賈榮琨 王晨宇
摘要:圍繞節(jié)能降耗問題,華池油田華152區(qū),在保證完成年產(chǎn)量指標(biāo)的前提下,針對該區(qū)高能耗抽油機(jī)井,分析了高能耗原因,并通過有針對性采取合理匹配生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)、選用節(jié)能設(shè)備、加強(qiáng)生產(chǎn)運(yùn)行管理等配套節(jié)能措施,較好的降低了生產(chǎn)運(yùn)行能耗。本文對抽油機(jī)井能耗現(xiàn)狀及原因、降耗措施的應(yīng)用效果進(jìn)行總結(jié)評價(jià)。
關(guān)鍵詞:抽油機(jī) ?能耗原因 ?降耗 ?節(jié)能措施
1 基本概述
在降本增效的大形勢下,抽油機(jī)井采油作為主要的采油方式,其能耗水平直接影響采油成本,因此一直以來,抽油機(jī)系統(tǒng)都是節(jié)能改造的重點(diǎn)。華池油田華152區(qū)地處甘肅省華池縣柔遠(yuǎn)鎮(zhèn)境內(nèi),區(qū)域構(gòu)造上位于陜北斜坡南部。該區(qū)于1996年正式投入開發(fā),主要生產(chǎn)層位是三疊系延長組的長3油組,為低孔、特低滲、巖性控制的油藏。
2 系統(tǒng)能耗原因分析
2.1設(shè)備因素
2.1.1 抽油機(jī)機(jī)型偏大
當(dāng)機(jī)型偏大、抽油機(jī)承受載荷一定時(shí),機(jī)械摩擦損失隨之加大,無效功率損失就增大,造成載荷利用率低,單耗高。排除參數(shù)和泵效對單耗的影響,可以考慮通過換小機(jī)型措施降低單耗。
2.1.2電動(dòng)機(jī)裝機(jī)功率偏大
當(dāng)電動(dòng)機(jī)額定功率偏大時(shí),電動(dòng)機(jī)熱損失和機(jī)械損失大,無效功率損失大,單耗高。造成電動(dòng)機(jī)裝機(jī)功率偏大的一個(gè)主要原因是抽油機(jī)啟動(dòng)時(shí)需要一個(gè)較大力矩,而平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)需要的動(dòng)力較小,導(dǎo)致“大馬拉小車”現(xiàn)象。如果地層供液能力不足,生產(chǎn)參數(shù)沒有上調(diào)余地,無用功消耗將更大??梢酝ㄟ^采取更換節(jié)能型電動(dòng)機(jī),減少無用功消耗,提高功率利用率,降低運(yùn)行能耗和生產(chǎn)單耗。
2.1.3 泵漏或篩管堵塞嚴(yán)重
當(dāng)抽油泵嚴(yán)重漏失或者篩管堵塞嚴(yán)重時(shí),都能導(dǎo)致泵的充滿程度嚴(yán)重降低,造成容積損失,無效功率損失相對增加,單耗高。對這部分井,必須采取檢泵措施,在恢復(fù)泵況的同時(shí),優(yōu)化匹配參數(shù),實(shí)現(xiàn)降低單耗和能耗的目的。
2.2 管理因素
2.2.1 抽汲參數(shù)不合理
主要表現(xiàn)為抽汲參數(shù)偏小、抽汲參數(shù)相對偏大和參數(shù)匹配不合理。
當(dāng)沉沒度和泵效都較高時(shí),如果這時(shí)任然采用較低的舉升高度和抽汲參數(shù),就無法充分發(fā)揮油井的產(chǎn)液量能力,使單耗相對較高。針對這類問題,可以根據(jù)沉沒度和泵效具體情況,合理換大泵徑、調(diào)大沖程,使產(chǎn)液量和舉升情況的匹配更趨于合理;另外,針對個(gè)別單井情況,還可以采用堵水措施,通過降低無效采出液,減少能耗,降低噸油耗電。
當(dāng)?shù)貙庸┮耗芰^差時(shí),如果抽汲參數(shù)不及時(shí)調(diào)整,仍維持在相對較大水平,會(huì)導(dǎo)致抽油泵充滿程度降低,增加沖程損失,影響出液效率,造成單耗高??梢酝ㄟ^有針對性采取調(diào)小參數(shù)、間抽、換小泵、安裝減速裝置、轉(zhuǎn)提撈和壓裂等措施降低單耗。
抽汲參數(shù)匹配不合理主要表現(xiàn)為抽油機(jī)井的沖程、泵徑偏小、沖速偏高,這時(shí)抽油桿彈性變形損失、慣性載荷將增加,電量增加幅度大于液量增加幅度,導(dǎo)致單耗升高,而且還會(huì)增加桿斷和偏磨的發(fā)生概率。可對其中沖程有上調(diào)余地的井,可采用調(diào)大沖程、降低沖速措施進(jìn)行調(diào)節(jié);對沖程沒有調(diào)節(jié)余地的井,可以利用檢泵時(shí)換大泵徑、降低沖速措施進(jìn)行調(diào)整,降低無效功率消耗。
