影響機(jī)采井系統(tǒng)效率的因素分析與對(duì)策探討

摘要：機(jī)采井系統(tǒng)效率在原油開采作業(yè)中發(fā)揮著非常重要的作用，其性能將直接影響到石油開采效率。目前國內(nèi)油田大都已經(jīng)進(jìn)入了高含水期，所以我們需要從優(yōu)化機(jī)械采油系統(tǒng)、革新采油技術(shù)著手提高采油效率，進(jìn)而促進(jìn)國內(nèi)石油工業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。這一環(huán)節(jié)的改革中既需要提高機(jī)械采油效率，又需要推進(jìn)新技術(shù)、新工藝的創(chuàng)新改革，兩者需要兼顧并做好權(quán)衡。

關(guān)鍵詞：機(jī)采井;系統(tǒng)效率;因素;對(duì)策探討

引言

機(jī)械采油是利用機(jī)械方法將原油從井筒泵提升到地面的生產(chǎn)過程。目前，勝利油田采用的極大部分是機(jī)械采油，其中又以有桿泵機(jī)械采油所占比重最大，而且絕大部分為抽油機(jī)井。提高機(jī)械采油系統(tǒng)的運(yùn)行效率，已成為節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的一個(gè)重要的途徑。本文分析了影響機(jī)采井系統(tǒng)效率的因素，闡述了提高機(jī)采井系統(tǒng)效率的對(duì)策。

1.機(jī)采井系統(tǒng)效率的基本概念

抽油機(jī)采油系統(tǒng)效率為系統(tǒng)輸出功率與電動(dòng)機(jī)輸入功率的比值。通過計(jì)算或測(cè)試油井產(chǎn)量、泵的有效揚(yáng)程，可計(jì)算得到系統(tǒng)的輸出功率;通過懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)分析，根據(jù)其他參數(shù)計(jì)算懸點(diǎn)載荷、曲柄軸凈扭矩等，求得系統(tǒng)的輸入功率，進(jìn)而求得系統(tǒng)效率。

2.影響機(jī)采井系統(tǒng)效率的因素

2.1電動(dòng)機(jī)損失的功率

電動(dòng)機(jī)是抽油機(jī)的動(dòng)力源。一旦電動(dòng)機(jī)失靈，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)抽油系統(tǒng)癱瘓。當(dāng)抽油機(jī)工作時(shí)，由于負(fù)載的巨大變化，電動(dòng)機(jī)的功率損耗很大。在抽油機(jī)上、下沖程過程中，電動(dòng)機(jī)的工作差異很大。必須采取有效措施解決這一問題，以保證電動(dòng)機(jī)正常工作，降低電動(dòng)機(jī)的功率損耗，提高電動(dòng)機(jī)的效率。如果電動(dòng)機(jī)沒有合理設(shè)置，小功率電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)非常大的抽油機(jī)，很難達(dá)到預(yù)期的系統(tǒng)效率。相反，如果選用大功率電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)小負(fù)荷抽油機(jī)，則浪費(fèi)電動(dòng)機(jī)功率。為保證抽油機(jī)正常運(yùn)行，選擇最佳電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力傳遞裝置，為抽油機(jī)提供可靠的能量。

2.2抽油機(jī)系統(tǒng)的管理水平欠缺

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于抽油機(jī)工作人員管理措施不當(dāng)，造成抽油桿和油管局部磨損，嚴(yán)重的情況下甚至?xí)霈F(xiàn)抽油桿斷開等故障，影響抽油系統(tǒng)的正常運(yùn)行，降低泵效。井口也可能出現(xiàn)錯(cuò)位，減速器漏油故障，都會(huì)對(duì)系統(tǒng)的效率造成不利影響。抽油機(jī)的漏油現(xiàn)象也會(huì)降低系統(tǒng)的效率，這是由地面的盤根磨損嚴(yán)重造成的。所以要提高工作人員的管理水平，防止根漏，保證正常生產(chǎn)。

