提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率管理辦法摸索與應(yīng)用

羊雅琴 孫建本 劉錦秀

摘 要：近年來(lái)提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率的管理辦法逐漸被重視，但由于設(shè)備配置與油井舉升能力不能完全匹配，通過(guò)綜合運(yùn)用各種技術(shù)及管理辦法，整體提升抽油機(jī)系統(tǒng)效率還有較大的空間，針對(duì)本油田的能耗特點(diǎn)，利用能量最低的設(shè)計(jì)思路，從設(shè)計(jì)源頭對(duì)每口機(jī)采油井進(jìn)行優(yōu)化，摸索出提高油機(jī)井的系統(tǒng)效率管理辦法，降低系統(tǒng)能耗。

關(guān)鍵詞：抽油機(jī)；系統(tǒng)效率；提高；辦法

近年來(lái)提高抽油機(jī)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(shí)施，抽油機(jī)井舉升效率明顯提高，但由于設(shè)備配置與油井舉升能力不能完全匹配，通過(guò)綜合運(yùn)用各種技術(shù)及管理辦法，整體提升抽油機(jī)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(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化后與新技術(shù)的應(yīng)用，節(jié)能潛力大。

一、現(xiàn)狀調(diào)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(guò)程中振動(dòng)使油管螺紋松動(dòng)產(chǎn)生絲扣漏失；三是桿管偏磨導(dǎo)致油管局部磨穿漏失。沈陽(yáng)油田出砂、偏磨較嚴(yán)重，油管內(nèi)壁磨損、腐蝕老化，而檢測(cè)分選能力有限，下井油管不能保證質(zhì)量。

（2）桿管之間的滑動(dòng)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(jié)構(gòu)關(guān)系極大，其程度與井斜段狗腿角大小直接相關(guān)；后者主要由載荷和抽汲參數(shù)決定。摩擦損失在實(shí)際操作過(guò)程中難以計(jì)算，一般采用試驗(yàn)和實(shí)測(cè)的方法得到。在抽油過(guò)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(dòng)，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(duì)于出砂井而言，以sio2為主要成份的石英、長(zhǎng)石等細(xì)粉砂顆粒硬度高于泵筒與柱塞的表面硬度，當(dāng)這些細(xì)砂粒進(jìn)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(shí)間后間隙變大，漏失量也增大，泵效快速降低。

（4）設(shè)計(jì)參數(shù)的影響

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

①泵掛、沉沒(méi)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(méi)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(jī)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(gè)方面：一是對(duì)液面較高、供液能力充足的油井要適時(shí)采取大泵提液措施，以獲得理想的產(chǎn)量；二是對(duì)供液不足的油井，通過(guò)加深泵掛，調(diào)小泵徑，增加沉沒(méi)度的方式來(lái)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(shí)，降低單耗。由于低產(chǎn)液井常開(kāi)生產(chǎn)會(huì)導(dǎo)致液面下降過(guò)快，使抽油泵長(zhǎng)期處于供液不足狀態(tài)，造成功率浪費(fèi)和加劇設(shè)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(qiáng)度和沉沒(méi)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(yáng)油田所管理的23個(gè)開(kāi)發(fā)單元，出砂嚴(yán)重區(qū)塊8個(gè)，出砂井?dāng)?shù)占全廠總井?dāng)?shù)的65%以上，近5年來(lái)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(duì)出砂油井的治理不但可以延長(zhǎng)檢泵周期還能降低能耗。針對(duì)不同出砂油井采取防砂抽油泵、防砂篩管、流線型無(wú)磁閥等工藝技術(shù)進(jìn)行防治。

（4）偏磨和撓曲綜合治理

在深井中抽油桿柱磨損很?chē)?yán)重，消耗了大量的功率，因此要降低機(jī)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(shí)防偏磨可以有效地減少桿斷、桿脫、管漏等原因而進(jìn)行的檢泵作業(yè)，延長(zhǎng)了檢泵周期。

三、實(shí)施效果認(rèn)證及存在問(wèn)題

（1）取得的成果和突破

①?gòu)哪芰康慕嵌确治鲈团e升過(guò)程中的能耗，研究了油井生產(chǎn)狀態(tài)與能耗的關(guān)系，為進(jìn)一步深化優(yōu)化，明確生產(chǎn)單耗提供了切實(shí)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(biāo)，進(jìn)行機(jī)、桿、泵組合的優(yōu)化，一方面匹配油井的供液能力，以達(dá)到預(yù)期產(chǎn)量，另一方面保證能耗最小，達(dá)到節(jié)能的效果。

（2）存在問(wèn)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(jìn)行過(guò)優(yōu)化，優(yōu)化的潛力變小。但隨著油藏開(kāi)采地層能量的變化，原本優(yōu)化過(guò)的參數(shù)會(huì)變得不再合理，需要及時(shí)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)并調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)以適應(yīng)生產(chǎn)情況。

②抽油桿和油管大多已使用了較長(zhǎng)時(shí)間甚至超期使用，強(qiáng)度必然有所下降，因此在桿柱優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中要留出更大的安全系數(shù)才能實(shí)際滿足強(qiáng)度要求，造成了桿柱重量一定程度的增加，浪費(fèi)了部分能耗。

四、結(jié)論

（1）通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)匹配，應(yīng)用防泵漏、防偏磨等工藝，可以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

（2）機(jī)采井節(jié)能并不是單一方面的工作，其工作對(duì)象囊括了整個(gè)采油系統(tǒng)的各個(gè)部分，因此需要各種配套技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，如防偏磨、防砂、防泵漏技術(shù)等，多種技術(shù)相結(jié)合以優(yōu)選出最佳的方案。

（3）從設(shè)計(jì)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(shí)還可以延長(zhǎng)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(fèi)用和相應(yīng)的產(chǎn)量損失。

參考文獻(xiàn)

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[2]劉文章.[難動(dòng)用儲(chǔ)量開(kāi)發(fā)采油工藝技術(shù)].出版地：北京.出版社：石油工業(yè)出版社.出版年2005.頁(yè)數(shù)：369

（作者單位：勝利油田濱南采油廠）