油井深抽減載節能裝置應用效果分析

閆繼宏（大慶油田有限責任公司第五采油廠第一油礦）

油田注水開發過程中，隨著時間推移，必然產生原油產量下降、含水上升。為保證原油產量和減緩綜合遞減率，在油井液面下降時需要加深泵掛深度；為了增加薄差油層儲量動用程度和動用儲層產能，應用壓裂、酸化等多種增產增注措施，提高產液量和產油量，因而造成抽油機懸點載荷增加與原機采設備相匹配問題。同時為了降低機采設備能耗，達到降投資、降成本目的，深度挖掘井下機采工藝節能潛力成為必然趨勢。

1 減載節能裝置

SC減載裝置主要由φ1、φ2泵筒柱塞摩擦副、外管等零件組成，在井內位于深井泵上端并分別與油管、抽油桿柱連接，與深井泵之間的距離視油井具體情況而定。SC減載裝置與深井強化泵或動筒式防沙卡泵配套使用，在深井或含沙井中使用效果會更佳。SC減載裝置的泵筒和外管等固定組件與上、下油管及深井強化泵的泵筒連接，柱塞等游動組件與上、下抽油桿柱和井深泵柱塞連接在一起。上行程時，SC減載裝置的φ1、φ2柱塞及深井泵柱塞隨上下抽油桿柱一起向上運動，與此同時，在液體壓力作用下φ2柱塞獲得一個向上的力，井內油液經SC減載裝置進入上部油管內，完成進液過程；下行程時，SC減載裝置的游動組件隨上下抽油桿柱一起向下運動，此時深井泵的游動閥打開，固定閥關閉，完成排液過程[1]。SC減載裝置工作時通過自身結構在上行期間產生一個向上的液壓力，減輕了抽油機驢頭懸點載荷，相對減少了井內管、桿柱變形及沖程損失，相應提高了油井產液量，降低了耗電量[1]。

2 現場應用效果分析

為了提高抽油機井產液量，采取了加深泵掛技術措施，為保證抽油機理論懸點載荷滿足實際最大載荷需求，利用油井正常維護性作業機會，試驗應用了減載節能裝置。其中2口井加深泵掛后沒有采取降低載荷措施，造成抽油機不能正常運轉，被動下入減載節能裝置。應用前后效果對比，最大、最小懸點載荷下降幅度都達到20%以上。最大載荷由超過機型額定載荷下降到額定載荷范圍內（表1）。9口井減載統計效果見表2，在泵徑、地面抽汲參數基本保持不變，泵掛深度加深440m的條件下，平均單井最大懸點載荷由81.0kN下降到62.9kN，下降18.1kN，降低比例22.3%；最小懸點載荷由49.6kN下降到35.2kN，下降14.4kN，降低比例29.0%。由此可見，在泵掛加深的條件下，抽油機井最大、最小懸點載荷仍有較大幅度的下降，達到20%以上。

為了降低抽油機井能耗和有效節約能源，選擇6口高耗能油井開展了節能降耗試驗。在工況相近的條件下，6口井安裝減載裝置前后對比：平均單井最大、最小載荷及其降幅分別達到15.8kN、10.5kN和21.2%、25.5%；有功功率由15.2kW下降到11.4kW，降幅達到25.0%；平均單井日節電91.2kWh；系統效率提高2.37個百分點（表3）。

表1 裝置在減載方面應用效果統計

表2 減載裝置應用效果

表3 減載裝置節能降耗效果統計

由于更換大型機的投入比應用減載裝置一次性投入大，在此不予考慮。以上述平均單井實測數據為依據，電價按0.6元/kWh計算，減載裝置投入0.5萬元，經過計算，動態投資回收期為0.255年，檢泵周期（1.5年）內凈現值為2.08萬元。

3 結論

1）減載裝置理論上可行有效，通過現場實際應用，載荷和能耗降低幅度均達到20%以上。

2）在泵掛加深的條件下，抽油機井最大、最小懸點載荷下降幅度較大，可見減載裝置在深井上應用效果尤為明顯。

3）抽油機井載荷降低使抽油桿管伸縮彈性變小，提高了泵效和油井產量，降低了桿、管斷脫的概率。

[1]博仲.機械采油配套技術[M].北京:石油工業出版社,1998:136.