2.2.2 生產(chǎn)運(yùn)行管理不及時(shí)
排除生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)等因素,如果抽油機(jī)盤根和皮帶等調(diào)整不及時(shí),會(huì)造成摩擦損失的增加,無效功率損失增大。綜合分析認(rèn)為主要是由于地面設(shè)備摩擦損失消耗功率偏大造成的。針對這部分井,應(yīng)及時(shí)調(diào)整盤根松緊度、皮帶保持“四點(diǎn)一線”,減少地面?zhèn)鲃?dòng)、相對運(yùn)動(dòng)摩擦等無效功消耗。
3 采取的主要降耗措施和效果
3.1 針對設(shè)備因素
對機(jī)型偏大的抽油機(jī)井,采取換小機(jī)型措施5口井。換小機(jī)型后,平均單耗降低6kWh/t;針對電動(dòng)機(jī)裝機(jī)功率相對偏大的抽油機(jī)井,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行更換裝機(jī)功率小的節(jié)能型電機(jī)措施,共計(jì)20臺。應(yīng)用節(jié)能電機(jī)后,平均單耗降低8.7kWh/t,平均裝機(jī)功率下降;對因井下泵漏失量大,造成無效功率損失大、單耗高的抽油機(jī)井,累計(jì)采取檢泵措施25口井,檢泵前后平均泵效提高40%,平均單耗降低9.9 kWh/t。
3.2 針對管理因素
(1)針對抽汲參數(shù)不合理,在日常生產(chǎn)中加強(qiáng)對參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整,通過跟蹤生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)換泵、調(diào)沖程、沖速及合理匹配參數(shù),努力降低生產(chǎn)單耗。共計(jì)采取措施67井次。另外,在日常生產(chǎn)中還采取間抽措施16口井,間抽前后,平均沉沒度增加131.2m,泵效增加10%,單耗降低6.7kWh/t,消耗功率得到有效減少;堵水4口井,壓裂16口井,措施前后均取得了較好的降耗效果。
(2)加強(qiáng)生產(chǎn)運(yùn)行管理。在日常生產(chǎn)中對抽油機(jī)井傳動(dòng)部分潤滑程度、盤根松緊狀態(tài)、結(jié)蠟情況和平衡情況加強(qiáng)跟蹤監(jiān)視,加強(qiáng)熱洗、盤根、皮帶管理。措施期間累計(jì)調(diào)平衡31井次,調(diào)平衡前后對比平均單耗降低4.1kWh/t。對高能耗抽油機(jī)井從設(shè)備和管理兩方面采取綜合配套節(jié)能措施,華152區(qū)塊內(nèi)所測試抽油機(jī)井的系統(tǒng)效率由措施前的25.9%提高至31.2%;平均單耗由19.67kWh/t下降至15.79kWh/t;
4 結(jié)論和建議
(1)抽油機(jī)井的節(jié)能降耗是降低華152區(qū)油田生產(chǎn)運(yùn)行能耗的關(guān)鍵。因此,在確保產(chǎn)量完成的前提下,應(yīng)細(xì)化抽油機(jī)的參數(shù)管理,為抽油機(jī)井采取節(jié)能降耗措施提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
(2)抽油機(jī)井的節(jié)能降耗措施必須要有針對性和配套性,針對不同的高能耗原因,從管理和技術(shù)兩方面采取相應(yīng)的綜合措施,及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù),合理匹配抽油機(jī)、電動(dòng)機(jī)及沖程、沖次等運(yùn)行參數(shù),減少無效功率損耗,降低單耗,確保抽油機(jī)井的能耗控制在最低點(diǎn)。
(3)各種摩擦和損失的存在是無功能耗的重要原因,摩擦損失、熱損失、機(jī)械損失、容積損失等同時(shí)影響華152區(qū)抽油機(jī)井單耗和系統(tǒng)效率,加強(qiáng)熱洗、盤根、皮帶等管理,可以起到減小無效功損耗的作用,是實(shí)現(xiàn)降低單耗的最經(jīng)濟(jì)有效的途徑。