坪橋區塊提高機采系統效率技術分析

白娟

摘要：坪橋區屬于老區塊，油井單井產量低，提高系統效率難度較大。本文通分析提高坪橋區系統效率的各項原因，結合本區塊特點，對提高系統效率的新技術、新設備的現場試驗和使用情況分析總結，找出適合坪橋的的系統效率提高技術。論述了坪橋區在提高系統效率方面所做的工作和取得的成果。

關鍵詞：坪橋;系統效率;永磁電機

1坪橋區機采系統效率基本現狀

坪橋區塊是安塞油田開發中老區塊，目前共有油井685口，實開井565口，目前平均抽汲參數為1.32m*3.92m*32mm*1113m，平均動液面937m，平均單井日產液量2.52m3，平均單井日產油量1.09t，綜合含水42.5%。2018年共對455口井測試765井次，測試平均系統效率18.12。其中系統效率小于15%的井有185口，占總數的40.66%，系統效率大于20%的井只有152口，占總數的33.41%，系統效率高于30%的油井只有62口，占總井數的13.63%。同時，系統效率低于10%的井有95口，占分析井數的20.88%。截止5月底， 2019年共測試系統效率152口井，185井次。測試平均輸入功率1.41kw，平均有效功率0.29kw，平均系統效率為20.56%，單井日耗電量為33.9kw·h。

2機采系統效率影響因素

根據坪橋生產實際現狀，影響機采系統效率主要有以下幾個方面：

2.1單井產液量低對系統效率的影響

坪橋區單井日產液量較低導致系統效率偏低，2017年系統效率測試共計482井次，測試的平均系統效率為14.57%，低于全廠測試平均系統效率為18.09%，全區平均單井日產液量3.05m3，低于全廠平均日產液量4.56m3，可見，日產液量偏低是導致我區系統效率偏低的主要因素。

2.2抽汲參數對系統效率的影響

（1）沖次

在抽汲參數中，沖次對油井的系統效率影響尤為突出。慢沖次的抽汲，可以減緩桿、管及泵的磨損和疲勞速度，其動載荷，摩擦載荷相對也較小。同時可以降低電機輸入功率，減少交變載荷，有效的避免了設備做無用功。

（2）泵徑

使用大直徑的泵，可以在較低的抽汲速度下得到所要求的產液量，從而使水力損失和摩擦損失減小，提高系統效率。但是單井產量較低，相當一部分井長期供液不足，通過增大泵徑來提高系統效率很有限，重在泵徑的合理匹配。

2.3電機對系統效率的影響

由于能量在轉換和傳遞過程中，會發生不可避免的損失，所以有效功率一定小于輸入功率，系統效率一定小于1。在抽油設備中點擊部分的功率損失相對比較高，他對采油系統效率的影響相當大，主要體現在“大馬拉小車”上，即電機的容量過大，其結果是電機效率降低，浪費電能。選擇電機是提升系統效率的較好的方法。

2.4泵效和有效揚程采油系統有效功率還可以寫成：

當抽汲參數一定時，有效功率主要受泵效和揚程的影響。隨著泵效或揚程的增加，系統效率都增加。提高抽油系統效率的關鍵是提高泵效和和確定合理揚程，為了做到這兩點，一是要使抽汲參數與油井供液能力相適應，二是要防止非正常漏失。對液面較高的井，及時采取措施降低液面以保持較高的有效揚程。但有效揚程并非越高越好。當下泵深度一定時，隨揚程的增加，抽油泵的沉沒度逐漸變小，導致泵效下降，使油井的產量減少，進而影響系統效率的提高。因此，要根據不同油井的實際生產情況，采取一定的措施，保持沉沒度在合理的范圍以內，以使系統效率達到一個較高水平。

