提高抽油機井機采效率方法研究

朱云峰

（1.中國石油集團測井有限公司大慶分公司，黑龍江大慶163000；2.吉林大學地球探測科學與技術學院，吉林長春130000）

1 概述

抽油機在提液過程中其有效功與系統輸入能量的比值叫做抽油機效率，是評價機采系統用能效率、衡量抽油機井技術管理水平、經濟效益的重要指標[1]。本文通過研究系統效率的構成及影響因素,指出提高機采井系統效率的措施和方法，從而提高抽油機的整體效能。

2 影響因素分析

2.1 地面系統影響

抽油機系統效率是一項綜合性計算指標，受多方面因素的影響，其中地面系統主要包括電機、皮帶、減速箱、四連桿、平衡度、沖程、沖次、井口油壓、套壓、盤根等。

電機設備性能維護及電機負載率的合理匹配是保證抽油機正常工作的根本；作為抽油機傳動部分的皮帶傳動松緊度、減速箱潤滑效果和四連桿機構潤滑點的保養是保障最大能量傳遞減少電機耗能的重要環節；抽油機平衡度的好壞直接影響抽油機的能耗，抽油機不平衡不僅會增加電機內耗也會降低其它部件的使用壽命，從而影響系統效率；沖程、沖次是影響抽油過程的重要參數，根據產液能力選擇合理范圍，最大限度改善抽油機運行工況，可以延長檢泵周期，提高生產效率；嚴格按流程量取油壓、套壓，是反映生產情況的最直接的數據，如果壓力過高直接會造成泵的漏失和降低舉升，從而影響系統效率；盤根盒的作用主要是對光桿的密封，在保證不漏油的前提下合理的松緊度可以有效降低能耗，提高系統效率[2]。

2.2 井下系統影響

井下系統的影響主要包括管、桿（直徑、長度）、沉沒度、摩阻、抽油泵、結蠟、地層供液等因素。

抽油管、桿在功率上的損失，主要是之間的摩擦阻力對管桿造成的偏磨，是影響系統效率的關鍵因素；沉沒度要根據油井的產量和動液面來確定，沉沒度過大，會增加抽油機的負荷，加大能耗；抽油泵是整個機采系統井下部分的核心，降低泵掛摩擦損失、泵漏失損失等，強化對于開發過程中油層供液能力及地質因素差異的研究，降低泵效對系統效率的影響；做好防蠟和清蠟工作，保證機采井生產能力，保證系統效率[3]。

3 治理對策

3.1 加強油井現場管理工作

完善的生產現場管理制度，可有效提高機采系統率，加強一線生產培訓，準確掌握基礎數據量取要點，范操作流程，現場員工的管理培訓特點是投入少，回報高。通過對抽油機井日常巡檢量取電流、油壓、套壓、期量油，掌握抽油機生產的第一手數據，及時發現生產問題，確保平穩生產保證機采井生產效率。在日常維護中及時采取調參、調平衡、調盤根盒松緊度、調皮帶松緊，對抽油設備、井口設施實施嚴格檢驗流程[4]，這些是提高系統效率投資少、見效快的有力措施，保證抽油機井實現最大經濟效益。實驗表明，當上、下沖程電流比值在0.8～1之間時能耗最低，但普通抽油機很難達到上述平衡效果，因此在常規抽油機上實施增設機構實現對抽油機的精確平衡[5]，從而抽油機的復合平衡曲線與負荷曲線更相似，達到提高系統效率的目的。

3.2 跟蹤井下治理

抽油泵作為井下生產的核心，泵效受地層供液差、下泵深度、出砂、偏磨、結垢等井下因素影響，導致機械負荷增加，使機械效率下降從而系統效率降低[6]。在抽油機井下實際生產過程中，通常我們都針對抽油機井本身進行多種維護調整，最大限度發揮抽油機的效能，忽視油層發育、斷層發育、注入端治理等因素的制約也會影響機采井的生產能力。尤其隨著油田開發的深入，二類油層成為主力采油層，因受油層自身發育特點和地質條件的影響[7]，注采兩端的開發不平衡，也是導致機采井開采能力下降的因素，因此除加強抽油機井治理外，結合地下形勢分析進行注入端治理，保證充足的供液能力和采出井采出能力匹配，是提高系統效率的重要環節。

3.3 優化生產參數

由于油井生產是一個動態變化的過程，因此參數管理及合理優化調整尤其重要，根據生產數據的變化及時調整參數，在遵循合理沉沒度的前提下，及時調整參數，可有效保證泵況，減少嚴重漏失和斷脫情況的發生，為提高系統效率服務。由于抽油機井存在檢泵周期，通過優化方案設計參數，加強防護措施，在延長檢泵周期的同時也可實現系統效率的提升。同時在注入端優化注入參數與采出能力配伍，針對作業及措施井及時進行注入井方案調整，保證采出井發揮最大效能；若注入端有參數調整，采出端也要相應進行調參等工作匹配，保證抽油機井的系統效率。

以某二類油層區塊內抽油機井1為例，該井連通2口注入井（如圖1所示），該井與周圍連通注入井砂體連通如圖2所示。該抽油機井1在經歷壓裂措施改造后，產量上升沉沒度升高（如表1所示），該沉沒度下不能使泵效發揮最大效能，及時對該井進行參數調整，調大沖次，因為產能上升需要更充足的供液能力來保證該抽油機井的產出能力，為此在連通注入端通過壓裂和洗井等方式進行注入量參數調整（如表2所示），保證抽油機井最大產能，使泵效達到最優效果，保障抽油機井的高效性能。

圖1 抽油機井1井位示意圖

圖2 抽油機井1柵狀連通圖

表1 抽油機井1措施前后泵效對比

表2 連通注入井參數調整匹配抽油機井提升系統效率措施

4 結論

影響抽油機井系統效率的因素有很多，電機等地面設備的優化及強化采油隊日常生產管理水平是保證抽油機井正常運轉最便捷也最經濟的方式。在提高抽油機系統效率方面，常規做法都是在抽油機自身進行多方面改造和調整，忽視了油田生產不僅僅是有機采井還需要注入驅替動力，把井下、地下形勢、注入質量等因素進行綜合考慮，全面跟蹤治理調整。保證作為油田生產最重要能耗設備的抽油機井保持最高的系統效率。