拖動設(shè)備,匹配合理。
再核實該井的平衡狀況,從電流法測試結(jié)果看,電流平衡比為0.98,抽油機處于平衡狀態(tài)。用功率法再次核實該井的平衡狀況,該井功率平衡比為0.35,處于不平衡狀態(tài)(表2),所以確定該井能耗高的原因是不平衡。
圖1 低效抽油機井系統(tǒng)效率分析結(jié)構(gòu)
表2 電流法、功率法測試對比
根據(jù)功率法調(diào)平衡測試儀的測試結(jié)果,并結(jié)合該井平衡塊位置及規(guī)格,給出調(diào)整意見,將曲柄全部向外調(diào)整0.38 m,移到1 m處。
平衡調(diào)整后電流和功率曲線趨于平緩,峰值電流和峰值功率明顯降低,上行平均功率為12.9 kW,下行平均功率為9.5 kW,功率平衡比為74%,電流平衡比為95.56%,抽油機達到平衡狀態(tài)(圖2)。
調(diào)平衡后,該井的有功功率從14.97 kW下降到13.71 kW,系統(tǒng)效率從18.60%提高到22.21%,系統(tǒng)效率顯著提高,達到了治理低效井的目的(表3)。
全礦低效井為133口,治理井為109口(表4)。治理前、后對比,平均有功功率由10.30 kW降到9.47 kW,系統(tǒng)效率由8.08%提高到8.73%,平均節(jié)電19.9 kWh,年度累計節(jié)電79.17×104kWh,創(chuàng)效50.52萬元。
表3 調(diào)整前后能耗數(shù)據(jù)對比
表4 低效井治理效果
圖2 調(diào)整平衡前、后測試曲線
1)對于抽油機井系統(tǒng)效率,首先分析產(chǎn)量和液面,然后分析能耗情況,進而確定系統(tǒng)效率的影響因素。
2)抽油機井系統(tǒng)效率的影響因素有時是多方面的,需按照分析步驟逐條核實,抓住影響系統(tǒng)效率的主要因素進行集中治理。
3)應用功率法平衡調(diào)整技術(shù)可以降低電流法測試時人為誤差,能夠真實反映抽油機的平衡狀態(tài)。