機采井系統(tǒng)效率影響因素及提高系統(tǒng)效率方法

劉讓龍 徐明 郭陽凱

摘要：提高系統(tǒng)效率是一項長期、基礎、綜合的工作，對節(jié)約能耗和提高經濟效益有很大好處。從以上分析可以看出，提高系統(tǒng)效率的主要工作是加強管理（技術管理、生產管理）。技術管理包括機桿泵的選擇、地面抽汲參數(shù)的調整、檢泵作業(yè)、調平衡及各種節(jié)能設施的應用;各項生產管理工作的好壞直接影響系統(tǒng)效率的高低。為此，要從加強基礎的管理工作做起，努力提高管理水平及系統(tǒng)效率。

關鍵詞：機采井;系統(tǒng)效率;系統(tǒng)效率

影響抽油機的系統(tǒng)效率因素很多，地層壓力、含水、氣油比、粘度、油水界面、砂、蠟、氣、等的變化都會影響抽汲參數(shù)，地面設備相應參數(shù)也隨之改變（懸點載荷、電流、平衡率、電機輸入功率等）。在保證生產情況下全面優(yōu)化各參數(shù)，從而提高抽油機井的系統(tǒng)效率。

一、系統(tǒng)效率

系統(tǒng)效率包括日產液量、動液面、油壓、套壓和耗電量（電流、電壓、有功功率）等多項參數(shù)。在抽油機井正常工作條件下，采用電參數(shù)分析儀，測試抽油機井的有功功率等數(shù)據(jù)，進而計算出抽油機的系統(tǒng)效率。目前，統(tǒng)計A礦共有抽油機井781口，普測井系統(tǒng)效率測試井數(shù)為694口，除去液面在井口的井，平均系統(tǒng)效率為23.9%，系統(tǒng)效率在15%以下的井為223口，占測試井數(shù)的35.8%，要提高A礦系統(tǒng)效率的整體水平，重點要提高這部分“低效井”的系統(tǒng)效率，使其參數(shù)合理。

二、影響因素

1原油物性

原油組分中，如果重質（指膠質、瀝青質和蠟質）含量越高，舉升液體過程中需要克服的摩擦阻力越大，電機的耗量也就越大。在各種條件相同的情況下，這種井的系統(tǒng)效率也就越低。

2泵況影響

泵況好的井與泵況差的井（泵況差是指泵漏失井），在耗電量上盡管有差距，但耗電量的減小不與泵漏失量成比例關系，同時由于泵況變差，油井的產液量下降動液面上升，致使產液量與舉升高度之積變小，系統(tǒng)效率下降，有時系統(tǒng)效率可能降至為零。因而泵況好的井系統(tǒng)效率高于泵況差的井。

3電機本身

從理論上講，將一定量的液量從井底舉升到地面，所消耗的能量將會是一定的，但是，在生產中電機實際消耗的功率將會遠遠大于這一能量。主要原因除去各運轉部的工作效率的影響之外，有兩個方面：①電機本身將會消耗一部份能量，這一部份的能量起到為電機運轉的勵磁作用;②電機有一部份空載能量消耗。

4供液狀況和抽油機參數(shù)

如果抽油泵泵徑選擇的合理，地面參數(shù)選擇的合理，抽油泵下入深度也非常合理，這樣不僅能夠保證油層與抽油泵之間的供采平衡，同時也將會得到較高的系統(tǒng)效率。相反，一旦各種參數(shù)都是不合理的，將會出現(xiàn)供大于采或采大于供的情況，前者會導致產液量相對偏低，舉升高度相對偏小，系統(tǒng)效率較低。后者盡管有較高的產液量，但出現(xiàn)供液不足的狀況，致使能耗很大，系統(tǒng)效率也會較低。

5抽油桿摩擦

抽油時，抽油桿在下沖程中，要產生彎曲，使抽油桿與油管間產生摩擦力。上沖程時，抽油桿向上，摩擦力作用方向向下，摩擦力增加懸點載荷;下沖程時，抽油桿向下，摩擦力作用方向向上，摩擦力減小懸點載荷。由于摩擦力加大了載荷變化幅度，擴大了示功圖面積，從而增加了損失功率，降低了系統(tǒng)效率。

