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[摘 要]随着节能减排、低碳生产的不断加强,石油企业的成本管理与控制成为各油田面临的严峻问题,多年来,采油工程系统本着“控制新井能耗上升幅度,降低老井电能消耗”的原则,一直把机采节能作为重点工作来抓,努力遏制机采能耗上升的势头。而采油矿是直接影响成本高低的最重要环节,其中抽油机是大庆油田最普遍的机械采油方式,因而在抽油机方面作好节能工作是降低成本最直接有效的。
[关键词]节能 抽油机井 系统效率 经济效益
中图分类号:P285 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)03-0389-01
1、应用抽油机井系统效率测试技术,对抽油机井加强技术管理
常规游梁式抽油机系统效率的高或低,直接反映在对抽油井机的管理水平上,管理水平高系统效率越高,抽油机井应用系统效率测试技术,是提高管理水平的一项措施,采油矿每季度对抽油机井进行系统效率测试,根据系统效率的高低可以看出抽油机井的管理水平。
抽油机的抽汲参数包括冲次n、冲程s、泵径d,它们选择和匹配是否合理,对抽油机的耗能有较大的影响,其中冲次n对抽油机耗能影响尤为突出。
1.1 合理匹配抽油机电机功率,及时检、换泵,可提高抽油机井的系统效率
2011年对泵况差、泵漏失严重的井及时检泵或换泵,检换泵43口井,检换泵前后进行测试对比看出,检换泵后这41口井平均系统效率为32.89%,比检、换泵前提高了13.8%,节电29.6%,措施后,平均产液量增加了1831t/d,平均举升高度增加112m。
2011年第四油矿对2口井参数不合理井进行电机互换,把2口负荷偏小,系统效率低的抽油机井,电动机同其它队的2口电机利用率大,电流长期偏高的井小电机互换,及时调整了冲次,提高了电机利用率。
1.2 调整冲程、冲次
本着长冲程慢冲次和保持合理有效举升高度的原则,对油井生产参数偏小,导致液面抽不下去,举升高度小的油井进行上调参,截止2011年9月底上调冲程11口井,平均冲程由2.6m调到3.7m,上调冲次69口井,平均冲次由5.4次上调到7.5次;另外,对油井参数偏小,泵充满程度低,气影响严重的井采取下调参,共下调冲程19口井,平均冲程由3.9m下调到2.8m,下调冲次76口井,平均冲次由8次下调到6次。统计有对比资料16口井,平均系统效率由17.4%提高到28.4%,提高了11%。
1.3 对供液不足的低效井进行间抽生产
2011年9月底,开始从具备间歇抽油条件的27口抽油机中,选择10口井采取间抽工作制度。通过一年的试验,这10口间抽井月产液量、月产油量与间抽前相比没有减少,从节电方面看,月节电120810Kw·h,平均每Kw·h电按0.55元计算,一年可节省人民币79.73万元。由于减少了抽油机运转时间,从而延长了维修保养周期。1.4 调整泵挂深度
随作业检泵,逐井了解泵深和动液面的关系,对不合理的井要适当加深和上提泵挂深度,使有效举升高度更加合理,控制合理沉没度,保持一定的举升高度,是提高系统效率的重要方面,在泵径、冲程、冲次都无法调整的情况下,只有合理调整泵挂深度来实现提高系统效率的目的。2011年随措施检泵和漏失检泵共加深泵挂3口井,由780米加深到896米;上提泵挂11口,由原来平均1015米上提到平均907米。系统效率得到了明显改善。
1.4 根据抽油机井生产情况,重新调整热洗周期
随着油田水驱见聚,二级布站带来的洗井困难的诸多问题,矿成立专业化班组,热洗制度进行重新调整,我们根据产量、含水、电流的变化、示功图载荷等因素确定合理的热洗周期,同时在洗井中必须提高洗井液温度,加热炉出口温度提高到78℃以上,适当延长洗井时间,保证抽油机井的热洗质量,通过重新确定科学的合理的热洗周期,并修改了热洗工作制度,使热洗周期从原来的50天延长到目前的70天。
2、安装使用节能型抽油机,提高抽油机井系统效率
节能型抽油機主要包括曲柄异相平衡抽油机,前置式抽油机,双驴头抽油机和渐开线型减速箱齿轮抽油机等。第四油矿自2001年至2011年9月底把4台CYJ11-3-48HB型抽油机更换成新一代节能型CYJU10-4.8-48F抽油机。在相同抽汲参数条件下,弯游梁减速箱额定扭矩比常规游梁式抽油机下降30%以上,从这4台抽油机系统效率看,比原11型机平均系统效率由15.2%提高到40.3%,提高了25.1个百分点;一年耗电与原机型耗电量对比少耗电219KW·h ,4台可节电87.6×104Kw·h,1Kw·h工业用电按0.59元计算,全年共节约电费44.67万元。
