论文部分内容阅读
摘 要：油井系统效率是油田生产的重要指标，它不仅反应了油井的节能与经济效益，而且也综合反映了油田的技术装备和技术管理水平。在原油生产过程中，抽油机采油是人工采油的重要方式，只有加强系统研究、细化分析、落实现场工作提要系统效率才能达到节能降耗高产稳产的目的。
关键词：系统效率 抽油机 节能降耗
随着油田开采年限的延长，油井产量逐渐递减，抽油机长期处于轻负荷的工作状态，工作效率降低，单井能耗逐年增加。抽油机井系统效率是衡量有杆泵系统生产与能耗的综合性指标，若想充分发挥油层潜力，又节能降耗，就要尽最大可能地提高抽油机井的系统效率。
一、抽油机井系统效率计算公式
由上式可看出，影响抽油机系统效率的因素较多，直接的因素有动液面深度、产液量、油压、套压，电机的输入功率等。因此要提高单井的系统效率，①降低设备损耗，减少无功功率损失；②必须找到产量与沉没度的最佳结合点，进而合理匹配生产参数提高单井产量；③低产低效井合理的采油方式；④合理的控制套压；。
二、影响抽油机系统效率因素分析
1.机械设备损耗分析：①电机部分的损失，主要包括铜损、铁损和风扇消耗的的功率。深井泵装置中电机负荷的变化十分剧烈而频繁。在抽油机的每一冲程中，电机的输出功率都将出现瞬时功率极大值和瞬时功率极小值。特别是在抽油机平衡不良时，损耗必然增大。由此可见，电机损耗对系统效率的影响很大。②其他部分的损失。带传功部分的损失、减速箱部分的损失、四连杆部分的损失、盘根盒部分损失、抽油杆部分的损失、抽油泵部分的损失、管柱部分的损失。
机械设备的能耗损失是客观存在的，对抽油机系统效率必然造成影响。为了减少这部分损失，尕斯库勒油田于2011年开始推广使用多级永磁同步电机，与普通励磁电机相比电机损耗减少10%-20%；抽油机的不平衡不仅导致设备的磨损严重，也会导致电机损耗成倍的增加，定期对抽油机平衡度的测试和作业井及时平衡度的调整以及抽油机各部件定期保养都可以有效的提高抽油机地念效率和系统效率。
浅层油藏采用地面驱动螺杆泵取代抽油机，达到节能降耗的目的。油砂山油田油藏埋藏较浅，平均泵挂深度500米左右；平均单井产液量1.8方。2009年该区块推广使用地面驱动螺杆泵32口。采用泵型号GLB40-40生产参数为60转/分钟。通过测试对比。32口螺杆泵井比前期抽油机时平均系统效率提高5.2%。
2.合理沉没度对系统效率的影响影响
根据公式（2）可以看出有效功率主要受有效扬程与产液量的影响。一般来讲，随着有效扬程H的增加，系统效率η都增加。但有效扬程和沉没度是反比关系，有效扬程越大，油井沉没度越小。根据沉没度与泵充满系数关系可知，沉没度过低时会导致导致抽油泵充满系数下降；使抽油泵产量减少，进而影响系统效率的提高。因此，要提高系统效率，就必须保持合理的沉没度，也就是说要有一个合理的流压。
2012年青海油田采油一厂对尕斯库勒油田554口井进行系统效率普测，并对测试结果按沉没度分类统计：沉没度在150米以下的系统效率是23.40%；沉没度在150～300m系统效率是29.19%；沉没度在300～450m系统效率是32.23%；沉没度在450～600m系统效率是36.12%、井下效率64.27%系统效率最高、吨液百米耗电最低。随着沉没度的升高，有效扬程降低系统效率逐步下降。大于1000m时系统效率为28.55%。
因此在今后需加强单井产能预测及优化设计工作，使其折算沉没度达到300～600m的合理区域，保证生产系统的高效运行。
3.低产低效井合理的间采制度提高系统效率
油砂山油田进入中后开采期，地层能量越来越低。通过动液面分析，油砂山油田231口机采井中，沉没度大于150米的井有40口；沉没度大于50米小于150米的井有33口，沉没度小于50米的井有158口；根据功图和产量分析，油砂山油田供液不足的井占总井数的68%以上。采油井平均泵效是在20%左右，在部分严重供液不足的井上，泵效更低（10%左右），2009年测得油砂山油田平均系统效率为12.4%，油井吨液百米耗电为6.018KWh/吨针对油砂山油田单井实际状况，工作重点是对于严重供液不足的井实行合理的间抽工作制度，在不影响产量的前提下，最大限度的做到节能降耗。
