加強抽油機井系統優化，提高機采系統效率

趙永偉 羅海強（長慶油田第三采油廠，陜西延安717500）

加強抽油機井系統優化，提高機采系統效率

趙永偉 羅海強（長慶油田第三采油廠，陜西延安717500）

油田生產,能耗費用是成本大戶，而抽油機能耗通常占30%-40%的油田生產能耗，“滲透率低、地層壓力低、單井產量低”特征明顯的油田必須依靠科學技術節能降耗是來實現油田持續發展，因此抽油機井系統優化成為降低能耗和原油生產成本的重要途徑之一。

抽油機井;優化;機采井

五里灣一區采油作業區共計391口油井，主要生產層位以三疊系長6層為主，兼采三疊系長2層、侏羅系延9層，目前日產液量2365方。日產油1760噸，綜合含水12.1%，平均單井日產油4.66t，平均泵徑36mm，沖程2.5m，沖次5.3次/min，平均泵掛深度1646m，動液面1531m，沉沒度115m，最大下入泵掛深度1750m，抽油泵效31.6%。抽油泵效低，系統效率低。抽油機井系統優化主要內容包括參數優化使其與現有設備相適應；設備優化（桿柱組合優化、油管優化、抽油機平衡優化）；安裝停泵控制裝置和節能裝置優化運行時間以及改善有功功率系數。

1 抽油機井系統優化

1.1 參數優化

在要求油井產液量一定時，降低抽吸參數（泵徑、沖程、沖次）和加深下泵深度，可以使抽油機井在合理沉沒度條件下，達到較高排量系數從而提高系統效率。2016年平均泵掛較2003年加深25m，泵徑、沖次、都小于2003年，泵的充滿系數有所提高，參數合理化進一步改善，同時三抽設備運行因泵徑、沖次、參數的減少，做功隨之減少而能耗降低，存在明顯的經濟效益。

在實施抽油機井逐步優化中，2016年參數優化134口，經過優化，63口井泵效由22%上升到24.3%，提高4.3%，系統效率由22.5%上升到23.1%，泵效的提高是因泵的充滿系數得到改善，泵工作時工況趨于合理，工況越好，深井泵的使用壽命越長，參數優化起到了一定的作用。

1.2 設備優化

1.2.1 重新評估抽油桿和加重桿,以防止抽油桿發生彎曲

五里灣一區油井391口，直井12口，定向井379口，由于定向井存在一定的斜井段，在斜井段抽油桿下行阻力增加，如果抽油桿沒有加重措施，抽油桿就會彎曲，在頻繁的上下運動中抽油桿脫扣、斷裂機率增加，在實施抽油機井逐步優化中，3口井安裝了直徑38mm的加重桿；2003～2006年對169口井進行了桿柱優化，“7×6”組合優化為“7×6×7”組合；112口井抽油桿維護周期得到大幅度延長，優化有效率67%。優化后油桿斷脫率下降0.06。

1.2.2 在油管磨損、腐蝕井段安裝新油管

由于油井含水的不同，礦化物含量，含水高的井，礦化度高，對油管桿的腐蝕高于其它井，油管故障率高，通過對腐蝕段油管的更換，來減少油管漏失；2006對5口井腐蝕段進行更換，對127口井磨損段進行了更換（大部分為絲口磨損），通過更換新油管，油管故障率下降0.8，油井維護減少4井次。

1.2.3 優化桿柱偏磨位置，動態調整桿柱偏磨

在油井生產中由于井筒結蠟、產量的變化，抽油桿的受力也在不斷的變化新的偏磨位置也不斷的出現，不僅在斜井段存在偏磨，在直井段也會出現偏磨，一次性防磨不可能到位，只有逐步優化，動態調整，才能減少偏磨造成的油井維護次數，根據現場情況，對134口井的防磨進行了動態調整，調整后，偏磨引起的抽油桿故障明顯減少,

1.2.4 抽油泵配套防氣裝置提高泵的排量系數

五里灣一區油井有著較高的油氣比,氣體影響普遍存在,油井氣體影響嚴重者形成氣鎖,致使油井出液不正常或者不出液,導致上修,增加油井維護費用.為驗證氣體對抽油泵充滿程度的影響，在81-34井進行功圖測試分析，油井處于連續穩定抽油時,沉沒度為125m。套管閥關閉時套管壓力逐步上升，說明游離氣產生較快并隨環空液向井口流動。為確定穩定狀態進行的不停井時泵的充滿程度，示功儀測試的結果表明，泵功圖為供液不足（游動閥和固定閥測試證實該泵工作狀態良好）。在停井30min后再開機時泵充滿度仍無變化。沉沒度為145m，即使液面恢復，但上沖程泵的充滿系數無法提高。可見因游離氣的存在,泵的充滿程度很難提高,嚴重影響抽油機的系統效率,為此引進防氣裝置.抽油泵配套井下防氣裝置，可以使抽油機井在較低沉沒度條件下，達到較高排量系數，從而提高抽油泵效和系統效率

1.2.5 抽油機平衡優化

游梁式抽油機是一種變形的四連桿機構，其整機結構特點象一架天平，一端抽油載荷，一端是配重載荷。對于支架來說，如果抽油機載荷和平衡載荷形成的扭矩相等和變化一致，那么很小的動力就可以使抽油機連續不斷的工作，也就是說抽油機的節能取決于平衡的好壞。在平衡率為100%時電動機提供動力僅用于提起1/2液柱重量和克服摩擦力等。平衡率越低，則需要電動機提供的動力越大。而抽油載荷是經常變化的，而平衡配重和抽油載荷不可能變化一致的，因此經常性的進行平衡優化，才能達到抽油機的節能目的，從而提高機采井的經濟效益。

2 結語

在實施抽油機井逐步優化過程中，59口井進行桿柱優化組合，63口井進行參數優化，40口井進行抽油機平衡調整，3口井安裝空控抽控制器，19口井安裝變頻調速裝置。通過對抽油井的系統優化系統效率由2015年的22.01%，上升到目前的26.1%。從以上優化措施證明，只有在推廣應用節能技術裝備的同時，強化系統管理，實現機桿泵系統優化組合，才能充分發揮抽油機系統的節能效果，從而實現機采井的有效經濟開發。

[1] 陶羽，優化機采井參數，提高機采系統效率[J]，工業，2016（05）：88-89.

[2] 段友芬，王岱光，陳奎，優化調整提高機采井系統效率對策[J]，中國科技博覽，2014(11)：223.