節能型提撈式抽油機的現場應用

楊麗蔡晗奇（.大慶油田有限責任公司第三采油廠；.大慶鉆探工程公司地質錄井一公司）

節能型提撈式抽油機的現場應用

楊麗1蔡晗奇2（1.大慶油田有限責任公司第三采油廠；2.大慶鉆探工程公司地質錄井一公司）

對于低產抽油機井，存在著設備負載率低、能耗高等不易解決的問題，也存在著機型老化、維修困難、故障點多等生產管理問題。提撈式抽油機具有節電效果顯著，易于生產管理的優點，其舉升工藝具有智能控制系統，采用間歇式提撈采油，設備維護方便，實現了自動啟停、自動量油、自動測量動液面等智能化運行功能，應用節能型提撈式抽油機能有效地避免上述問題?，F場應用表明，提撈式抽油機舉升方式能夠達到正常生產的需求，平均單井百米噸液耗電降低12.22 kWh，日節電率高達86.06%，具有廣泛的經濟和社會效益，具有良好的應用前景。

提撈式抽油機；節能；智能提撈；提撈抽子；間歇采油

在油田現有的機采方式中，常規游梁式抽油機[1]應用時間最長，范圍最廣，設備老化日益嚴重，造成設備效率下降，致使能耗不斷增加。當地層供液能力下降時，不能及時調整抽油機以適應油井的生產，造成能源的浪費。同時，常規游梁式抽油機井在桿管偏磨、清防蠟等方面也存在不易解決的問題。因此，現場應用了提撈式抽油機舉升新工藝，以此解決低產井能耗及管理問題，為今后低產井的合理采油方式提供了依據。

1 提撈式抽油機工作原理

提撈式抽油機舉升工藝是將油管作為泵筒，采用軟性連續抽油桿連接提撈抽子進行間歇式提撈采油。將提撈抽子下入到井下預定深度，當提撈抽子上方液柱達到一定高度時，提撈抽子在鋼絲繩的帶動下上行抽油；當提撈抽子上方液體完全進入回油管線后，提撈抽子下行到預定深度，完成一次抽油過程（圖1）。

2 舉升技術應用

提撈抽子由膠筒構成，由于普通油管內壁不夠光滑，兩根油管連接處有空隙，提撈抽子在油管內往復運動時，容易使提撈抽子磨損，造成漏失，影響提撈抽子使用壽命，因此開展了提高油管密封性的研究。

圖1 提撈式抽油機結構原理

2.1 環氧粉末油管

新油管經過檢驗后，進行噴砂除銹，然后噴鍍塑化改性環氧粉末。環氧粉末是一種熱塑性和熱固性粉末的混合體，在靜電涂覆固化時，熱固性環氧粉末在高溫下固化在油管表面形成防腐層，熱塑性樹脂粉末在高溫下不固化，于涂層表面形成防護層。環氧粉末涂層油管具有防腐防蠟的作用，且使油管內壁相對光滑，可以延長提撈抽子的使用壽命。

2.2 油管接口密封裝置

通過在油管接箍內管壁錐度中心位置，加工環形凹槽，將與其形狀相配合的密封環鑲在凹槽內，連接油管即可。它可有效地提高兩根油管連接處的密封性，提高油井泵抽吸量，可以使油管達到微縫密封，近似于連續油管的效果，減少漏失量，提高生產效率，并達到節電的目的。

應用這兩項技術后，提撈抽子平均使用壽命可以達到221 d，比原來未應用這項技術時，提撈抽子壽命延長了196 d。

2.3 產量計量

通過安裝在井口的壓力傳感器判斷出管線何時進液，再根據每次進液時，提撈抽子距井口的距離計算出產液的體積?？刂葡到y將質量和體積數據加以計算、處理，并裝入數據存儲器，以累計產量的形式在控制屏上顯示，其計算公式如下：

式中：

V——提撈一次井液體積，m3；

R——油管內徑，m；

r——鋼絲繩外徑，m；

L——當次提撈進液點，m。

利用罐車稱重與控制系統錄取數據進行了對比：提撈5次罐車稱重6.18 t，而通過控制系統計算為5.87 t，計量誤差5%。證明該計量軟件能較準確計量單井產量，解決了提撈式抽油機間歇生產帶來的量油問題。

