王瑩(中石化中原油田分公司石油工程技術(shù)研究院，河南 濮陽 457001)

0 引言

抽油機生產(chǎn)用電是油田生產(chǎn)過程中的主要耗能環(huán)節(jié)，中原油田機采系統(tǒng)耗電在總生產(chǎn)過程中的能耗超過三分之一，開展機采系統(tǒng)能效檢測和效率影響因素分析可以獲得抽油機井單井及區(qū)塊系統(tǒng)效率狀況、分析目前系統(tǒng)設(shè)備配置及工作參數(shù)設(shè)置中存在的問題及缺陷，尋找提高系統(tǒng)效率的潛力點，最終實現(xiàn)降低設(shè)備的能耗，降低機采井舉升成本、提高經(jīng)濟效益的目的[1-3]。

1 運行情況

目前中原油田東濮老區(qū)機械采油方式有抽油機采油、電泵采油和螺桿泵采油三類。抽油機井2559口，占油井開總井?dāng)?shù)的97.7%；電泵井49口，占油井開井總數(shù)的1.9%；螺桿泵井10口，占油井開井總數(shù)的0.4%，年耗電量占油田總耗電量的35%左右，能耗大；目前平均系統(tǒng)效率31.6%，系統(tǒng)效率合格率84.8%，優(yōu)良率65.6%，電動機功率因數(shù)合格率82.1%，平衡度合格率67.9%。從計算結(jié)果來分析，中原油田的機采系統(tǒng)每提升1個百分點，相當(dāng)于節(jié)約電量1275.7×104kW·h；從主要評價指標(biāo)結(jié)果來看，近年來主要機采指標(biāo)都在不斷提升，但機采系統(tǒng)能效水平仍有很大的提升空間，節(jié)能潛力巨大。

2 影響系統(tǒng)效率原因分析

油井的系統(tǒng)效率影響因素比較多，通過對油井進行分析，得到影響系統(tǒng)效率和能效的主要因素如下：(1)低產(chǎn)液量油井沖次高。一些井由于產(chǎn)量遞減，泵徑或者泵況不再符合實際生產(chǎn)需求，導(dǎo)致沖次過高。沖次越高，抽油機懸點承受的動載也越大，抽油桿與液體間的粘滯阻力也越大，相應(yīng)的損耗增加明顯。在相同液量及揚程條件下，沖次越高，系統(tǒng)能耗就越大。(2)部分油井泵與產(chǎn)液能力不匹配。泵徑、泵深的選擇是與油井產(chǎn)能、套管尺寸、油層埋深等因素緊密結(jié)合的，隨著油井產(chǎn)能的降低，存在泵徑、沉沒度不合理的現(xiàn)象。(3)部分油井受氣體影響。油井受不同程度的氣體影響，氣體進泵減少泵內(nèi)的液體量，使泵充滿程度降低，甚至氣鎖，降低泵效，進而影響井下效率，造成油井系統(tǒng)效率降低。(4)部分低產(chǎn)油井未實行間開生產(chǎn)。一些低能低產(chǎn)或特高含水井長期處于24h連續(xù)開井狀態(tài)對能耗浪費嚴(yán)重，這些井可以實行間開或者關(guān)井措施，在保證產(chǎn)量不受影響的前提下，大幅度節(jié)約能耗。(5)部分抽油機處于不平衡狀態(tài)。隨著油井工況的變化，使抽油機上下沖程載荷隨之改變，導(dǎo)致原本處于平衡狀態(tài)的抽油機不平衡。抽油機平衡狀況直接影響到連桿機構(gòu)、減速箱及電動機的效率和壽命，若平衡度超出80%～110%的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍，會加大電動機內(nèi)耗，使油井能耗增加，對抽油桿泵的工作狀況影響也很大。

3 提高系統(tǒng)效率對策

為實現(xiàn)中原油田機采系統(tǒng)節(jié)能降耗、提質(zhì)增效，在保證產(chǎn)量的前提下，必須解決低效運行井參數(shù)優(yōu)化問題，尤其是沖次、泵參數(shù)優(yōu)化，同時應(yīng)加強日常管理，保證抽油設(shè)備處于高效運行狀態(tài)，提高系統(tǒng)節(jié)能運行率。(1)對于供液能力差的油井，一方面地質(zhì)上的補孔換層、加強精細注水等措施要及時跟上，另一方面工程技術(shù)管理的小泵深抽、合理的間歇采油制度等措施也要及時配套，以降低無效液量，減少電量損耗。(2)對于抽汲參數(shù)不合理的油井，要利用精準(zhǔn)的示功圖、動液面、日產(chǎn)液、日產(chǎn)油等生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，結(jié)合機采監(jiān)測診斷，根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場實際情況，優(yōu)化沖次、沖程或者泵徑，提高抽油泵效。在保證油井產(chǎn)量的前提下，結(jié)合檢泵優(yōu)化泵參數(shù)，保持與油井產(chǎn)液能力相匹配，提高泵效，進而提高系統(tǒng)效率。針對泵徑偏大的油井，結(jié)合檢泵換小泵生產(chǎn)；針對泵徑偏小的油井，結(jié)合檢泵升級生產(chǎn)；針對沉沒度不合理的油井，結(jié)合檢泵深抽或上提泵掛。(3)對受氣體影響大的井需要結(jié)合作業(yè)配套高效防氣工具和防氣措施，例如氣液混抽泵、氣錨等，同時合理控制套管氣，優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)，保持合理的沉沒度，減小氣體影響，提高泵效。(4)對電動機功率利用率不合格的井要定期淘汰效率低的電機，根據(jù)實際情況推廣應(yīng)用永磁電機、高轉(zhuǎn)差電機、多功率電機等節(jié)能高效電機，或者應(yīng)用抽油機新型節(jié)能裝置。同時要定期維護保養(yǎng)抽油機，優(yōu)化抽油機的管理制度，做到抽油機的潤滑、緊固都合格。(5)對不平衡的抽油井及時進行調(diào)平衡半徑，若現(xiàn)場平衡半徑已調(diào)至極限位置，則需更換合適的平衡塊或機型，保持抽油機平衡度在最佳范圍內(nèi)。(6)對功率因素不合格的井要及時安裝電容補償或者更換合適的電容補償。

4 結(jié)語

通過采取有效的管理和技術(shù)措施，不合格井的系統(tǒng)效率可以達到限定值要求，具有很大的節(jié)能潛力。為進一步落實措施建議的有效性，加強對生產(chǎn)單位的整改監(jiān)督力度，主要從兩方面著手：一方面采取后期對存在問題嚴(yán)重且節(jié)能潛力較大的機采井進行措施整改，及時評價分析，并做好整改前后效果對比，總結(jié)優(yōu)秀措施，不斷提升改進，挖掘節(jié)能潛力；另一方面針對系統(tǒng)效率、平衡度及電機功率因數(shù)三項指標(biāo)均不合格井和噸油單耗較高的低效開發(fā)井開展重點跟蹤，督促生產(chǎn)單位加強治理力度，落實整改效果。