提高抽油机井机采效率的方法研究

提高抽油机井机采效率的方法研究

姜冬梅1肖丹2张凤霞3

1大庆油田有限责任公司第四采油厂第一油矿北六队黑龙江大庆163000；2大庆油田有限责任公司第三采油厂一矿209队黑龙江大庆163000；3大庆油田有限责任公司第四采油厂第五油矿西一队黑龙江大庆163000

摘要：随着我国的科技在不断的发展，社会在不断的进步，抽油机井作为油田生产的主要能耗设施，通过分析影响机采井系统效率的因素，从加强现场管理、跟踪井下治理、优化生产参数3个方面入手，其中优化生产参数不单纯依赖抽油机井自己的调整，将地质条件、油层发育及注入端参数调整等因素进行综合考虑，全面提高抽油机井系统效率。在油田开发后期，提高生产效率对降低生产成本起着重要的作用。

关键词：抽油机井；机采效率；方法

引言

抽油机井的机采效率是井下液体接受地面电能的传递后，被举升到地面的有效功率和输入功率之比。目前抽油机井机采效率的测试主要包括电参数测试和示功图测试，一般情况下，这两种测试方式会同时进行，其测试的主要对象包括机采系统的输入功率、地面效率、井下效率和系统效率。通过对机采效率进行测试，可以获知目前机采系统效率水平的高低。通过对其进行评价，分析影响其效率的主要的因素，从而采取针对性措施进行优化。

1影响因素分析

1.1地面系统影响

抽油机系统效率是一项综合性计算指标，受多方面因素的影响，其中地面系统主要包括电机、皮带、减速箱、四连杆、平衡度、冲程、冲次、井口油压、套压、盘根等。电机设备性能维护及电机负载率的合理匹配是保证抽油机正常工作的根本；作为抽油机传动部分的皮带传动松紧度、减速箱润滑效果和四连杆机构润滑点的保养是保障最大能量传递减少电机耗能的重要环节；抽油机平衡度的好坏直接影响抽油机的能耗，抽油机不平衡不仅会增加电机内耗也会降低其它部件的使用寿命，从而影响系统效率；冲程、冲次是影响抽油过程的重要参数，根据产液能力选择合理范围，最大限度改善抽油机运行工况，可以延长检泵周期，提高生产效率；严格按流程量取油压、套压，是反映生产情况的最直接的数据，如果压力过高直接会造成泵的漏失和降低举升，从而影响系统效率；盘根盒的作用主要是对光杆的密封，在保证不漏油的前提下合理的松紧度可以有效降低能耗，提高系统效率。

1.2井下因素对机采系统效率的影响

1）盘根盒的影响突出表现在密封填料的材质、产出液含水率的高低和井口对中程度等方面。现场功图测试结果证明，部分油井盘根盒密封填料过紧或盘根盒与光杆的对中性差，造成光杆上、下行程中的磨阻增加，引起抽油机悬点负荷变化1t~2t左右，最大、最小悬点载荷差值变大，光杆功率损失增加0.8%~1.5%，造成井下系统效率降低；2）抽油杆的影响在于抽油杆功率的损失，主要包括抽油杆与油管的摩擦损失、抽油杆与井下液体之间的摩擦损失、杆柱弹性伸缩损失。杆、管、泵之间的磨擦阻力是影响抽油机井系统效率的关键因素。在油藏开发中后期，由于含水的不断上升，加上油井出砂加剧，造成井下抽油设备砂磨严重，使得抽油杆与油管间的摩阻、油管、杆与流体间的摩阻、抽油泵与柱塞间的滑动摩阻增大，杆、管变形加剧，对系统效率的影响增大。据计算，1000m深抽井冲程损失最高可达到0.6m~0.8m，抽油杆有效冲程降低，抽油泵容积损失增加；而偏磨对管柱的影响主要是造成油管漏失和弹性伸缩损失。因此管杆偏磨会严重影响井下系统效率；3）抽油泵效率做为机采系统井下效率重要的一部分，其功率损失主要为抽油泵柱塞与衬套之间的摩擦损失、泵漏失损失、产出液流经泵阀时由于水力引起的功率损失。由于目前油田开发进入后期阶段，所开采区块，油层多，各层特点不同，油层供液能力差异大，砂、蜡、水、稠、气、偏磨、结垢等各种复杂因素对深井泵的工作带来诸多不利影响，导致抽油泵泵效较低，影响了井下系统效率；4）油管柱功率损失会直接影响到机采系统效率的高低，其损失主要包括油管漏失损失、产出液与油管内壁产生的摩擦损失、油管弹性伸缩损失等。

