魏洪合
【摘要】近年來(lái)隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,能源消耗持續(xù)高速増長(zhǎng),全球性的能源短缺曰益凸顯,國(guó)家出臺(tái)了高耗能企業(yè)的一些限制措施,在這種情況下油田的節(jié)能降耗工作顯得尤為重要。在科技高速發(fā)展的今天,采油新工藝、新技術(shù)不斷成熟,如變頻柜、低速電機(jī)等現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用正逐步增多,為油田節(jié)能降耗起了非常大的作用。
【關(guān)鍵詞】采油工程? 油井能耗? 技術(shù)工藝
當(dāng)前,隨著國(guó)際油價(jià)持續(xù)低迷,采油行業(yè)形勢(shì)突變,油田企業(yè)效益持續(xù)下滑,倒逼企業(yè)降低采油生產(chǎn)成本提高效益。
一、影響油井能耗的因素
油井能耗影響因素非常多,主要有以下幾個(gè)方面:根據(jù)影響因素可以分為兩個(gè)方面,即管理方面和技術(shù)方面。
(一)油井生產(chǎn)參數(shù)不合理
低效井檢泵和正常井調(diào)參是提高油井產(chǎn)油量的直接途徑,大部分油井只要設(shè)備狀況允許,生產(chǎn)參數(shù)都已經(jīng)調(diào)至最大,對(duì)于供液能力比較強(qiáng)的油井,這種上提參數(shù)行為只是改變了油井的產(chǎn)液能力,油井的電能平衡狀態(tài)被打破,導(dǎo)致油井噸液?jiǎn)魏纳?對(duì)于供液能力比較差的油井,短期內(nèi)產(chǎn)油量上升明顯,長(zhǎng)期生產(chǎn)會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的供液不足,使抽油機(jī)電能平衡變差,同時(shí)由于長(zhǎng)期的供液不足對(duì)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,甚至導(dǎo)致生產(chǎn)設(shè)備事故。
(二)抽油機(jī)井平衡度差
抽油機(jī)是油田有桿抽油系統(tǒng)的地面驅(qū)動(dòng)設(shè)備,它是有桿抽油系統(tǒng)的地面動(dòng)力傳動(dòng)設(shè)備,也是石油開(kāi)采的主要設(shè)備原油生產(chǎn)井使用抽油機(jī)將蘊(yùn)藏在地下的石油通過(guò)抽油管抽出,在油田生產(chǎn)成本中約有三分之一為電能消耗,而抽油機(jī)消耗的電能約占總電能消耗的80%。游梁式抽油機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但由于常規(guī)機(jī)本身結(jié)構(gòu)特征,決定了它平衡曲柄凈扭矩脈動(dòng)大,存在負(fù)扭矩,載荷率低,工作效率低和能耗大等缺點(diǎn)。同時(shí),油井生產(chǎn)參數(shù)不合理,需要調(diào)整參數(shù),由于沒(méi)有合適的電機(jī)皮帶輪或者轉(zhuǎn)速合適的電機(jī),一直采取維持現(xiàn)狀生產(chǎn),油井的產(chǎn)液能力持續(xù)緩慢下降,電能平衡度也隨之緩慢變差,油井的耗電持續(xù)升高。
(三)原油物性差
對(duì)于稠油區(qū)塊,原油粘度大,個(gè)別區(qū)塊平均粘度13955MPa.s,地層滲透率低、溫度低、含水低,開(kāi)發(fā)難度極大。
(四)摻水系統(tǒng)存在問(wèn)題由于油井原油物性差,開(kāi)發(fā)難度大,需要摻水伴輸
摻水系統(tǒng)存在以下幾個(gè)問(wèn)題:
(1)摻水溫度低。油井摻水來(lái)自低壓摻水系統(tǒng),摻水干線壓力為4MPa,溫度30余度,中途無(wú)加熱設(shè)備井口回壓較高增加了設(shè)備能耗。
(2)摻水計(jì)量。盡管每口油井都安裝有電磁流量計(jì)等進(jìn)行摻水流量計(jì)量,由于摻水水質(zhì)較差,摻水表和摻水管線容易堵塞,摻水量計(jì)量不準(zhǔn)確,導(dǎo)致部分油井量油出現(xiàn)超理論排量現(xiàn)象。
(3)摻水管線清洗。由于摻水水質(zhì)差,導(dǎo)致?lián)剿芫€結(jié)垢,有效通徑變小,造成摻水量不足,要及時(shí)對(duì)摻水異常的油井摻水管線進(jìn)行熱洗除垢,保證油井能摻上水、摻足水、摻好水。
二、改善油井能耗的主要做法及效果