2009年对该区块5口井采用液面恢复法进行试验。
3.1井时液面恢复时间的确定。采用静夜面上升曲线确定间抽井关井时间。即：油井关井后，每个一定时间测一次液面（为保证液面数据的精确性，每次测试时多测几组数据），求的沉没度。根据液面恢复情况确定油井关井时间。
3.2开井时生产时间的确定。采用液面下降曲线确定生产时间。油井启抽后每隔一段时间测一次动液面，当液面下降接近泵时，即为开井时间。
通过对液面检测确定合理的间采时间，如油砂山油田中512井进行检测后确定停抽时间为3小时开井时间为1小时。并对其安装电度表进行节能测量。
中512井抽油机为ⅡCYJW5-3-13HP青海石油机械厂制造前置型节能抽油机，电机额定功率为7.5KW，根据实施间抽前后的产液量对比间抽后液量平均每天减少0.18吨，48小时耗能减少92.1千瓦时，节电58%。根据公式2有效功率和生产时间的关系，通过间采后该井系统效率比以前提高70%以上。通过近几年推广目前油砂山油田间采井达到160多口。
3.3泵况方面影响：抽油泵缓慢漏失或油管轻微漏失，由于产油量差值小而不能够及时检泵，这部分井液量下降，系统效率降低。
3.4合理优化参数，提高抽油机井系统效率。
由系统效率计算公式可知，要提高单井的系统效率，必须找到产量与沉没度的最佳结合点，进而合理匹配生产参数。我们根据单井生产情况，在保证油井最佳产能的前提下，确定合理的沉没度，对部分井进行了参数优化。通过地面参数优化和井下管、杆、泵优化确定合理的沉没度，达到节能降耗的目的。
三、认识与结论
1.油机井系统效率测试工作是开展节能实验和新技术推广的根本保障，是提高油井采油效率，降低采油成本为主要目标。
2.优化抽汲参数，保持合理流压，是提高抽油机井系统效率最简捷的途径。
3.在管理上要实现节能工作立体化；在测试技术上要达到精、准、细，才能实现节能技术最优化，节能效益最大化。
参考文献
[1]陈宪侃《抽油机采油技术》 石油工业出版社2004年 .
[2]刘 合《当代有杆泵抽油系统》石油工业出版社 2000年.
关键词：系统效率 抽油机 节能降耗
随着油田开采年限的延长，油井产量逐渐递减，抽油机长期处于轻负荷的工作状态，工作效率降低，单井能耗逐年增加。抽油机井系统效率是衡量有杆泵系统生产与能耗的综合性指标，若想充分发挥油层潜力，又节能降耗，就要尽最大可能地提高抽油机井的系统效率。
一、抽油机井系统效率计算公式
由上式可看出，影响抽油机系统效率的因素较多，直接的因素有动液面深度、产液量、油压、套压，电机的输入功率等。因此要提高单井的系统效率，①降低设备损耗，减少无功功率损失；②必须找到产量与沉没度的最佳结合点，进而合理匹配生产参数提高单井产量；③低产低效井合理的采油方式；④合理的控制套压；。
二、影响抽油机系统效率因素分析
1.机械设备损耗分析：①电机部分的损失，主要包括铜损、铁损和风扇消耗的的功率。深井泵装置中电机负荷的变化十分剧烈而频繁。在抽油机的每一冲程中，电机的输出功率都将出现瞬时功率极大值和瞬时功率极小值。特别是在抽油机平衡不良时，损耗必然增大。由此可见，电机损耗对系统效率的影响很大。②其他部分的损失。带传功部分的损失、减速箱部分的损失、四连杆部分的损失、盘根盒部分损失、抽油杆部分的损失、抽油泵部分的损失、管柱部分的损失。
机械设备的能耗损失是客观存在的，对抽油机系统效率必然造成影响。为了减少这部分损失，尕斯库勒油田于2011年开始推广使用多级永磁同步电机，与普通励磁电机相比电机损耗减少10%-20%；抽油机的不平衡不仅导致设备的磨损严重，也会导致电机损耗成倍的增加，定期对抽油机平衡度的测试和作业井及时平衡度的调整以及抽油机各部件定期保养都可以有效的提高抽油机地念效率和系统效率。
浅层油藏采用地面驱动螺杆泵取代抽油机，达到节能降耗的目的。油砂山油田油藏埋藏较浅，平均泵挂深度500米左右；平均单井产液量1.8方。2009年该区块推广使用地面驱动螺杆泵32口。采用泵型号GLB40-40生产参数为60转/分钟。通过测试对比。32口螺杆泵井比前期抽油机时平均系统效率提高5.2%。