截至2011年9月底,对19口CYJY10-3-53HB抽油机改成下偏杠铃型抽油机。首先是电机工作效率得到改善。改造后,平均负功由-2.40Kw变为-1.49Kw,说明电机工作效率得到改善。其次是节电效果较明显。19口井,安装杠铃后平均有功功率由11.99Kw下降到10.7Kw,有功节电率10.73%,平均系统效率由31.05%提高到36.17%,提高了5.12%;吨液百米耗电由0.87Kw·h下降到0.76Kw·h。
在2009年1月份在萨零组北4-91萨零73井改为提捞式抽油机,此抽油机不需要人工开机、关机,改提捞前相比年节电35040kW. h,同时减少抽油杆偏磨、洗井加防膨剂的费用。
3、应用节能配电装置,提高抽油机的系统效率
在“十一五”期间,机采井应用节能新技术、新产品推广应用,先后更换节能电机62口,有高转差率电机、双速双功率电机、永磁电机和双功率电机。应用节能配电箱258口井,占全矿总井数90.5%。2011年在采油四矿抽油机更换节能永磁电机36口井,更换前后对比,装有功功率下降2.71Kw,节电率23.77%;系统效率提高1.20个百分点,吨液百米耗电下降0.18 Kw·h。
4、精雕细刻挖出潜力,提高抽油机的系统效率
在每年机采节约的电量中,有60%以上是靠精细管理取得的。这种节能效果的获得,只需很少的资金投入,甚至不需要资金投入,但在管理上要付出几倍的努力。在施工设计上要做到,科学合理的设计不仅可以满足产量要求,保证安全生产,还可以改善油井运行时的受力状况,降低电能消耗。为挖掘这部分节能潜力,出设计技术人员以优化设计为主线,根据本区块的特点,进行大换小泵、小换大泵、上提泵挂、加深泵挂、泵下带油管锚等仅此一项,年节电就可达到500 kW·h。
5、结论及认识
(1)目前应用的节能技术在不同的机况下其节能效果有很大的差别,灵活的调整匹配动力机功率与抽油机机型,可杜绝“大马拉小车”现象,是低成本节能、降耗的途径。
(2)随着低效井逐年增加,开发效益变差,并不断研究摸索治理措施,对于供液不足的井,可继续实行间抽工作制度,可以取得较好的节能效果。
(3)目前抽油机井系统效率为24.8%左右,只要强化机采井管理,重视和推广节能新技术、新工艺、新方法,使抽油机井的系统效率提高5%的水平,是完全可能的。
[关键词]节能 抽油机井 系统效率 经济效益
中图分类号:P285 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)03-0389-01
1、应用抽油机井系统效率测试技术,对抽油机井加强技术管理
常规游梁式抽油机系统效率的高或低,直接反映在对抽油井机的管理水平上,管理水平高系统效率越高,抽油机井应用系统效率测试技术,是提高管理水平的一项措施,采油矿每季度对抽油机井进行系统效率测试,根据系统效率的高低可以看出抽油机井的管理水平。
抽油机的抽汲参数包括冲次n、冲程s、泵径d,它们选择和匹配是否合理,对抽油机的耗能有较大的影响,其中冲次n对抽油机耗能影响尤为突出。
1.1 合理匹配抽油机电机功率,及时检、换泵,可提高抽油机井的系统效率
2011年对泵况差、泵漏失严重的井及时检泵或换泵,检换泵43口井,检换泵前后进行测试对比看出,检换泵后这41口井平均系统效率为32.89%,比检、换泵前提高了13.8%,节电29.6%,措施后,平均产液量增加了1831t/d,平均举升高度增加112m。
2011年第四油矿对2口井参数不合理井进行电机互换,把2口负荷偏小,系统效率低的抽油机井,电动机同其它队的2口电机利用率大,电流长期偏高的井小电机互换,及时调整了冲次,提高了电机利用率。
1.2 调整冲程、冲次
本着长冲程慢冲次和保持合理有效举升高度的原则,对油井生产参数偏小,导致液面抽不下去,举升高度小的油井进行上调参,截止2011年9月底上调冲程11口井,平均冲程由2.6m调到3.7m,上调冲次69口井,平均冲次由5.4次上调到7.5次;另外,对油井参数偏小,泵充满程度低,气影响严重的井采取下调参,共下调冲程19口井,平均冲程由3.9m下调到2.8m,下调冲次76口井,平均冲次由8次下调到6次。统计有对比资料16口井,平均系统效率由17.4%提高到28.4%,提高了11%。