基于以上油井能耗影響因素的分析,我站將針對(duì)影響因素逐一進(jìn)行整改。
(一)合理優(yōu)化參數(shù)
從2019年1月開(kāi)始,利用 PEoffice軟件的 FieldAssis模塊制作了各區(qū)塊的油井宏觀控制圖模板并應(yīng)用該模板來(lái)診斷油井的生產(chǎn)狀況。根據(jù)診斷結(jié)果運(yùn)用 ProdDesign模塊進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,提出可行的整改措施。2019年1月共實(shí)施實(shí)施轉(zhuǎn)周、防砂、酸化、調(diào)小參數(shù)等綜合治理措施29井次,實(shí)施后日產(chǎn)液上升211.2噸,日產(chǎn)油上升14.2噸,13口井進(jìn)入合理區(qū)。參數(shù)偏大區(qū)井?dāng)?shù)明顯減少,工況合格率提高,降低單井百米噸液耗電。
(二)調(diào)平衡
我站油井部分平衡度較差是沒(méi)有合適的測(cè)試工具,利用BCGY-1A型便攜式測(cè)功儀,可以以該測(cè)功儀測(cè)試的油井電能平衡數(shù)據(jù),對(duì)油井進(jìn)行調(diào)平衡,累計(jì)調(diào)平衡4井次,平均單井日耗電下降12KW.h,效果明顯。
(三)原油物性差
(1)升溫降粘。根據(jù)稠油特性,即隨著溫度的升高,粘度急劇降低,在幾口超稠油井安裝了加熱爐,井口升溫至80°C,降粘效果明顯,單井日耗電平均下降45KW.h
(2)選取合理的藥劑降粘。對(duì)于高粘度稠油井,油包水現(xiàn)象嚴(yán)重,如果不加入藥劑,油井生產(chǎn)困難,使用NM-10油溶性降粘劑的效果最好。藥劑量的確定:根據(jù)原油粘度的不同,加入藥劑量為產(chǎn)液量的5%‰-10%藥劑,加藥在稠油區(qū)塊10口井推廣使用,效果較好,油井負(fù)荷降低較大,平均單井日耗電下降27KW.h。
(四)摻水系統(tǒng)對(duì)策
(1)摻水計(jì)量。某稠油區(qū)塊有摻水井39口,月?lián)剿?0000m3左右,摻水量計(jì)量存在較大誤差,為了減小誤差,我們根據(jù)偏心配水器的結(jié)構(gòu),結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn),設(shè)計(jì)了陶瓷水嘴節(jié)流裝置,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn),陶瓷水嘴在水嘴壓差小于1.6MPa時(shí),流量與壓差呈線性關(guān)系,據(jù)此我們做出了流量與壓差對(duì)應(yīng)表。我們對(duì)每一口摻水井摻水量進(jìn)行優(yōu)化,確定合理的摻水量,將此摻水量作為拐點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)流量,選取合適直徑的水嘴可實(shí)現(xiàn)摻水量的衡量控制。
(2)摻水管線處理。由于摻水水質(zhì)差,導(dǎo)致部分油井摻水管線結(jié)垢嚴(yán)重?fù)剿棵黠@下降,冬季無(wú)法滿足生產(chǎn)需要,我們對(duì)個(gè)別井管線進(jìn)行截取解剖,發(fā)現(xiàn)管線結(jié)垢最厚可達(dá)10mm,管線通徑不足10mm。從2019年9月至2020年2月我們共對(duì)12口井摻水管線進(jìn)行了處理,我們先把一個(gè)比管徑稍小的鋼球放進(jìn)摻水管線里,接著用水泥車將高溫高壓水泵入摻水管線,將油泥砂等雜物用鋼球擠出摻水管線,處理后最大單井瞬時(shí)流量可達(dá)6m3/h,效果比較明顯,平均單井日節(jié)電10KW.h。
三、結(jié)論與認(rèn)識(shí)
(1)應(yīng)用 PEoffice軟件可以對(duì)油井生產(chǎn)狀況作出很好的評(píng)價(jià),同時(shí)可以對(duì)油井的管柱泵深及生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,使油井供排關(guān)系更加合理。
(2)運(yùn)用BCGY-1型便攜式測(cè)功儀對(duì)抽油機(jī)進(jìn)行平衡測(cè)試,并指導(dǎo)對(duì)抽油機(jī)平衡的調(diào)整,使其負(fù)功完全消失,既延長(zhǎng)設(shè)備使用周期,同時(shí)也降低了單井能耗。
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