高含水期降低油井举升单耗策略分析

高含水期降低油井举升单耗策略分析

李洪涛杨东波胡晓杰

中国石化胜利油田分公司东辛采油厂辛三采油管理区

摘 要：油田高速开发，采出程度较高，措施效果差，为了保证产量的稳定，下大泵、上调冲次等高耗能上产措施增加，油井平均单耗处于逐年上升趋势，机、杆、泵组合多为一级杆，泵挂较深，泵径较小，有待优化。油田地面设备老化，减速箱窜轴、异响无较好的整改措施，电机老化严重，电机能耗高。

采用对影响电量的地面和地下两部分进行分析，并根据现在高含水开发的特点，分析影响电量的因素，制定出降低油井单耗的有效措施，并取得了较好的效果。

关键词：高含水开发；油井单耗；地面因素；节点治理

一、油井单耗影响因素分析

（一）地面因素分析

（1）井口：井口不对中，造成偏磨，增加抽油机的负荷，还容易造成断光杆，井口盘根盒过紧，也会增加抽油机负荷，从而增加油井电量。（2）回压：油稠含水低、出砂严重导致液体携砂能力强，流动速度慢，回压增高。增加了驴头的悬点负荷。（3）减速箱：抽油机减速箱机油不合格，润滑不好，导致传动效率低，能耗增大，存在异响，说明内部有损坏，齿轮啮合不好，造成能耗增大。减速箱轴承润滑不好，扭矩增大，造成电机耗电量高。（4）四连杆：四连杆机构各部位的轴承润滑要达到要求，连杆长度要一致，抽油机剪刀差要符合要求。（5）皮带及四点一线：皮带松紧、数量及质量达不到要求，皮带的传动效率低，增加电机的负荷，皮带的单根和连带情况也不同程度的影响传动效率。（6）自控箱：无电容补偿或补偿不够和补偿过量都会导致功率因数低。应及时检测电容的完好情况，确定合理的电容容量。（7）电机:电机耗电首先取决于负载大小，即驴头负荷及各系统的传动效率；功率因数的大小即电机与负载的匹配关系与负载的平衡状况 。电机有功功率的大小也是影响电机功率利用率的主要因素，电机输入端的电压和电流的高低也直接影响电机的功率。电机的转数损失的大小也是影响电机功率的因素，抽油机不平衡，电机上下行电流差别很大，造成单井耗电量增加。电机三角型运转的电流是星型运转的1.72倍，在其他条件不变的情况下，耗电量也会增加0.72倍，所以星型运转比三角形运转省电。节能电机的使用可明显降低电机耗电量。（8）毛辫子：毛辫子断股或打扭，造成两根毛辫子受力不均匀，驴头载荷增加，或造成井口偏磨，增加电机能耗。（9）电网是整个用电设备的枢纽，影响系统效率的因素是电流的大小及线路损耗，保证系统电压的稳定性，合理匹配自控箱电容并更换节能自控箱，减少无功损耗。（10）动力线要按要求连接，电缆不能过长，增加电阻率，增加能耗。（11生产参数要达到合理的规范内，对于泵不存在问题的井，泵效小于50%和大于100%的可适当降低生产参数。

（二）井下节点分析

⑴杆泵组合：泵在油井中的下入深度，是选择抽油机和抽油杆的主要依据。也是使抽油井在合理的压差下生产，达到既不破坏油层的岩石结构，又能高产的目的。⑵沉没度：沉没度的大小决定油井生产是否做正功。沉没度大，杆、管弹性伸缩，泵的冲程损失大。一般考虑沉没度300-400米，⑶出砂：油井出砂严重，防砂失败，泵筒内的砂增加了活塞与泵筒的摩擦阻力，增加驴头负荷，电耗增加。

