優化抽油機井地面抽汲參數的節能實踐

張廣遠（大慶油田有限責任公司第五采油廠）

優化抽油機井地面抽汲參數的節能實踐

張廣遠（大慶油田有限責任公司第五采油廠）

抽油機井在油田生產中廣泛應用，而抽油機井的單井耗電量高、能耗高及機采系統效率低等問題一直是原油生產的瓶頸。針對這類問題收集、統計了抽油機井的各項數據，分析了導致抽油機井高耗電、高能耗、系統效率低的影響因素，提出了抽油機井地面抽汲參數的優化方法。現場試驗數據證明，該技術是一項實用、高效且具有廣闊推廣前景的節能降耗技術，達到了節電降耗、提高系統效率和降低生產成本的目的。

抽油機井 節能 優化 抽汲參數

隨著油田開發進入特高含水期，機采井的能耗費用在原油生產成本中的比例逐年上升。在保持產量不變的情況下，優化抽油機井地面抽汲參數是降低能耗、節約生產成本的一項有效手段。

1 措施原理

參考有關資料[1]，抽油機井系統效率與泵徑、沖程、沖速的平方呈反相關關系，而單耗與其呈正相關關系。也就是說，在不考慮其他影響因素的情況下，隨著泵徑、沖程和沖速的增大，系統效率降低而單耗升高，且沖速的變化對系統效率和單耗的影響較沖程和泵徑大，呈平方關系。通過合理匹配地面抽汲參數，增加沖程，降低沖速，可在抽油機井系統節能的同時，有效改善井下桿、管、泵工作狀況，延長檢泵周期，降低檢泵率。合理匹配抽油機井地面抽汲參數工作，將按照“大泵徑、長沖程、低沖速”的總體原則，把沖程調至最大，在保持理論排量基本不變的情況下，調小沖速。

2 措施應用

據統計，某廠3640口井中，抽油機井3262口，螺桿泵井235口，電泵井59口，提撈井84口。抽油機井平均泵徑49mm，平均沖程2.5m，平均沖速5.66min-1。在實開的3262口抽油機井中，使用沖程未達到最大沖程的有1227口井，占37.6%，平均沖程2.1 m，平均泵徑48mm，平均沖速5.12min-1。

統計1227口使用沖程未達到最大值的抽油機井，在保持理論排量基本不變的情況下，如果沖程調至最大，沖速降低情況見表1。

從表1中統計數據可以看出，如果沖程都調至最大，則平均沖程將由2.1 m增加到2.92m，增加0.82m；平均沖速將由5.12min-1降低到3.68min-1，降低1.44 min-1。

2.1 優化選井原則

結合生產實際，合理匹配地面抽汲參數的目標井應滿足以下條件：

1） 沖速降低值不能太小。為了實現較好的節能效果，較大程度地改善井下桿、管、泵工作狀況，調整參數后，沖速降低值不能太小。合理匹配地面抽汲參數措施要求沖速降低值在1.5min-1以上。

2） 調整參數后[2]，沖速不能太低。選井時應考慮皮帶輪外徑、沖速和電動機軸徑三者的關系，特別是對于裝機功率較大的井，沖速不能調太低，否則，皮帶輪壁太薄，無法滿足應力要求，再有，皮帶包角太小，會增加皮帶繞輪彎曲損失功率，縮短皮帶使用壽命。此次合理匹配地面抽汲參數措施要求調小沖速后沖速應在4 min-1以上，對于電動機裝機功率在37k W及以上的抽油機井，調小沖速后沖速值應在5min-1以上。

3） 所選井泵況正常，近期無換機、轉變舉升方式或增產措施計劃；

4） 所選井的沖程孔應不存在銹死等影響調整沖程的問題。

表1 使用沖程未達到最大值抽油機井合理匹配地面抽汲參數情況統計

2.2 優化措施實施計劃

在采取措施前，應按照選井原則確定措施井。依據選井的第一條原則，為了取得較好的措施效果，將沖速降低值分級統計，具體情況詳見表2。

表2 使用沖程未達到最大值抽油機井沖速分級情況統計

統計沖速降低值在1.5 min-1以上的有426口井，平均沖速降低值為2.15 min-1。依據選井的第二、三、四條原則，統計426口井中，調后沖速在4 min-1以上的97口井。

3 措施應用效果

針對97口抽油機井采取合理匹配地面抽汲參數措施后，平均沖程將由1.9m增加到2.7m，增加0.8m；平均沖速將由6.6min-1降低至4.7min-1，降低1.9min-1，具體情況見表3。

表3 合理匹配地面抽汲參數措施效果預測

如平均單井日節電按15 k W h計算，預計當年節電35×104k W h；平均單井系統效率按提高2.0個百分點、平均單耗按降低1.5k W h/t計算，僅這一項工作將拉動全廠抽油機系統效率提高0.06個百分點，單耗降低0.05 k W h/t。由此可見，合理優化抽油機井地面抽汲參數是油田生產中節能降耗的一項有效手段。

4 結論

1）在措施前應先做好資料錄取、數據對比和效果分析工作。

2）優化抽油機井地面抽汲參數能有效降低耗電量、油井單耗，提高機采系統效率。

[1]李璐.抽油機節能的有效手段[J].科技創新導報，2009（25）.

[2]紀曉紅,劉峰.抽油機井參數優化設計[J].中國石油和化工標準與質量,2011（7）.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.04.015

張廣遠，2007年畢業于大慶石油學院，石油工程專業，從事節能管理工作，E-mail：zhanggy236@163.com，地址：黑龍江省大慶油田第五采油廠二礦公寓309室，163000。

2012-01-28）