2治理对策

2.1加强油井现场管理工作

完善的生产现场管理制度，可有效提高机采系统率，加强一线生产培训，准确掌握基础数据量取要点，范操作流程，现场员工的管理培训特点是投入少，回报高。通过对抽油机井日常巡检量取电流、油压、套压、期量油，掌握抽油机生产的第一手数据，及时发现生产问题，确保平稳生产保证机采井生产效率。在日常维护中及时采取调参、调平衡、调盘根盒松紧度、调皮带松紧，对抽油设备、井口设施实施严格检验流程，这些是提高系统效率投资少、见效快的有力措施，保证抽油机井实现最大经济效益。实验表明，当上、下冲程电流比值在0.8~1之间时能耗最低，但普通抽油机很难达到上述平衡效果，因此在常规抽油机上实施增设机构实现对抽油机的精确平衡，从而抽油机的复合平衡曲线与负荷曲线更相似，达到提高系统效率的目的。

2.2抽油泵配套防气装置提高泵的排量系数

某一区油井有着较高的油气比，气体影响普遍存在，油井气体影响严重者形成气锁，致使油井出液不正常或者不出液，导致上修，增加油井维护费用.为验证气体对抽油泵充满程度的影响，在81-34井进行功图测试分析，油井处于连续稳定抽油时，沉没度为125m。套管阀关闭时套管压力逐步上升，说明游离气产生较快并随环空液向井口流动。为确定稳定状态进行的不停井时泵的充满程度，示功仪测试的结果表明，泵功图为供液不足（游动阀和固定阀测试证实该泵工作状态良好）。在停井30min后再开机时泵充满度仍无变化。沉没度为145m，即使液面恢复，但上冲程泵的充满系数无法提高。可见因游离气的存在，泵的充满程度很难提高，严重影响抽油机的系统效率，为此引进防气装置.抽油泵配套井下防气装置，可以使抽油机井在较低沉没度条件下，达到较高排量系数，从而提高抽油泵效和系统效率.

2.3抽油机平衡优化

游梁式抽油机是一种变形的四连杆机构，其整机结构特点象一架天平，一端抽油载荷，一端是配重载荷。对于支架来说，如果抽油机载荷和平衡载荷形成的扭矩相等和变化一致，那么很小的动力就可以使抽油机连续不断的工作，也就是说抽油机的节能取决于平衡的好坏。在平衡率为100%时电动机提供动力仅用于提起1/2液柱重量和克服摩擦力等。平衡率越低，则需要电动机提供的动力越大。而抽油载荷是经常变化的，而平衡配重和抽油载荷不可能变化一致的，因此经常性的进行平衡优化，才能达到抽油机的节能目的，从而提高机采井的经济效益。

结语

影响抽油机井系统效率的因素有很多，电机等地面设备的优化及强化采油队日常生产管理水平是保证抽油机井正常运转最便捷也最经济的方式。在提高抽油机系统效率方面，常规做法都是在抽油机自身进行多方面改造和调整，忽视了油田生产不仅仅是有机采井还需要注入驱替动力，把井下、地下形势、注入质量等因素进行综合考虑，全面跟踪治理调整。保证作为油田生产最重要能耗设备的抽油机井保持最高的系统效率。

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