2.3由于腐蝕而影響到系統(tǒng)效率

抽油機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)機(jī)械部件，由于腐蝕而失去原有的機(jī)械強(qiáng)度，在超大載荷的作用下，很容易發(fā)生金屬疲勞的現(xiàn)象，影響到抽油機(jī)的使用壽命。由于油流的腐蝕作用，油井出砂及結(jié)蠟的影響，使抽油泵的部件產(chǎn)生嚴(yán)重的漏失，影響到抽油泵的效率，進(jìn)而降低抽油系統(tǒng)的效率。抽油機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械部分由于腐蝕而失去其原有的機(jī)械強(qiáng)度。在超負(fù)荷作用下，容易發(fā)生金屬疲勞，縮短抽油機(jī)的使用壽命。由于油流的腐蝕作用，油井出砂和結(jié)蠟的影響使抽油泵的部件嚴(yán)重泄漏，影響油泵的效率，進(jìn)而降低抽油系統(tǒng)的效率。

2.4對(duì)節(jié)能降耗的控制不到位

抽油機(jī)系統(tǒng)的電耗極為嚴(yán)重，在油田生產(chǎn)過程中，抽油機(jī)系統(tǒng)和連續(xù)運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)能量使用不當(dāng)，能量就會(huì)在抽油機(jī)下沖程時(shí)巨額浪費(fèi)，如果不采取措施，將會(huì)造成能源消費(fèi)的增加，油田生產(chǎn)成本增加的情況，對(duì)抽油機(jī)系統(tǒng)效率產(chǎn)生影響。

3.提高機(jī)采井系統(tǒng)效率的對(duì)策

3.1優(yōu)化系統(tǒng)

如果能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)功率利用率提高20%，并使抽油機(jī)載荷利用率保持在60%—80%之間，便可以有效提升機(jī)械采油系統(tǒng)的效率。實(shí)際工作中，我們可按照平均功率法對(duì)具體的平衡技術(shù)進(jìn)行調(diào)整，需要對(duì)皮帶的傳送效率進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整并及時(shí)更換狀態(tài)不好或存在質(zhì)量隱患的皮帶。需要強(qiáng)調(diào)的是，不同型號(hào)的抽油機(jī)對(duì)應(yīng)的皮帶松緊程度也各不相同，因此進(jìn)行調(diào)整時(shí)需要做好區(qū)分。

3.2提高泵效

具體措施如下：①確定合理沉沒度。②盡可能使用大沖程、小沖飲，減少懸點(diǎn)載荷以及氣體對(duì)泵體正常工作產(chǎn)生的負(fù)面影響。增強(qiáng)誘噴作用，并盡力避免不利作業(yè)區(qū)域。③借助于油氣管錨減少泵體的沖程損失。④加大研發(fā)力度，進(jìn)一步優(yōu)化泵體結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化泵體的抗磨損以及抗腐蝕能力。

3.3減少桿管彈性損失

需要在確定泵掛深度的前提下對(duì)其進(jìn)行錨定，從而減少桿管的彈性損失并提升井下作業(yè)效率。為避免偏磨，可在實(shí)際作業(yè)中使用尼龍扶正器或滾輪扶正器。而防蠟工作則可以采用磁性防蠟器來完成。此外，工作人員需要重點(diǎn)關(guān)注井下氣錨的防氣工作，要配合使用地點(diǎn)套管防氣閥和防氣泵。特定情況下要合理的使用井下防砂泵以及防腐液。

3.4提高電動(dòng)機(jī)的效率

電動(dòng)機(jī)的電容補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，提高了電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)，以此提高電動(dòng)機(jī)的效率。選用節(jié)能電動(dòng)機(jī)，采用變頻調(diào)速技術(shù)措施，更改電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，滿足抽油機(jī)上下沖程要求。提高抽油機(jī)的平衡性，利用高效電動(dòng)機(jī)，合理匹配電動(dòng)機(jī)功率，可以提高電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率。

