浅谈提高机采井系统效率配套节能技术的途径

浅谈提高机采井系统效率配套节能技术的途径

钟敏

中石化西北油田分公司采油一厂  841600

摘要：现阶段，机械采油比例逐年提升，人工举升工艺面临能耗增加的问题，即机采井系统效率低下问题，这不仅增加了资源的耗费，更不利于企业实现最大化效益，故提高机采井系统效率配套节能技术就显得尤为必要。本文主要围绕提高机采井系统效率配套节能技术的途径进行了探讨、分析。

关键词：机采井系统；节能技术；系统效率

机采井系统在机采井生产中发挥着重要支撑作用，系统效率直接影响着生产效率及质量，其管理过程具备了系统性特点，涉及的方面较多。机采井系统效率主要由井下效率和地面效率构成，其中井下效率是指光杆以下抽油泵到地面的效率，地面效率是指光杆以上机械传动效率和电机运行效率之积，理论上系统效率最大46.6%。其算法如下：

1、源头设计优化机采参数

针对机采井系统需结合需求优选多种工艺技术参数，充分考虑井内精致技术参数等指标，旨在更加全面、合理的减少能耗，促进机采井系统利用率的持续提高[1]。机采工艺属于系统工程，为维持机采井良性循环管理，在工艺设计中，创新“三查三算四优化”设计理念，即“查原因、查历史、查邻井”、“算IPR、算杆柱、算极限液面”、“泵型优化、泵挂优化、杆柱优化、配套优化”、从源头设计做到提效率、降能耗。

2、提升井下系统效率方法

2.1机采井合理沉没度

机采井沉没度是井下系统效率影响因素之一，参照系统效率计算公式可以看出，系统效率和沉没度呈正比关系。

式中：

η—系统效率；L—泵挂；

Hi—沉没度；Ni—输入功率；

Pt—回压；Pc—套压；Q—日液

 同时结合现场系统效率测试情况，油井动液面与系统效率呈明显线性关系，机采井有效杨程越低，系统效率越低。

2.2控套压生产

合理控套压，并予以针对性的管理，将沉没程度维持在最佳范围内，以进一步提高机采井系统利用率。同时，还可基于机举升高度的前提下，实现动态液面的提取，将出机沉没程度测算出来，利用相关措施维持在适当范围内，从而达到强化机采井系统效能的目的[2]。根据测试结果表明，随着井口套压上升，井下效率有下降的趋势。

2.3“长冲程、慢冲次”生产提效率

泵径确定时，抽汲参数大小对杆柱和液柱的惯性载荷、泵阀球的运动、柱塞的有效行程及运动状态都起着决定作用。随冲次的增加，油井井下效率降低，长冲程、慢冲次有利于提高油井的井下效率。

2.4井下配套工艺技术

2.4.1防气工艺技术

在机采井生产过程中，气体进入泵筒影响泵效间接影响井下效率，气锚工艺技术的应用，能够减轻气体影响，提升泵筒充满程度，促进抽油泵工作效率的改善。

2.4.2杆柱防偏磨技术

抽油杆在做往复运动过程中，杆柱和油管产生摩擦力，附加影响杆柱运行效率。目前应用较为成熟的防偏磨技术有抽油杆减磨接箍技术、弹力支撑抗磨副技术等，参与研发了适用于油区深抽防偏磨工艺并申报专利ZL 2019 2 0233188.2《一种用于抽油杆的防偏磨装置》。

2.4.3碳纤维抽油杆技术

目前机采系统杆柱大多使用钢杆，其自重占悬点载荷的60%-80%，是影响井下系统效率的重要因素。碳纤维杆具有轻量化、高强度、耐腐蚀的特点，重量下降78%，单井平均节能3万元/年，系统效率提升20%。

3、提升地面系统效率方法

3.1抽油机节能装置的应用

抽油机是机采井举升的动力来源，地面系统效率损耗主要集中在电机损耗、传动损耗、四连杆损耗和盘根盒损耗，其中电机损耗占比63%，电机功率因数越大，电机工作效率越高。

通过对地面抽油机系统改造，应用变频电机技术提高机抽功率因素，整体实现系统效率提高10%，年耗电量下降47.5%。抽油机节能装置的合理运用，能够进一步降低机采井功率耗费，随着能耗的下降，有利于改善机采井系统运行效率及稳定性。

3.2调整机采井的平衡

抽油机平衡是机采运行中降低该能源消耗的关键方法。在此过程中，需结合实际情况进行调节，将有抽油机井控制在较为均衡的状态，当负荷调节发生改变后，就可实施调节，以达到改善抽油机井能耗的目的，提高系统利用率。

3.3 加强泵况监测及管理

油田生产开发期间，就需加大检测力度，尤其是抽油机井内的活动液面、示功图，并结合实际情况合理预测风险，旨在及时发现问题后展开针对性的处理，改善机采井系统效率，为油田开发的可持续性奠定扎实的基础。

3、结语

综上，油田开发工作的展开，要注重节能技术的运用，克服困难，从而辅助开发工作的顺利展开，这在推动油田公司长久、稳定发展方面也起着积极的意义。

参考文献

[1]李雪松.提高区块机采系统效率技术研究及实施效果[J].清洗世界,2021,37(09):42-43.

[2]高文平.螺杆泵机采井系统效率分析与提升探讨[J].设备管理与维修,2021,(12):123-125.