大慶外圍油田“八字真功”深挖機采節能效益

姜兆輝（大慶油田有限責任公司第八采油廠）

隨著開發周期的延長，開發地域的擴大，油田企業的節能工作面臨生產規模逐年擴大、設備老化能耗高、高耗能產量比例大等諸多挑戰[1]。機采耗電是油田能耗大戶，占總能耗的47%以上。隨機采井數增加，總耗電呈逐年上升趨勢。由于井深、油稠、產量低，低效井增多，導致舉升系統無用功高，機采單耗偏高。因此，機采系統舉升用電，既是耗電大項，又是節能挖潛重點，為提高開發效益，開展立體機采節能管理，勢在必行。

1 構建八字機采立體節能管理措施

隨著開發時間延長，機采井數逐年增加，設備老化日益嚴重，井深、油稠、產量低所導致的高能耗產量比例不斷加大，機采系統能耗呈剛性增長，占總能耗的47%以上。為深入挖掘這部分節能潛力，深入開展了能耗狀況大調查，對抽油機系統各節點的理論能耗狀況，影響系統效率的泵效、抽油桿柱效率、配電系統效率、盤根盒效率等主要因素進行分析，明確了提高系統節能效率的方向；同時，共統計了2016口低產高耗井（日產低于0.5 t），日耗電占40.7%，但日產油僅占5.4%，噸油耗電1 129 kWh，是平均水平的7倍，突顯了依據產液量分級，進行針對性治理的重要性。在此基礎上，按照“目標控制、過程管理、節點分析、立體節能”的思路，綜合考慮生產、技術、管理等因素，大力實施以“提、管、優、清、間、撈、高、換”為主要特征的“八字機采立體節能”基礎管理措施，把控制機采能耗問題落到實處[2]。

2 精益管理措施，降低采出節點能耗

1）提高泵效，合理匹配生產參數抽油機舉升不同參數匹配技術指標變化趨勢見表1。根據機采井實際工況，進行動態分析，重點對沉沒度低于150 m的井，采取調參、換泵措施；針對沖次已調至最小、日產液低于3 t、沉沒度低于150 m的井安裝二次減速裝置，兩年來實施695井次，節電558.9×104kWh。

表1 抽油機舉升不同參數匹配技術指標變化趨勢

2）精益管理，合理優化盤根松緊。為進一步加大機采節能降耗的精細化管理工作，制定了抽油機井盤根盒松緊度執行標準見表2。進行盤根盒松緊度調整，兩年來實施2 033井次，節電64.4×104kWh。

表2 抽油機井盤根盒松緊度執行標準

3）優化配電，合理優化配電組合。依據節能技術監測評價中心測試結果，六種組合形式對比見表3。結合設備投資情況及運行狀況，確定最優組合形式為單速電動機配多功能調速裝置[3-4]。兩年來實施722口井，節電349.4×104kWh。

表3 六種組合形式綜合對比

4）個性清蠟，合理優選清蠟措施。常用清防蠟方式應用效果評價見表4，開展個性化清防蠟方案編制，推行組合降黏方式，深化物理化學復合清防蠟工藝研究，延長加藥周期，節約成本支出，降低機采系統能耗，同時制定了清防蠟措施現場施工流程圖，編制了現場施工監督節點及內容、現場施工認證單，嚴格考核，保證清防蠟措施實施到位[5-6]。兩年來實施5 438井次，桿斷脫分析圖合理區比例持續在95%以上，結蠟區比例保持在3%以下，節電736.8×104kWh。

表4 常用清防蠟方式應用效果評價

5）間歇采油，降低機采單井能耗。對滲透率低、孔隙度小、有效厚度薄，平均單井日產液僅3.77 t，供液嚴重不足的井，加大間抽工作力度。確定了合理間抽周期，理論與實際間抽制度推薦值見表5，以合理流壓為指導，在滿足油井開采平衡的條件下，根據試驗結果，制定了24 h內抽油機井啟停周期，特殊井結合生產實際進行適當調整。同時，制定了抽油機井間抽執行標準，實施有計劃、有監督、有考核的目標管理，確保產量穩定、能耗下降，兩年來實施2070井次，節電4120.6×104kWh。

表5 理論與實際間抽制度推薦值

6）提撈采油，提高節能降耗效果。按照“一井一工程”精細管理理念，成立了提撈采油項目組，制定了《提撈采油管理辦法》，明確了各單位職責，轉提撈井及時納入采油礦的日常管理范圍，及時制定提撈井所在集油環的工作制度[7-8]。達到進一步降低能耗的目的，兩年來實施100口井，節電554.8×104kWh。

7）高效舉升，提高機采節能效率。臺某區塊地勢低洼，建設成為電動潛油柱塞泵無人值守數字化管理示范工程，改進完善了三項主體技術（地面控制系統、往復式抽油泵、永磁直線電動機）及三項配套技術（遠程自動監控技術、電加熱清防蠟技術、電纜保護技術），建立了生產指揮中心，實時監測油井運行狀況，不影響產量情況下，單耗下降42.9%，系統效率提高3.25%，同時，無地面活動設備，維護簡單，風險源少，安全環保可控。某區塊開辟長沖程抽油機高效舉升示范區，長沖程采油技術見圖1。實現超長沖程、超低沖次柔性啟動間歇生產，同時減少桿管偏磨，泵效提高41.6個百分點，系統效率提高9.5個百分點，單井日節電88.5 kWh，節電率55.4%，桿運行次數降為常規抽油機井的0.8%，有效緩解桿管偏磨。

圖1 長沖程采油技術

8）更換設備，提高電動機功率因數。針對服役10年以上老化嚴重已無節能效果的電動機及配電箱[9-10]。兩年來更換節能電動機435臺，更換變頻調速控制箱814套，電動機功率因數提高0.2以上，節電1 111.1×104kWh。

3 結論

1）樹立了優化方案是節約、精細管理是節約、技術創新是節約、安全生產是節約、物盡其用是節約觀念，共同投身創建節約型企業的責任意識、自覺意識、主動意識明顯加強。形成了全員參與、崇尚節約的節約文化，引領和推進節能降耗工作深入發展。

2）構建立體機采節能管理新模式為企業節能提供全面信息和標準依據，對生產各環節中節能項目、耗能設備、能效對標、節能監測、設備狀況等進行階段性綜合評價，提高生產精細化管理水平，更大幅度降低能耗，促進企業節能管理水平穩步提升。

3）通過扎實推進“八字真功”立體機采節能管理模式，實施兩年來達到全覆蓋，實施管理措施及技改措施12 391井次，累計節電7741.8×104kWh，節省電費5 187萬元，取得了顯著效果。