3.5優(yōu)化抽油機(jī)井的生產(chǎn)參數(shù)

優(yōu)化抽油機(jī)井生產(chǎn)參數(shù)并制定科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)某橛蜋C(jī)井工作制度可以實(shí)現(xiàn)采油系統(tǒng)作業(yè)效率的最大化，這一環(huán)節(jié)的改革將降低油田的生產(chǎn)成本、提高其經(jīng)濟(jì)效益。首先要充分發(fā)揮出地面采油設(shè)備的效率，提升井下油層的供液能力。這其中確定抽油機(jī)井的合理生產(chǎn)參數(shù)是關(guān)鍵，主要包括泵徑、沖程等要素的確定，并盡力避免抽油泵抽空問題的發(fā)生。此外，還需要對(duì)抽油機(jī)設(shè)備進(jìn)行及時(shí)有效的保養(yǎng)與維護(hù)，應(yīng)延長檢泵周期、提高檢泵頻次，進(jìn)而降低抽油機(jī)井的生產(chǎn)成本。合理控制運(yùn)行狀態(tài)下的抽油機(jī)的生產(chǎn)參數(shù)，確保系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

3.6提高井下系統(tǒng)的效率

清防蠟技術(shù)的實(shí)施，防止了井筒結(jié)蠟，對(duì)抽油機(jī)生產(chǎn)造成的不良影響。提高抽油桿柱的傳遞效率，有效地將地面能量轉(zhuǎn)移到抽油泵上。優(yōu)化井口盤根盒，選擇優(yōu)質(zhì)盤根材料，避免井口盤根盒泄漏，提高抽油井產(chǎn)量，減少能源損失。通過結(jié)合測(cè)試技術(shù)，可以掌握井下動(dòng)態(tài)液面的恢復(fù)和變化規(guī)律，確定抽油泵是否達(dá)到合格的沉沒度，規(guī)范泵的深度，保證泵的豐滿度，從而提高井下泵的工作效率。

3.7提高抽油機(jī)系統(tǒng)的管理水平

根據(jù)工作人員的技術(shù)培訓(xùn)，不斷提高生產(chǎn)工人的職業(yè)素質(zhì)，完善抽油機(jī)管理系統(tǒng)，保證三泵設(shè)備正常運(yùn)行，是提高抽油系統(tǒng)效率的先決條件。使采油作業(yè)人員掌握抽油機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，維護(hù)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分，能夠識(shí)別和處理常見故障，保證抽油系統(tǒng)的正常運(yùn)行。通過日常巡檢，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)記錄油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。經(jīng)過動(dòng)態(tài)分析，提出了提高產(chǎn)量、提高效率的技術(shù)措施，并在生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)施，以取得最佳的油井產(chǎn)能。

4.結(jié)語

通過提高抽油機(jī)效率的措施，掌握提高抽油系統(tǒng)效率的途徑，為提高抽油機(jī)的效率奠定基礎(chǔ)，從而提高油井的生產(chǎn)效率，建立最佳的經(jīng)濟(jì)效益。在分析影響抽油系統(tǒng)效率的因素后，采取必要的糾偏措施，滿足了油田生產(chǎn)的基本條件，有效地提高了抽油機(jī)系統(tǒng)的工作效率，提高了油田的生產(chǎn)效率。影響抽油機(jī)效率的因素是多方面的，通過降低電動(dòng)機(jī)功耗，提高電動(dòng)機(jī)效率，減少泵漏，提高抽油泵效率，保證抽油系統(tǒng)高效運(yùn)行，提高最終采收率。

參考文獻(xiàn)：

[1]李修文.抽油機(jī)井系統(tǒng)效率低效井的分析方法[J].油氣井測(cè)試，2012（04）

[2]楊泉疆.抽油井降低系統(tǒng)能耗的綜合治理方法[J].內(nèi)蒙古石油化工，2018（10）

作者簡介：史國新，女，19930408，漢，遼寧省營口市，在大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠第五油礦從事采油工程工作。