1.3 对供液不足的低效井进行间抽生产
2011年9月底,开始从具备间歇抽油条件的27口抽油机中,选择10口井采取间抽工作制度。通过一年的试验,这10口间抽井月产液量、月产油量与间抽前相比没有减少,从节电方面看,月节电120810Kw·h,平均每Kw·h电按0.55元计算,一年可节省人民币79.73万元。由于减少了抽油机运转时间,从而延长了维修保养周期。1.4 调整泵挂深度
随作业检泵,逐井了解泵深和动液面的关系,对不合理的井要适当加深和上提泵挂深度,使有效举升高度更加合理,控制合理沉没度,保持一定的举升高度,是提高系统效率的重要方面,在泵径、冲程、冲次都无法调整的情况下,只有合理调整泵挂深度来实现提高系统效率的目的。2011年随措施检泵和漏失检泵共加深泵挂3口井,由780米加深到896米;上提泵挂11口,由原来平均1015米上提到平均907米。系统效率得到了明显改善。
1.4 根据抽油机井生产情况,重新调整热洗周期
随着油田水驱见聚,二级布站带来的洗井困难的诸多问题,矿成立专业化班组,热洗制度进行重新调整,我们根据产量、含水、电流的变化、示功图载荷等因素确定合理的热洗周期,同时在洗井中必须提高洗井液温度,加热炉出口温度提高到78℃以上,适当延长洗井时间,保证抽油机井的热洗质量,通过重新确定科学的合理的热洗周期,并修改了热洗工作制度,使热洗周期从原来的50天延长到目前的70天。
2、安装使用节能型抽油机,提高抽油机井系统效率
节能型抽油機主要包括曲柄异相平衡抽油机,前置式抽油机,双驴头抽油机和渐开线型减速箱齿轮抽油机等。第四油矿自2001年至2011年9月底把4台CYJ11-3-48HB型抽油机更换成新一代节能型CYJU10-4.8-48F抽油机。在相同抽汲参数条件下,弯游梁减速箱额定扭矩比常规游梁式抽油机下降30%以上,从这4台抽油机系统效率看,比原11型机平均系统效率由15.2%提高到40.3%,提高了25.1个百分点;一年耗电与原机型耗电量对比少耗电219KW·h ,4台可节电87.6×104Kw·h,1Kw·h工业用电按0.59元计算,全年共节约电费44.67万元。
截至2011年9月底,对19口CYJY10-3-53HB抽油机改成下偏杠铃型抽油机。首先是电机工作效率得到改善。改造后,平均负功由-2.40Kw变为-1.49Kw,说明电机工作效率得到改善。其次是节电效果较明显。19口井,安装杠铃后平均有功功率由11.99Kw下降到10.7Kw,有功节电率10.73%,平均系统效率由31.05%提高到36.17%,提高了5.12%;吨液百米耗电由0.87Kw·h下降到0.76Kw·h。
在2009年1月份在萨零组北4-91萨零73井改为提捞式抽油机,此抽油机不需要人工开机、关机,改提捞前相比年节电35040kW. h,同时减少抽油杆偏磨、洗井加防膨剂的费用。
3、应用节能配电装置,提高抽油机的系统效率
在“十一五”期间,机采井应用节能新技术、新产品推广应用,先后更换节能电机62口,有高转差率电机、双速双功率电机、永磁电机和双功率电机。应用节能配电箱258口井,占全矿总井数90.5%。2011年在采油四矿抽油机更换节能永磁电机36口井,更换前后对比,装有功功率下降2.71Kw,节电率23.77%;系统效率提高1.20个百分点,吨液百米耗电下降0.18 Kw·h。
4、精雕细刻挖出潜力,提高抽油机的系统效率
在每年机采节约的电量中,有60%以上是靠精细管理取得的。这种节能效果的获得,只需很少的资金投入,甚至不需要资金投入,但在管理上要付出几倍的努力。在施工设计上要做到,科学合理的设计不仅可以满足产量要求,保证安全生产,还可以改善油井运行时的受力状况,降低电能消耗。为挖掘这部分节能潜力,出设计技术人员以优化设计为主线,根据本区块的特点,进行大换小泵、小换大泵、上提泵挂、加深泵挂、泵下带油管锚等仅此一项,年节电就可达到500 kW·h。
5、结论及认识
(1)目前应用的节能技术在不同的机况下其节能效果有很大的差别,灵活的调整匹配动力机功率与抽油机机型,可杜绝“大马拉小车”现象,是低成本节能、降耗的途径。
(2)随着低效井逐年增加,开发效益变差,并不断研究摸索治理措施,对于供液不足的井,可继续实行间抽工作制度,可以取得较好的节能效果。
(3)目前抽油机井系统效率为24.8%左右,只要强化机采井管理,重视和推广节能新技术、新工艺、新方法,使抽油机井的系统效率提高5%的水平,是完全可能的。