提高抽油機井系統(tǒng)效率管理辦法摸索與應用

羊雅琴 孫建本 劉錦秀

摘 要：近年來提高抽油機井系統(tǒng)效率的管理辦法逐漸被重視，但由于設備配置與油井舉升能力不能完全匹配，通過綜合運用各種技術及管理辦法，整體提升抽油機系統(tǒng)效率還有較大的空間，針對本油田的能耗特點，利用能量最低的設計思路，從設計源頭對每口機采油井進行優(yōu)化，摸索出提高油機井的系統(tǒng)效率管理辦法，降低系統(tǒng)能耗。

關鍵詞：抽油機；系統(tǒng)效率；提高；辦法

近年來提高抽油機井系統(tǒng)效率的管理辦法逐漸被重視，以防泵漏、防管漏、防偏磨等配套工藝的實施，抽油機井舉升效率明顯提高，但由于設備配置與油井舉升能力不能完全匹配，通過綜合運用各種技術及管理辦法，整體提升抽油機系統(tǒng)效率還有較大的空間，特別是大部分低滲區(qū)塊油井，還存在著整體抽汲參數(shù)偏大等系列問題，通過優(yōu)化后與新技術的應用，節(jié)能潛力大。

一、現(xiàn)狀調查及原因分析

（1）管柱漏失

油管漏失引起管柱功率損失，降低管柱效率。油管漏失主要有三方面：一是管材原因，二是生產(chǎn)過程中振動使油管螺紋松動產(chǎn)生絲扣漏失；三是桿管偏磨導致油管局部磨穿漏失。沈陽油田出砂、偏磨較嚴重，油管內(nèi)壁磨損、腐蝕老化，而檢測分選能力有限，下井油管不能保證質量。

（2）桿管之間的滑動摩擦功率損失

抽油桿與油管間的摩擦損失分別為偏磨和撓曲兩方面造成的。前者與油井的井身結構關系極大，其程度與井斜段狗腿角大小直接相關；后者主要由載荷和抽汲參數(shù)決定。摩擦損失在實際操作過程中難以計算，一般采用試驗和實測的方法得到。在抽油過程中，井斜段抽油桿柱和油管摩擦，特別是抽油桿的下部發(fā)生撓曲，造成有效載荷的波動，增大了額外能耗。

（3）抽油泵的影響

泵的容積功率損失包括泵隙漏失和凡爾漏失兩方面。

正常情況下，抽油泵泵隙漏失主要是指柱塞與襯套之間漏失，對于出砂井而言，以sio2為主要成份的石英、長石等細粉砂顆粒硬度高于泵筒與柱塞的表面硬度，當這些細砂粒進入間隙內(nèi)很容易造成柱塞泵筒摩擦副表面磨損，生產(chǎn)一段時間后間隙變大，漏失量也增大，泵效快速降低。

（4）設計參數(shù)的影響

抽汲參數(shù)包括泵徑、泵掛、沉沒度、桿管組合等。具體分析各個參數(shù)的影響：

①泵掛、沉沒度因素分析

隨泵掛加深，抽油桿柱重量增大，桿柱能耗上升，但為了維持油井正常生產(chǎn)，泵掛必須滿足沉沒度的要求。

②桿管組合因素分析

桿管組合一方面影響著自身重量，組合越合理，桿柱重量就越輕，抽油桿的功率損失越小。

二、提高抽油機系統(tǒng)效率的管理辦法

（1）供液能力匹配

供液能力匹配包括兩個方面：一是對液面較高、供液能力充足的油井要適時采取大泵提液措施，以獲得理想的產(chǎn)量；二是對供液不足的油井，通過加深泵掛，調小泵徑，增加沉沒度的方式來匹配油井產(chǎn)能，使抽油泵工作在正常狀態(tài)下，在不降低或增加產(chǎn)液量的同時，降低單耗。由于低產(chǎn)液井常開生產(chǎn)會導致液面下降過快，使抽油泵長期處于供液不足狀態(tài)，造成功率浪費和加劇設備損耗，因此使抽油泵工作在合理區(qū)間內(nèi)可以有效的節(jié)約能耗。

（2）管桿組合優(yōu)化

在保證桿柱強度和沉沒度的前提下優(yōu)化組合使桿柱重量最小，降低桿柱能耗。

（3）出砂油井防治

出砂是造成泵漏的主要原因。沈陽油田所管理的23個開發(fā)單元，出砂嚴重區(qū)塊8個，出砂井數(shù)占全廠總井數(shù)的65%以上，近5年來每年因出砂泵漏井約120井次，占全年作業(yè)井次的五分之一，因此對出砂油井的治理不但可以延長檢泵周期還能降低能耗。針對不同出砂油井采取防砂抽油泵、防砂篩管、流線型無磁閥等工藝技術進行防治。

（4）偏磨和撓曲綜合治理

在深井中抽油桿柱磨損很嚴重，消耗了大量的功率，因此要降低機采井能耗，需采用桿柱扶正措施，如注塑桿、抽油桿扶正器、防脫器、防偏磨接箍、內(nèi)襯管等，以減少桿柱的磨損，降低抽油桿的能耗。同時防偏磨可以有效地減少桿斷、桿脫、管漏等原因而進行的檢泵作業(yè)，延長了檢泵周期。

三、實施效果認證及存在問題

（1）取得的成果和突破

①從能量的角度分析原油舉升過程中的能耗，研究了油井生產(chǎn)狀態(tài)與能耗的關系，為進一步深化優(yōu)化，明確生產(chǎn)單耗提供了切實的依據(jù)。

②在滿足產(chǎn)量需求的前提下，以能耗最低為目標，進行機、桿、泵組合的優(yōu)化，一方面匹配油井的供液能力，以達到預期產(chǎn)量，另一方面保證能耗最小，達到節(jié)能的效果。

（2）存在問題

①由于優(yōu)化的逐步推廣，老區(qū)塊大多數(shù)井已經(jīng)進行過優(yōu)化，優(yōu)化的潛力變小。但隨著油藏開采地層能量的變化，原本優(yōu)化過的參數(shù)會變得不再合理，需要及時采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)并調整生產(chǎn)參數(shù)以適應生產(chǎn)情況。

②抽油桿和油管大多已使用了較長時間甚至超期使用，強度必然有所下降，因此在桿柱優(yōu)化設計過程中要留出更大的安全系數(shù)才能實際滿足強度要求，造成了桿柱重量一定程度的增加，浪費了部分能耗。

四、結論

（1）通過優(yōu)化設計參數(shù)匹配，應用防泵漏、防偏磨等工藝，可以達到節(jié)能降耗的目的。

（2）機采井節(jié)能并不是單一方面的工作，其工作對象囊括了整個采油系統(tǒng)的各個部分，因此需要各種配套技術的有機結合，如防偏磨、防砂、防泵漏技術等，多種技術相結合以優(yōu)選出最佳的方案。

（3）從設計源頭抓節(jié)能，可以從根本上降低油井單耗，在節(jié)能的同時還可以延長油井平均檢泵周期，除節(jié)能創(chuàng)效之外還節(jié)約了檢泵作業(yè)費用和相應的產(chǎn)量損失。

參考文獻

[1]于云琦，編著.采油工程[m].出版地：北京.出版社：石油工業(yè)出版社.出版年：2006 .頁數(shù)：561

[2]劉文章.[難動用儲量開發(fā)采油工藝技術].出版地：北京.出版社：石油工業(yè)出版社.出版年2005.頁數(shù)：369

（作者單位：勝利油田濱南采油廠）