3 坪橋區提高機采系統效率所做工作及成效

3.1參數優化調整

利用專業機采系統效率優化軟件對測試結果優化，優選出效果理想的井實施參數調整。由上面分析知道，沖次對提高系統效率有較大影響，降低沖次也最易實施，所以我們參數優化時優先調沖次。今年共對73口井采取調小參數，將沖次由原來的5次調為3次。調后產量基本平穩，動液面基本穩定，泵效上升12%，系統效率上升2.9%。對于一些沒有調小沖次于地的井，采取更換直徑38mm抽油泵。2018年年底至今共更換20口井。平均系統效率提高1.8%。

3.2低轉速電機

在參數優化后，由于部分井產液量仍然較低，系統效率雖然有一定的提高，但是現有沖次仍不能匹配供液關系，針對此現象，2017年對液量小于1.5m3，沉沒度小于50m的98口油井嘗試了低轉速電機，通過進一步降低抽汲參數使深井泵排量與地層供液能力匹配狀況變好，提高深井泵的充滿系數，同時降低了抽油桿承受的沖擊載荷和交變載荷，抽油機運行更趨于平穩，提高了系統效率。

3.3智能電機節電器

2018年長慶石油勘探局節能監測站對北京中北華威科技有限責任公司生產的HW-YT-22-65型智能節電器在油井塞431進行了抽油機節能效果對比測試，全部測試均在工況穩定且不改變抽油井工作參數條件下進行的。

通過測試，在塞431井安裝了HW-YT-22-65型智能電機節電器后，與安裝前相比較，同等條件下節電率達到18.8%，機械采油井系統效率提升了3.94個百分點。

3.4永磁電動機

我們目前使用的共有兩種型號的永磁電機，一種是由無錫華東電機廠生產的TGT225S-12永磁高效同步電動機，額定功率7.5kw，目前在全區共安裝284臺。另一種為浙江中龍電機股份有限公司生產的TNYC200S-12/5.5電機，額定功率5.5kw，目前共安裝50臺。安裝永磁電機以后，平均產量略有下降，但是系統效率提升明顯，節能效果明顯，目前全區低產低液面井幾乎已經全部安裝永磁電機。

4 ?結論及認識

4.1 結論

抽油機井的日產液量和電機的有功功率是影響機采系統效率的最終因素，目產液量和有功功率的高低又受到地層供液能力、井筒工況、地面設備和流程設施工作狀況等的影響。

有效揚程、動液面深度、泵掛深度、泵沉沒度是相互聯系的整體，采取措施時應進行綜合考慮

通過近兩年在提高系統效率方面所做的大量工作，可以看出，隨著沖次的下降，油井平均系統效率上升。本著“長沖程，低沖次”的原則，進行優化設計，參數調整。不過因部分井產量較低，泵效、系統效率依然不高，在無法繼續調低參數的情況下，需要更換電機來降低油井抽汲參數，以達到提高系統效率的目的。

永磁電機在節能降耗，提高系統效率方面有較好作用，TGT225S-12型電機安裝以后平均系統效率提高4.95%，單井日節電打14.2kwh。TNYC200S-12/5.5型電動機安裝以后系統效率提高15.41%，日耗電量降低了25.5kwh，節能降耗效果相當良好，但由于其功率較低不能大面積推廣。

4.2 認識

當今時代把“能耗”作為評價一個企業綜合競爭力的重要指標，能耗指標越來越成為一個國家和企業持續發展的重要動力。在全球資源日益短缺的今天，怎樣才能用更少的資源來采集、獲得更多資源已經成為一個重要的課題，如何能夠做到節能降耗已經是對眾多企業及其技術工作人員的一個重要考核指標。

我區在前期的提高系統效率工作中效果明顯，但是，在提高系統效率的過程中，我們存在一些盲目現象。為了達到較好的節能效果，不顧油井生產情況，大面積安裝永磁電機和普遍降低沖次。直接導致全區平均產量下降，平均沉沒度升高。根據有效功率計算公式知道，隨沉沒度升高，系統效率降低，所以這些井系統效率和以前比提高并不明顯。這時的節能就是用犧牲產量換來的，我們以后應該繼續尋求合理的節能方式，提高系統效率的同時保證產量的正常完成。繼續對新技術的不斷試驗和使用，優選提高系統效率的新技術。