机采井系统效率影响因素及提高系统效率的途径
来源:用户上传
作者: 张紫亮
摘 要：针对某采油区块机采井系统效率偏低的现状，结合实际情况，调查问题产生的原因，开展了提高机采井系统效率的研究分析，找出了解决的方法，采取了相应的措施，即调节抽油机井平衡、优化运行参数、无波井的治理等方法，系统效率提高了6.19个百分点，同时也达到了节能降耗的目的。
关键词：系统效率 节能降耗
机械采油是利用机械方法将原油从井筒泵提升到地面的生产过程。目前，某采油区块采用的全部是机械采油，其中又以有杆泵机械采油所占比重最大，而且绝大部分为抽油机井。某采油区块共有机采井55口，现正运行47口油井。3月份机械采油系统效率共测试22井次，平均值仅22.98%，相对于厂指标29%低了6.02个百分点。针对系统效率偏低的问题开展了提高机采井系统效率的研究，找出了解决的方法，采取了相应的措施，使得系统效率提高到29.17%。
一、计算方法及影响因素
1.1计算方法
其中：；
式中：η-系统效率，%；-有用功，kW・h；-总功，kW・h；Q-产量，t/d；H-有效扬程，m；-消耗功率，kW；-沉没度，m；-油压，MPa-套压，MPa。
公式表明，主要影响系统效率的参数有消耗功率、产量Q、有效扬程H。
1.2影响因素
结合影响系统效率的三个因素，分析归纳出影响抽油机系统效率的主要因素有：①电机负载率的影响；②传动皮带的影响；③抽油机的影响；④平衡程度的影响；⑤盘根的影响；⑥工作制度的影响；⑦油管伸缩的影响；⑧气体对泵的影响；⑨泵漏失的影响；⑩抽油杆弯曲及摩擦的影响。结合某对现场生产情况，总结出以下几点因素。
（1）抽油杆弯曲及摩擦影响。在抽油过程中，抽油杆有时和油管摩擦，特别是抽油杆的下部弯曲，造成有效载荷波动，增大了消耗功率，使系统效率降低。
（2）平衡程度。抽油机的平衡程度反映了抽油机运行的平稳程度，其好坏直接影响到抽油机的耗电量。现场测试表明，在不同的平衡状况下，电动机电流有较大差异，从而造成消耗功率的变化。
式中：-消耗功率；cosα-功率因；U-电压；I-电流。
（3）工作参数。工作参数直接影响到整个抽油系统。合理的工作参数（冲程、冲次、泵径）可使排液量与地层的供液量相匹配，使泵在较佳的工作状况下工作、提高产液量Q，即提高了系统效率。
（4）无波井。由于偷油和动液面变化大等原因导致的油套环空脏及液面深、抽空等因素导致测试无波，影响系统效率。如果测试无波，液面无法确定，导致有效扬程H无法确定，系统效率即无法计算。
（5）泵况。随着深井泵工作时间的延长，各种摩擦也随之增加，造成深井泵的漏失，使泵效降低，导致产液量Q下降，系统效率降低。
（6）测试点的选择。在进行输入功率、电流、电压、功率因数、上下行电流的测试时，一定要从自控箱的输入端进行，不能在电机处进行，否则会把电容的电流包括在里边。这样所测消耗功率会比实际值大，影响系统效率的准确性。
三、提高系统效率方法
分析出提高系统效率的途径：一是要降低系统的各项损耗，主要是电动机损耗、摩擦损耗和非正常漏失损耗；二是要确定最佳的有效扬程，提高产液量。针对以上分析的原因，在结合本队的实际情况，制定了以下措施：
（1）安装抽油杆扶正器，减小抽油杆与油管之间的摩擦。目前某采油区块全部抽油机井都安装了抽油杆扶正器。
（2）提高抽油机平衡率，降低电量消耗。抽油机运行不平衡，会造成电动机运行电流和功率因数波动过大。通过调平衡的工作系统效率提高了5.3个百分点。见表1。
（3）优化运行参数。油井参数与地层供液协调，对系统效率的影响很大，参数匹配不同，系统效率则不同，高低之比可高达2.5倍[1]。
井146井调参后系统效率上升15个百分点，到目前为止仍保持在36%。井2129经调参后由不合格变到合理值。通过调参工作使系统效率平均值提高了1.1个百分点。
（4）治理液面，测试无波井。由于偷油和动液面变化大等原因导致的油套环空脏、液面深、抽空等因素导致测试无波，影响系统效率。通过对液面无波井的治理，使系统效率平均值提高了1.6个百分点。
（5）检泵。时刻观察井上变化，发现哪口井产液量变化大，结合功图分析原因。及时发现问题井，上报进行作业、检泵。经过检泵系统效率得到大幅度的提高。见表2。
（6）规范管理。由于现场测试时部分机采井的自控箱空间比较小，系统效率测试仪器的接线卡子很难卡在自控箱的接线处，测试工人测试时就在电机处进行测试。经过加强管理，杜绝了这种现象，使系统效率得到了提高，系统效率平均值从22.98%上升到29.17，提高了6.19个百分点。见表3。
四、效果
通过以上措施，在提高系统效率的同时，也起到了节能降耗的作用。每天共累计节能130kW・h。
五、结论
（1）优化运行参数和检泵可以大幅度的提高系统效率。
（2）采取先进的节能技术，加强管理，是能够提高系统效率，达到节能降耗、降低采油成本的目的。
（3）提高系统效率必须对其影响因素进行综合分析并采取综合性的节能措施，才能将系统效率提高到一个理想的水平。
参考文献：
[1]何祚云.中国石化集团公司节能潜力和措施初探[J].当代石油石化，2004，（2）：9-12.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-52485.htm
