喇嘛甸油田生產節能降耗措施實踐

孟慶江 周博雅 孟憲國（大慶油田有限責任公司第六采油廠）

喇嘛甸油田生產節能降耗措施實踐

孟慶江 周博雅 孟憲國（大慶油田有限責任公司第六采油廠）

針對喇嘛甸油田生產的特點，對其注水系統、機采系統和輸油系統影響能耗的主要因素進行了分析，相應采取了節能降耗措施，如注水井控制無效注采循環、油井調參、安裝節能電動機和應用變頻技術等，達到了科學用電、降低油田運行成本的目的。

注水系統 機采系統 輸油系統 降耗措施 效益

在油田生產運行過程中，注水、集輸和機采系統是主要能耗單元。喇嘛甸油田通過調查分析注水、集輸和機采系統影響節能降耗的主要因素，制定相應措施，從而達到節能降耗的目的。

1 能耗主要因素分析

1.1注水系統

喇嘛甸油田已進入特高含水開發階段，液油比高，層系間含水差異小，結構調整難度大。實驗表明：各類油層當含水達到 90%以后，繼續增加注水，注入水只起到沖刷大孔道的作用，大部分注入水在高滲透段無效循環，造成大量能源浪費。

1.2機采系統

抽油機井能源浪費主要是參數偏大和電動機功率過高，所以選擇合適的抽油機井降參和調小電動機功率是機采系統節能降耗的主要途徑。

1.3集輸系統

采油隊中轉站主要承擔油井摻水熱洗和油氣平穩外輸的任務，在此環節中需要消耗大量的電、氣等能源，而摻水耗氣、耗電量大，外輸泵運行效率低就成為集輸系統中能源浪費的主要方面。

2 節能降耗措施

2.1注水井控制無效注采循環

水驅無效注水主要存在于三種油層：高滲透厚油層，吸水不均勻、層間差異大的油層，高壓、高含水油層。

1）嚴格控制高壓、高含水區塊不合理注水，降低高滲透油層的注水強度，對綜合含水高、壓力水平高的井層進行停注或控注。

2）對層間矛盾大、層段內因滲透率級差大吸水不均衡的井層，進行注水層段重組或細分注水，單卡高滲透油層，減少高壓高含水層的注水。2012年細分調整控制高滲透油層注水井2口，高含水層控水 40m3，累計減少注水 0.36×104m3。

3）對層內非均質嚴重而又存在較多剩余油的厚油層，為了防止注入水沿高滲透強水洗帶突進，對厚油層進行周期注水。2012年實施厚油層周期注水 4 口 ， 高 含 水 層 減 水 180m3/d， 累 計 減 少 注 水3.1×104m3。

4）對平面上采出結構發生變化的區塊及時調整注水井方案，針對油井堵水、高含水關井、低產能關井、套損關井，及時對措施層位進行停注或控注。

5）加強注水井的管理，嚴格執行“三定三率”注水井管理制度。每周對2座配水間進行檢查，嚴禁人為超注。

2.2調小參數

油井調小參數后，井底壓力回升，全井的生產壓差越來越小，必然導致產量下降，而且理論排量越大，產量下降得越多。

隨著調小參數后生產時間的延長，井底壓力上升，全井的生產壓差越來越小。這樣，薄差低含水油層的壓力可能與全井的井底壓力相近，因而出油少甚至不出油，而高壓層雖然產量有所降低，但所受影響不大，從而導致全井含水上升。

統計分析調前含水變化值和日降油量關系，按其調前含水的不同，含水上升值呈現有規律的變化，就是含水越高的井其含水變化幅度越小。例如，當含水上升到 90%以上時，調參后含水下降1.5 個百分點。參數調小后油井含水隨原來數值逐漸增大而上升趨勢逐漸減小，從而單井日增油逐漸增大，由負值逐漸轉為正值，基本不影響產量。

