抽油機懸點載荷測試在熱洗管理中的應用

孟澤天（大慶油田有限責任公司第六采油廠）

1 現狀

熱洗主要針對油井井筒，通過熱洗循環，對油管內壁、抽油桿外壁附著的蠟進行清洗，保證泵正常運轉[1]。熱洗可以清蠟、解卡，是油水井維護性作業中重要工序，現場施工中，如果方法、參數選取不當，會造成洗井效果不理想，導致載荷增大，桿斷等檢泵問題發生[2]。大慶油田進入高含水期，原油含蠟量高，含水上升，參數大，熱洗不合理，導致抽油桿載荷增大斷裂問題時有發生，為保證油井長期高效運行，合理控制熱洗參數十分必要[3-4]。油井結蠟不可避免，結蠟對抽油機懸點載荷有重要的影響。一般來說，結蠟越嚴重，負載越大。但是不同區域結蠟情況不同，以喇嘛甸油田過渡帶抽油機井為例分析，輕度結蠟和不結蠟井比例不斷上升，延長熱洗周期有較大潛力空間[5]。

載荷跟蹤法是抓熱洗工作的宏觀控制依據，是掌控油田總體熱洗情況的重要手段，監控每口井熱洗情況，制定合理的熱洗周期，科學的洗井方法能夠提高熱洗質量，降低油井懸點載荷，是實施降本增效的有效途徑之一[6-7]。通過跟蹤廠、礦、隊抽油機平均懸點載荷變化情況，宏觀分析熱洗狀況，通過跟蹤單井載荷變化情況，分析單井熱洗效果，查找熱洗管理中存在的問題。

2 不同熱洗周期懸點載荷變化分析

2.1 喇嘛甸油田總體熱洗效果分析

參照交變載荷變化，能夠判斷熱洗時機，提高熱洗時機制定的準確性，延長檢泵周期[8]。依據抽油機井在結蠟后實際上載荷變大和實際下載荷變小的特征，特別是結蠟井的上載荷變化明顯的理論，跟蹤抽油機懸點交變載荷。從2019 年抽油機井載荷變化趨勢可見（圖1），到7月底，抽油機的懸點交變載荷下降到28.42 kN，達到熱洗降載荷的平穩階段。

2.2 采油礦熱洗效果分析

2018 年1#油礦抽油機懸點交變載荷從34.93 kN降至27.40 kN，降幅7.50 kN，2019年初，抽油機井交變載荷保持較低值，5月份載荷開始小幅回升，7月升至26.79 kN。對比5 月與7 月，單井交變載荷變化超過10%的井共計407 口，其中交變載荷變大285口，變小122口。

抽油機懸點交變載荷影響因素統計見表1，載荷變大井主要受兩類因素影響。一是測試影響：由于測試儀器標定，標定后載荷變大井為190口，占載荷變大總數的66.7%，是主要因素。二是蠟影響：7月份共有蠟影響52口井（其中臨近熱洗周期載荷變大井15 口），占載荷變大總數的18.2%，屬于次要因素。

圖1 喇嘛甸油田抽油機懸點交變載荷曲線

表1 抽油機懸點交變載荷影響因素統計

2.3 采油隊熱洗周期內載荷變化分析

由圖2 可知，從載荷變化看，1#井隊熱洗周期沒有明顯的規律性波動。井隊平均熱洗周期60 天，通過驗證，排除熱洗周期長的因素。主要是高壓熱洗無法保證，造成抽油機井懸點載荷上升。特別是6—10 月雨季，熱洗車進入井場困難，高壓熱洗無法保證，載荷上升較快。2019年4月載荷再次大幅上升，也是受轉油站擴建影響，停止熱洗，而高壓熱洗無法進行有效補充。

2.4 單井熱洗效果分析

熱洗周期的目的是改善抽油機結蠟現象，降低油井載荷，延長檢泵周期及壽命。熱洗周期過短會增加能耗成本[9]。在調整熱洗周期優化上，以1#井為例：載荷曲線表明（圖3），該井懸點載荷有明顯的周期性波動，熱洗周期120 天過長，應進行調整。通過驗證，該井周期調整為90天。

通過對每口單井進行載荷跟蹤，分析載荷變化原因發現，洗井液在洗井過程中，從油套環空到井下泵吸入口，是溫度不斷減低的過程；在油管中，從泵吸入口到井口，則是升溫過程[10]。因此，受洗井液溫度變化影響，必須對結蠟影響導致常規熱洗后理論載荷與實際載荷差值大的井增補高壓熱洗，降低抽油機懸點載荷。選取9 口井，通過數據對比，補洗后平均載荷下降5.71 kN（表2）。

圖3 1#井熱洗周期內懸點載荷變化曲線

表2 補洗前后數據對比 單位:kN

3 搭建懸點載荷分析平臺

統計的懸點載荷為正常生產井，排除泵況問題井、生產未測試井、停機井等，確保數據可信度。單井錄取載荷通過測試示功圖實現，每月取一次測試值。單井載荷值每月錄取，便于單井分析和跟蹤管理。搭建抽油機懸點載荷分析平臺，經過相關篩選，可以查找廠、礦、隊的平均載荷值以及單井的載荷值，相關數據以表格和曲線的形式體現，使載荷變化一目了然，便于載荷變化原因分析、掌控熱洗效果，有利于推進載荷跟蹤法管理熱洗。

4 節能效果

為對比降載荷效果，開展4口抽油機井熱洗前后載荷對比分析試驗：高壓熱洗前7 天、后7 天測示功圖和系統效率，對比前后載荷及系統效率、有功功率（表3）。

經分析對比，平均抽油機井懸點載荷下降9.73 kN，測試有功功率降低2.68 kW。2019年1—7月，全廠抽油機井平均最大懸點載荷從48.31 kN 降到45.06 kN，降低了3.25 kN。按4 900 口抽油機井計算，總載荷降低15 925 kN，相當于降低有功功率4 386 kW，年節約電費5 574元。

表3 熱洗前后節能效果對比

5 結論

1）通過跟蹤分析懸點載荷變化原因管理熱洗，實用方便，有較強的數據依據，可以掌控熱洗全況以及單井熱洗狀況，是較理想的熱洗管理方法。

2）建立抽油機懸點載荷分析平臺，方便查詢廠、礦、隊的平均載荷值以及單井的載荷值，便于載荷變化原因分析、掌控熱洗效果，有利于推進載荷跟蹤法熱洗管理。

3）現場試驗，通過此方法進行熱洗管控，抽油機懸點載荷下降9.73 kN，有功功率降低2.68 kW，年節約電費5 574元。