二、高含水油田可采取的降低油井电量的措施

1、电机:⑴ 利用永磁电机逐步更换普通电机.普通电机更换为永磁电机，对比前后电量变化情况，及永磁电机适用的条件。⑵ 利用普通电机更换调速电机.由于调速电机耗能较高，逐步将生产状况稳定（不存在缓下等特殊原因）的井更换为普通电机。⑶利用智能变速器更换调速电机.参数较低井，而普遍使用的转速最慢的普通电机只是8极，利用普通电机直接更换，参数无法调到合适大小，可更换智能变速器来达到降低油井单耗的目的。2、抽油机:在载荷处于合适范围内，利用型号较小的抽油机更换普通抽油机，对比前后电量情况。3、盘根盒:盘根材料对电量的影响，对比盘根盒内加普通盘根和旧皮带前后的电量差距，对比耗电效果。4、杆、管、泵的组合对系统效率的影响:根据现场情况，确定抽油杆组合、油管的下入深度、抽油泵的大小对地面耗电量的影响，确定油井的合理参数。5、抽吸参数:根据油井生产情况，每3天跟踪一次液面，根据油井的供液情况，确定油井合理的抽吸参数，保证油井保持200米-300米的沉没度。6、对减速箱异响漏油严重的井联系更换，对减速箱机油变质，实行更换机油工作。

三、部分措施实施效果及分析

依据降低油井单耗现场调查及措施制定，开展降低油井电量工作55井次，通过效果对比统计累计节电54534度，收到良好效果。

1、实施工作量情况统计：共统计实施工作量 33井次，其中更换电机11井次，整改五率10 井次，更换抽油机、减速箱3井次，参数优化3 井次，上提泵挂5井次，其他 1 井次。2、分类效果分析评价:⑴  匹配电机、更换老化电机节能效果明显。通过对11口匹配电机、更换老化电机井的对比，平均单井日节电48千瓦时，节电率30.4%。A、调速更换为普通电机，减少了绕组线圈的电量损失节电效果明显。我们在

A井上实施，虽然参数由3*3.5/3*3.8，但由于更换为普通电机，电量下降了122千瓦时。B、根据电流大小匹配不同功率的电机也具有一定效果。D、永磁电机更换为普通电机取得了较好的节电效果。实施了B井更换永磁电机工作，电量下降了148千瓦时，效果明显。但永磁电机的不足是适用于线电压高、载荷小的单井。

⑵ 根据地下、地面动态情况合理优化参数。共对3口井制定降低冲次措施，其中C井是泵效大于100%，属于有很强自喷能力的单井，其余2口均为地层供液不足，沉没度较低的单井，平均单井节电43.3千瓦时。优化参数特别是对处于高含水期的单井，在调参失效后，可适当的降低冲次，降低单井电量。⑶消除设备隐患、优化设备运行也是减少事故、节能降耗、挖潜增效的主要工作之一。为优化设备运行，对10口单井制定提高平衡率的措施。平均单井节电17.8千瓦时。虽然可能节电效果不是十分明显，但对消除设备隐患，提高设备的运转效率起到了积极作用。⑷上提泵挂，降低抽油机的负荷是长期有效降低油井单耗措施。对沉没度较高的，合理的上提泵挂不但可以减少以后的躺井几率，而且对降低单井单耗有着十分明显的效果。实施上提泵挂5口井。⑸更换减速箱、抽油机，实现设备的合理更替，也是节能的重要措施。对存在异响、漏油的减速箱进行更换，可以达到减少事故的目的，而且具有一定的节电效果，减少了因设备老化带来的损耗。对抽油机进行匹配，必然减少不必要的无功损失，节约电量。共实施更换减速箱、抽油机3口，日节电271度。⑹上掺水流程，降低油井回压，也对降低单井电量起到积极作用。D井属于油稠井，回压在2.5Mpa以上，所以我们对该井实施上掺水的措施，回压下降到1.2Mpa以下，电量也从200度下降到181度，说明上掺水，不但保障了油井的正常生产而且对降低电量也有明显效果。

四、结束语

综上所述，降低油井单耗是一个不断实践、不断完善的过程，并不是一朝一夕就可以实现油井耗电的最小化，只有把所有影响电量因素考虑到，不断实验新型节能设备和新的节能管理方法，才能有效的降低油井电量，实现降本增效的目的。

参考文献

[1]抽油机全周期复平衡技术在油田的应用[J]. 王海滨.石油石化节能.2018(05)