游梁式抽油機(jī)井節(jié)能降耗對(duì)策與效果分析

任風(fēng)華

摘 要 隨著油田開發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，游梁式抽油機(jī)井含水和產(chǎn)液量增加，導(dǎo)致用電成本成本的逐年增加，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際降低油井運(yùn)行電費(fèi)成為基層采油隊(duì)降本增效的主要手段，筆者結(jié)合多年從事油田生產(chǎn)管理的經(jīng)驗(yàn)，分析了游梁式抽油井的耗電因素，制定合理的節(jié)能降耗措施，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞 游梁式抽油機(jī)井 降耗對(duì)策 效果分析

1游梁式抽油機(jī)井耗能高因素分析

1.1泵容積損失大

一般來說，造成容積損失大的原因主要有兩方面：一是當(dāng)抽油泵嚴(yán)重漏失時(shí)，柱塞和襯套間徑向間隙偏大，使泵的容積損失增大，造成無效功率損失相對(duì)增加，導(dǎo)致單耗偏高；二是當(dāng)篩管堵塞嚴(yán)重時(shí)，造成泵的供液能力不足，柱塞兩端壓差大，導(dǎo)致柱塞與襯套摩擦損失和漏失量增加，無效功率損失增大，導(dǎo)致單耗高。根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)這類井共有22口，對(duì)這部分抽油井，應(yīng)采取換泵作業(yè)措施，開抽后及時(shí)優(yōu)化調(diào)整抽汲參數(shù)，達(dá)到降低單耗的目的。

1.2地面無效摩擦損失功率大

當(dāng)“五率”、盤根和皮帶松緊度等調(diào)整不及時(shí)，會(huì)造成摩擦損失的增加，使無效功率損失增大，造成單耗高。這類井有12口。這些抽油井生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)比較合理，但是單耗卻達(dá)到12.8kWh/t以上。綜合分析認(rèn)為，這是由于地面設(shè)備摩擦損失消耗功率偏大造成的。針對(duì)這部分井，現(xiàn)場(chǎng)可通過加強(qiáng)調(diào)整“五率”、盤根和皮帶松緊度等措施，減少地面?zhèn)鲃?dòng)、相對(duì)運(yùn)動(dòng)摩擦等無效、低效功消耗，實(shí)現(xiàn)降低單耗的目。

1.3抽油井抽汲參數(shù)不合理

依據(jù)理論分析，在泵徑、沖程和沖次中，對(duì)單耗影響最大的是沖次，單耗與沖次的平方呈正相關(guān)關(guān)系。因此，現(xiàn)場(chǎng)以“長(zhǎng)沖程、大泵徑、低沖次”的抽油機(jī)配置原則，在分析抽汲參數(shù)對(duì)單耗的影響時(shí)，以沖次為重心，結(jié)合其他相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)抽汲參數(shù)進(jìn)行合理匹配，從而降低單耗。

1.4抽汲參數(shù)偏小

一般來說，抽汲參數(shù)偏小指的是：在沉沒度和泵效都較高的情況，泵徑或沖程仍有調(diào)大的余地。此時(shí)，雖然舉升高度和抽汲參數(shù)都比較低，對(duì)降低能耗是有利因素，但是由于產(chǎn)液能力沒有得到充分發(fā)揮，使得單耗仍然偏高。針對(duì)這部分井，可以根據(jù)沉沒度和泵效具體情況，通過軟件優(yōu)化，合理換大泵徑、調(diào)大沖程，使產(chǎn)液量和舉升高度的匹配更趨合理，從而降低單耗。另外，針對(duì)個(gè)別井的單井情況，還可以采取堵水和下調(diào)抽汲參數(shù)的措施，通過降低無效、低效液量的產(chǎn)出，減少單耗和噸油耗電。

1.5抽汲參數(shù)相對(duì)偏大

對(duì)于油層供液能力差的抽油機(jī)井，如果采用相對(duì)較大的參數(shù)抽汲生產(chǎn)，就會(huì)使沉沒度偏低，進(jìn)而導(dǎo)致抽油泵充滿程度低，造成泵效低，此時(shí)，系統(tǒng)容積、水力和摩擦功率消耗相對(duì)較大，無效功消耗大，造成單耗偏高。對(duì)于這部分井，可以通過調(diào)小抽汲參數(shù)，采取間抽、換小泵、提高對(duì)應(yīng)水井注水量等措施提高油層供液能力，降低單耗。