調小參數是以降低生產能耗和設備損耗以及調整開發狀況為目的的調整措施，抽油機井調小參數后產量和含水都會發生相應變化。統計 2012年1-9抽油機井下調參數5口井。對于供液不足井，為了改善供排關系，達到供采協調的目的，對沉沒度小于 100m的 5口井下調參數。調整結果是：平均單井 日 降 液 20t， 油 降 0.25t； 含 水 由 93.7% 上 升 到95.3%；沉沒 度 由 原 來 的 平 均 39.75m 上 升 到目 前 的203m； 流 壓 由 2.66MPa 提 高 到 3.37MPa， 供 排 關系得到了改善。某抽油機井含水 70%，降參后油降3t/d。 這 樣 可 以 得 出 一 個 結 論 ： 含 水 小 于 90% 的井，由于供液不足調小參數降油幅度較大，節能但不增效；含水較高，特別是含水大于 90%的井，調小參數產油量會上升或不降，同時大大降低耗電量。因此，含水大于 90%的井供液不足調小參數是機采井節能降耗的主要途徑。

調整參數后隨著產液量的降低，噸液處理等費用 也 隨 之 降 低 ， 從 而 可 以 降 低 生 產 成 本[1]。 據 經 濟效益評價理論，盈虧平衡點即技術經濟界限NPVC=0 時 的 技 術 參 數[1]的 理 論 ， 評 價 某 采 油 隊 調整參數井，見表1。

表1 某采油隊 2012年下調參數經濟效益評價

當含水在 90%左右時，經濟效益基本為 0，此為調參的臨界點，因此調前含水大于等于 90%時，經濟效益為最佳，產油量不降，不但節電還減少設備損壞。全年抽油機井合理降參 4 口，節電 3.1× 104kWh，節約資金 3.1 萬元。

2.3抽油機井安裝節能電動機

2012年，功率偏大的抽油機井安裝節能電動機5 臺，電動機功率從 55kW 調到 24kW，全年共節電 271560kWh，節約資金 13.55萬元。

2.4原油集輸系統節能降耗的有效途徑。

輸油系統平均系統效率為 48.7%，泵機組平均效率為 62%左右，因此提高泵機組運行效率是原油集輸系統節能降耗的主要內容，泵機組的效率按液量大小應在68%以上。

2.4.1 更換新泵，進行必要的配套工藝改造

因為原泵的銘牌效率低、型號陳舊，而且在設計、制造及結構、材料上都有局限性，從而導致泵機組額定效率偏低。2006 年更換了新泵，型號為YD150-50×3 ，配備功率 90kW；同時進行了必要的配套工藝改造，使進出口管徑與泵相匹配，進液管內 流 速 為 1.0m/s， 出 液 管 流 速 在 1～2m/s規 定 范圍之內，保證泵機組有良好的吸入條件，從而保證泵機組在經濟高效區運行。

2.4.2 應用變頻調速技術

由于來液量的大小，緩沖罐、分離器液位的高低，外輸油管線的長短，以及管內壁是否結垢等不定因素的存在，外輸泵的排量隨時都有波動，不能保證泵在經濟高效區運行。為了平穩輸油，對外輸量的調節是靠調節泵出口閥門的開啟程度來實現的，這樣節流損耗大，泵管不匹配，壓差較大，管網的運行效率低，從而導致一部分電能消耗在克服節流部件的阻力上，損失功率可達 15%～20%。為了解決上述問題，采用了變頻調速裝置，它是一種與電動機配合使用的電源供給裝置，可以改變電動機 輸 入 端 的 電 源 頻 率 ， 從 而 改 變 電 動 機 的 轉 速[2]。由于與電動機相連的泵的轉速與電動機轉速相同，因此外輸泵的轉速得到調節，電能消耗降低。應用表明 ，噸液 綜 合耗電 量 可降低 0.25kWh/t， 每天 節電 1080kW，全年可節電約 39×104kWh。

3 結論

1）注水系統中減少無效注采循環和采取周期注水不但達到了節能降耗的目的，而且對套管還起到一定的保護作用。

2）在機采系統中抽油機井調小參數和安裝節能電動機可達到節能降耗的效果。

3）在集輸系統中及時更換新泵和安裝變頻裝置是節能降耗的有效手段。

[1]張志國.淺析油田中轉站節能降耗的途徑[J].石油石化節能,2009(3):45.

[2]蔡俊鐵.抽油機井合理調整參數經濟界限研究[J].石油石化節能,2011(8):16.

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.008.020

2013-04-21）

孟慶江，2011年畢業于黑龍江大學 （機械制造及其自 動化 專 業）， 從 事 采 油 工 程 工 作 ， E-mail： mqj886262@163.com，地址：黑龍江省大慶油田有限責任公司第六采油廠第三油礦，163000。