2.合理沉没度对系统效率的影响影响
根据公式（2）可以看出有效功率主要受有效扬程与产液量的影响。一般来讲，随着有效扬程H的增加，系统效率η都增加。但有效扬程和沉没度是反比关系，有效扬程越大，油井沉没度越小。根据沉没度与泵充满系数关系可知，沉没度过低时会导致导致抽油泵充满系数下降；使抽油泵产量减少，进而影响系统效率的提高。因此，要提高系统效率，就必须保持合理的沉没度，也就是说要有一个合理的流压。
2012年青海油田采油一厂对尕斯库勒油田554口井进行系统效率普测，并对测试结果按沉没度分类统计：沉没度在150米以下的系统效率是23.40%；沉没度在150～300m系统效率是29.19%；沉没度在300～450m系统效率是32.23%；沉没度在450～600m系统效率是36.12%、井下效率64.27%系统效率最高、吨液百米耗电最低。随着沉没度的升高，有效扬程降低系统效率逐步下降。大于1000m时系统效率为28.55%。
因此在今后需加强单井产能预测及优化设计工作，使其折算沉没度达到300～600m的合理区域，保证生产系统的高效运行。
3.低产低效井合理的间采制度提高系统效率
油砂山油田进入中后开采期，地层能量越来越低。通过动液面分析，油砂山油田231口机采井中，沉没度大于150米的井有40口；沉没度大于50米小于150米的井有33口，沉没度小于50米的井有158口；根据功图和产量分析，油砂山油田供液不足的井占总井数的68%以上。采油井平均泵效是在20%左右，在部分严重供液不足的井上，泵效更低（10%左右），2009年测得油砂山油田平均系统效率为12.4%，油井吨液百米耗电为6.018KWh/吨针对油砂山油田单井实际状况，工作重点是对于严重供液不足的井实行合理的间抽工作制度，在不影响产量的前提下，最大限度的做到节能降耗。
2009年对该区块5口井采用液面恢复法进行试验。
3.1井时液面恢复时间的确定。采用静夜面上升曲线确定间抽井关井时间。即：油井关井后，每个一定时间测一次液面（为保证液面数据的精确性，每次测试时多测几组数据），求的沉没度。根据液面恢复情况确定油井关井时间。
3.2开井时生产时间的确定。采用液面下降曲线确定生产时间。油井启抽后每隔一段时间测一次动液面，当液面下降接近泵时，即为开井时间。
通过对液面检测确定合理的间采时间，如油砂山油田中512井进行检测后确定停抽时间为3小时开井时间为1小时。并对其安装电度表进行节能测量。
中512井抽油机为ⅡCYJW5-3-13HP青海石油机械厂制造前置型节能抽油机，电机额定功率为7.5KW，根据实施间抽前后的产液量对比间抽后液量平均每天减少0.18吨，48小时耗能减少92.1千瓦时，节电58%。根据公式2有效功率和生产时间的关系，通过间采后该井系统效率比以前提高70%以上。通过近几年推广目前油砂山油田间采井达到160多口。
3.3泵况方面影响：抽油泵缓慢漏失或油管轻微漏失，由于产油量差值小而不能够及时检泵，这部分井液量下降，系统效率降低。
3.4合理优化参数，提高抽油机井系统效率。
由系统效率计算公式可知，要提高单井的系统效率，必须找到产量与沉没度的最佳结合点，进而合理匹配生产参数。我们根据单井生产情况，在保证油井最佳产能的前提下，确定合理的沉没度，对部分井进行了参数优化。通过地面参数优化和井下管、杆、泵优化确定合理的沉没度，达到节能降耗的目的。
三、认识与结论
1.油机井系统效率测试工作是开展节能实验和新技术推广的根本保障，是提高油井采油效率，降低采油成本为主要目标。
2.优化抽汲参数，保持合理流压，是提高抽油机井系统效率最简捷的途径。
3.在管理上要实现节能工作立体化；在测试技术上要达到精、准、细，才能实现节能技术最优化，节能效益最大化。
参考文献
[1]陈宪侃《抽油机采油技术》 石油工业出版社2004年 .
[2]刘 合《当代有杆泵抽油系统》石油工业出版社 2000年.