2.4 泵況分析診斷

提撈抽子作為提撈式抽油機的“抽油泵”，與普通抽油泵不同，是以油管為工作筒來工作的，因此，對其泵況診斷方法進行研究后，得出以下兩種方法：

1）監測進液點。在地層供液能力沒有較大變動，提撈抽子啟動壓力一定的情況下，進液點深度一般不會變化。當提撈抽子發生漏失時，由于在提撈抽子提升過程中井液漏失，進液點與泵況正常時相比升高，據此來判斷泵況。

2）監測提撈式抽油機生產運行時壓力和電流的變化判斷泵況運行狀況，其基礎仍是進液點的變化。提撈抽子上行時，壓縮油管內的氣體，此時井口單流閥尚未打開，作用在提撈抽子上的壓力增大、抽油機運行電流上升；當接近進液點時，壓力和電流上升至最高，然后井口單流閥打開，開始進液，此時壓力、電流曲線出現拐點。如果該拐點的出現與泵況正常時相比滯后，則說明提撈抽子出現漏失（圖2）。

圖2 提撈式抽油機生產運行曲線

2.5 耗電量計量

提撈式抽油機控制系統采用間歇式采油方式，每口油井產量不同，間歇提撈生產制度也不同，給每口井日消耗電量的測量帶來了困難。為解決能耗測量，在每口提撈式抽油機井口安裝了電能表，可以通過每天讀取電能表的度數來記錄每口井的日耗電量，既方便又準確。

3 現場應用

3.1 生產狀況

A區塊共完成10口井的安裝，投產后產量基本與轉前持平，轉為提撈式抽油機后平均單井日增液1.6 t，日產油下降0.3 t，綜合含水上升2.6個百分點，含水略有上升。從轉為提撈式抽油機井后的

表1 提撈式抽油機生產情況統計

產量可以看出，提撈式抽油機井可以達到普通抽油機井的舉升能力，適用油井的正常生產（表1）。

3.2 提撈式抽油機清防蠟效果

提撈式抽油機在運行過程中，提撈抽子與油管之間的環空被密封裝置封閉，提撈抽子與油管壁之間沒有空隙，而提撈抽子在油管內做往復運動，起到一次徹底清蠟的作用；所以，提撈式抽油機無須清蠟，熱洗周期長。

10口提撈式抽油機井，平均熱洗周期可達到180 d以上。

4 節能效果

為了更精確地測量提撈式抽油機井的能源[2]消耗狀況，每天對每口提撈式抽油機上安裝的電能表讀數進行定點記錄。在提撈式抽油機正常生產的狀態下，每隔24 h，讀取電能表顯示的數值，測量出提撈式抽油機井的日耗電量。通過跟蹤10口井的生產，測算出提撈式抽油機井平均單井日耗電量為35.56 kWh，平均單井百米噸液耗電1.98 kWh，與轉提撈式抽油機井前能耗對比，平均單井百米噸液耗電降低12.22 kWh，日節電率達86.06%，節能效果顯著。

5 結論

1）提撈式抽油機舉升方式初步達到了正常生產要求，能滿足低產液井生產的需要。

2）該舉升方式為間歇式提撈采油，節能降耗效果明顯，滿足了低產井的生產需要。

3）提撈式抽油機易于生產管理，降低了檢泵作業、日常維護等工人勞動強度，具有廣泛的經濟效益和社會效益。

[1]倪國軍,高長樂,王志堅.常規游梁式抽油機節能改造[J].新疆石油天然氣，2005，9（5）:21-28.

[2]宋敏.不同采油方式的經濟評價方法應用[J].科技創業月刊，2009，6（5）:87-88.

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.12.012

2016-06-01

（編輯 李珊梅）

楊麗，工程師，2005年畢業于大慶石油學院，從事機采管理工作，E-mail:lyang_dq@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶市大慶油田有限責任公司第三采油廠工程技術大隊管理室，163113。