2有桿抽油機(jī)井節(jié)能降耗措施及效果分析

2.1井筒耗能

2.1.1上提泵掛

沉沒度的大小與油井產(chǎn)液量、油氣比、原油粘度、含水等因素有關(guān)，一般來講，動(dòng)液面在保持一定的情況下，并不是沉沒度越大越好，而是有一個(gè)合理的界限。計(jì)算時(shí)一般取沉沒度為300米，稠油井400-500米。具體到生產(chǎn)中就是上提泵掛。

2.1.2降低沖次

目前大量應(yīng)用節(jié)能減速器來實(shí)現(xiàn)降低沖次，節(jié)能減速器由一個(gè)軸承支座和兩個(gè)大小不同的皮帶輪組成，大皮帶輪與電機(jī)通過皮帶相連接，小皮帶輪與抽油機(jī)皮帶輪通過原皮帶相連接。啟動(dòng)電機(jī)后，電機(jī)的皮帶輪通過皮帶帶動(dòng)大皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，減速后通過中軸傳給小皮帶輪（減速比為電機(jī)皮帶輪直徑與大皮帶輪直徑之比），小皮帶輪獲得大轉(zhuǎn)矩、慢轉(zhuǎn)速后，通過抽油機(jī)原皮帶帶動(dòng)抽油機(jī)慢沖次運(yùn)行。節(jié)能減速器的使用增加了機(jī)械傳動(dòng)耗能，但它直接降低了沖次，降低了耗能，從整體來說節(jié)電效果明顯，一般視前后沖次而言能夠降低耗能1/3左右。

2.2應(yīng)用節(jié)能電機(jī)和節(jié)能控制箱

針對(duì)因抽油機(jī)井配套電動(dòng)機(jī)裝機(jī)功率偏大造成的高單耗，采取更換裝機(jī)功率小的節(jié)能型電動(dòng)機(jī)或?qū)ζ胀妱?dòng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造，共計(jì)12臺(tái)。該措施實(shí)施前后，平均裝機(jī)功率降低8.6kW，功率利用率提高1.6個(gè)百分點(diǎn)，平均單耗降低2.1kWh/t，平均功率消耗減少1.5kW，平均單井日節(jié)電38.2kWh，節(jié)電率23.2%。

2.3安裝雙功率電機(jī)

節(jié)能原理：雙功率電機(jī)是在普通Y系列電機(jī)的定子上設(shè)計(jì)了2個(gè)繞組，一個(gè)是大功率繞組，一個(gè)是小功率繞組。它是用小功率繞組啟動(dòng)，瞬間自動(dòng)轉(zhuǎn)換到大功率繞組啟動(dòng)，啟動(dòng)后正常運(yùn)行5～10s又自動(dòng)轉(zhuǎn)換到小功率繞組運(yùn)行。這種電機(jī)主要是大功率啟動(dòng)，小功率運(yùn)行，提高了電機(jī)的負(fù)荷率，解決“大馬拉小車”的問題。大35-15-11井安裝雙功率電機(jī)后取得了較好節(jié)能效果。見圖1。

對(duì)安裝了15臺(tái)雙功率節(jié)能電機(jī)中的12臺(tái)電機(jī)進(jìn)行安裝前后電參測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明：有功功率下降1.12kW，平均單井日節(jié)電26.8kWh，有功節(jié)電率10.5%，功率因數(shù)上升了0.38。

適度降低電機(jī)功率，不但能提高電機(jī)負(fù)載率，而且可以降低電機(jī)空耗產(chǎn)生的無功功率損失，減少耗電量，提高系統(tǒng)效率。

2.4落實(shí)抽油機(jī)保養(yǎng)、調(diào)整工作

抽油機(jī)各部件松動(dòng)或潤(rùn)滑保養(yǎng)不好，造成皮帶及抽油機(jī)各部件之間的摩擦、打滑、變形，致使抽油機(jī)不平穩(wěn)運(yùn)行，從而無功耗電，對(duì)此認(rèn)真落實(shí)機(jī)械設(shè)備的緊固、潤(rùn)滑、保養(yǎng)、調(diào)整工作，按時(shí)進(jìn)行一保、二保，確保抽油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3結(jié)束語

2016年以來，河口采油廠通過上面一系列細(xì)致的工作，在對(duì)抽油機(jī)井能耗設(shè)備全面調(diào)查統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，通過系統(tǒng)分析單井能耗水平和能耗的影響因素，積極優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)，如調(diào)小抽汲參數(shù)，安裝雙功率節(jié)能電機(jī)、節(jié)電箱等各類綜合配套節(jié)電措施，取得較好的節(jié)能降耗效果，有效地了降低了抽油機(jī)井單耗，為今后進(jìn)一步采取節(jié)能降耗措施積累了經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐志平，楊紅斌.淺析抽油機(jī)井系統(tǒng)提高效率方法[J].江漢石油職工大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（01）.