抽油機井能耗定額的合理制定

王群（大慶油田有限責任公司第三采油廠）

1 簡述

抽油機井噸液百米耗電量是指原油開采過程中把一噸液量從地下提升一百米所消耗的電能[1]。噸液百米耗電量能夠綜合反應抽油機井的用電和生產情況[2]，因此，選擇噸液百米耗電量作為抽油機井的定額指標，能夠為抽油機井節能管理提供綜合性指標[3]，并提高抽油機井沉沒度治理工作的質量。噸液百米提升高度有功耗電量可由下式求得：

式中：W——噸液百米提升高度有功耗電量，kWh/（102m·t）；

P1——輸入功率，kW；

Q——油井產液量，t/d；

Hd——油井動液面深度，m。

2 2016—2018年能耗指標分析

統計某廠2016—2018年10型抽油機井的噸液百米耗電量及相應測試數據，3年的噸液百米耗電量無明顯的變化趨勢，所以取3年的平均值作為能耗定額指標（圖1）。

3 不同動液面區間、不同產液量對應的定額趨勢分析

圖1 2016—2018年10型抽油機井能耗趨勢線

表1 水驅、聚驅、三元復合驅噸液百米耗電量

影響噸液百米耗電量的參數有產液量、動液面、有功功率[4]。對于1口注采條件不變的抽油機井，產液量和動液面存在著相互影響的對應關系，所以，對抽油機井的噸液百米耗電量影響較大的參數為產液量、動液面[5]。為了研究不同動液面、產液量條件下噸液百米耗電量的變化規律，將10型機總計12 278口井的能耗測試數據分0～300、300～600、600～900 m三個動液面區間，繪制不同產液量對應的噸液百米耗電量曲線（圖2～圖4）。

圖2 0～300 m動液面噸液百米耗電量曲線

由圖2可知，隨著產液量的增加噸液百米耗電量呈下降趨勢。根據噸液百米耗電量的發展趨勢擬合出趨勢線，并可得出噸液百米耗電量與產液量的公式，如圖2所示。

由圖3可知，隨著產液量的增加噸液百米耗電量呈下降趨勢。根據噸液百米耗電量的發展趨勢擬合出趨勢線，并可得出噸液百米耗電量與產液量的公式，如圖3所示。

圖3 300～600 m動液面噸液百米耗電量曲線

由圖4可知，隨著產液量的增加噸液百米耗電量呈下降趨勢。根據噸液百米耗電量的發展趨勢擬合出趨勢線，并可得出噸液百米耗電量與產液量的公式，如圖4所示。

表2 水驅、聚驅、三元復合驅分機型噸液百米耗電量

表3 抽油機井能耗定額

圖4 600～900 m動液面噸液百米耗電量曲線

4 定額修正及分析

為了修正曲線擬合過程中存在的誤差，更準確地制定水驅、聚驅、三元復合驅井的能耗定額，將10型抽油機井的測試數據分類篩選，得出不同驅替狀態下的噸液百米耗電量，將其與公式計算值比對，最終給出水驅、聚驅、三元復合驅狀態下對應的修正系數（表1）。

統計2016—2018年單井的能耗測試數據，給出不同機型水驅、聚驅、三元復合驅狀態下不同機型的噸液百米耗電量，將其與公式法進行對比，最終得出平均誤差率10.10%（表2）。

5 公式法的具體應用

5.1 單井計算

A井驅替方式，三元復合驅；機型，CYJY10-4.2-53HB；泵徑，70 mm；產液量，38.03 t/d；動液面，504.69 m；有功功率，9.819 k W；該井的噸液百米耗電量為1.23 kWh。

采用公式法計算，該井動液面為504.69 m，在300～600 m之間，所以選擇y=-0.028 8 x+2.705 4公式計算，驅替方式為三元復合驅。若修正系數為0.7，該井的能耗定額為1.13 kWh。

5.2 能耗定額

根據某廠目前主要采用的機、泵匹配方案，并結合上述公式法，在理想狀態下給出不同動液面區間的定額值（表3）。

6 結論及認識

1）抽油機井能耗定額計算需要根據單井的動液面區間選擇公式，然后通過單井產液量和修正系數計算得出：動液面為0～300 m，y=-0.042 6 x+4.398 1；動液面為300～600 m，y=-0.028 8 x+2.705 4；動液面為600～900 m，y=-0.022 2 x+2.080 4；水驅修正系數為0.65，聚驅、三元復合驅修正系數為0.7。

2）定額計算方法的研究能有效降低人為篩選指標的工作量，提高指標準確性，提高抽油機井節能管理水平。

3）公式法制定的抽油機井能耗定額還存在一定的誤差，需要進一步將抽油機井細分，提高擬合的準確性，擬合結果需要進行現場驗證、修正，從而進一步提高其實用性。