6下泵深度

抽油桿柱與液體間的粘滯摩擦功與下泵深度、原油粘度、抽油桿運動速度的平方成正比。隨著下泵深度的增加，摩擦損失功率增大，導致系統(tǒng)效率的下降。

7抽油機工作狀況

抽油機“五率”對系統(tǒng)效率有一定影響，平衡狀況、潤滑狀況、對中狀況越好，能耗將越低，則系統(tǒng)效率越高。

三、提高抽油機系統(tǒng)效率的方法

1換大泵井系統(tǒng)效率變化。統(tǒng)計A礦抽油機井共換大泵47井次，對其中7井次進行測試對比。對比表明，換大泵前這7口井的平均系統(tǒng)效率為13.52%，換大泵后，平均系統(tǒng)效率上升到34.09%，系統(tǒng)效率提高了20.57%，與措施前對比，平均日產液上升了23t，平均舉升高度提高了410.2m，節(jié)電56.41%。換大泵后，節(jié)電效果明顯。換大泵的井，換泵前通常沉沒度過大，有很多井液面在井口，換大泵后，不僅產液量增加，而且沉沒度下降，舉升高度升高，系統(tǒng)效率大幅度提高。

2換大機型井系統(tǒng)效率變化。統(tǒng)計A礦換大機型14井次，對其中的2井次進行測試對比，對比表明，換型前2口井的平均系統(tǒng)效率為14.9%，換型后，平均系統(tǒng)效率上升到55.3%，系統(tǒng)效率提高了40.4%，與措施前對比，平均日產液上升了33t，平均舉升高度提高了173.74m，節(jié)電85.36%。

3上調參井系統(tǒng)效率變化。統(tǒng)計A礦抽油機井共上調參97井次，對其中的10井次進行測試對比，對比表明，上調參前這10口井的平均系統(tǒng)效率為8.69%，上調后，平均系統(tǒng)效率上升到14.05%，提高了5.36%，與措施前對比，平均日產液上升了12t，平均舉升高度提高了81.1m，節(jié)電38.16%。

四、總結

1.地面設備選型

繼續(xù)推廣節(jié)能抽油機和節(jié)能電機，保證設備配套系統(tǒng)的完善工作，保證系統(tǒng)效率的較高起點;從設備上徹底改善設備對系統(tǒng)效率的影響。

2.桿柱優(yōu)化設計

在保證工作制度不變的條件下，在保證桿柱應力范圍控制在65%—85%的基礎上，合理使用Φ19mm+Φ22mm兩級桿柱組合，降低當量桿徑（相同直徑抽油桿數(shù)量）。

3.生產參數(shù)優(yōu)選

結合油層的出液情況及時調整工作制度;按照上調沖程下調沖次、最后調整泵徑的原則進行。

4.日常管理

（1）全面做好油、水井資料錄取工作。堅決杜絕假資料，加強油、水井巡回檢查工作，加強教育員工認識水井的重要性，保證注夠水、注好水，從而保證地層的供液能力。結合資料及時發(fā)現(xiàn)不正常井、及時提出調整措施，對于注水見效、動液面上升或產量下降、供液不足、工作制度不合理的及時調整，保持生產井合理的生產壓差。

（2）平衡度的調整。平衡度是保證系統(tǒng)效率的重中之重。加強井組員工錄取電流的及時性、準確性、真實性，對于平衡率差的抽油機及時上報，調整后保證平衡率在85%--100%之間。

（3）油井的日常加藥管理。嚴格按周期加藥是保證油井防垢、結垢的重要手段之一，嚴格按規(guī)定要求保質保量。

結論

①設備選型，可采取更換小功率電機、更換小機型抽油機等措施來提高機采系統(tǒng)效率;②生產管理，可通過加強五率調整、皮帶盤根松緊度調整等措施來提高機采系統(tǒng)效率;③工程管理，可通過對供液能力不足井及時進行抽汲參數(shù)調整、加強電流監(jiān)測及時對結蠟井進行熱洗等措施來提高系統(tǒng)效率;④在現(xiàn)有基礎上，需加強節(jié)能設備應用，如下步準備使用的電機多功能調速裝置、節(jié)能電機等，來提高機采井系統(tǒng)效率。

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