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实施优化调整 提高机采井系统效率

来源:用户上传      作者: 李天青

  摘 要:机采系统效率是评价机采系统用能水平的重要指标,是反映采油用能水平的重要指标。高机采系统效率是油田降本增效的重要途径。分析认为机械采油设备动力不匹配,高耗能设备,油井生产参数不合理,系统优化措施落实不到位,是导致油井平均系统效率低主要因素。系统优化与技术改造是提高油井系统效率的主要途径。
  关键词:机采;系统优化;技术改造;系统效率
  中图分类号:N945.15
  1机采效率影响因素
  A、地面因素分析:(1)井口:抽油机基础下陷井口不对中,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、,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。(7)电机:1)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;2)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 。3)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,4)电机输入端的电压和电流的高低也直接影响电机的功率。5)电机的转数损失的大小也是影响电机功率的因素,6)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。7)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。8)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: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: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: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。B、地下因素分析: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。
  2提高机采井系统效率对策
  通过分析找出影响机采井系统效率的因素, 我们对症下药, 从地面、井筒、日常管理三个方面入手, 对抽油机井进行综合治理,提高了机采井系统效率, 在降本增效方面取得了明显的效果。
  2.1地面方面
  (1)及时调整抽油机平衡,提高机采系统效率。抽油机平衡不良时会出现发电现象,导致大量电能损耗。抽油机平衡越差,电机输入功率越大,耗电量越高。平衡率在80-100%时抽油机耗量最低。当平衡率达120%以上时,比80%时1小时多耗电0.25kw.h ,平衡率低于70%后,比80%时1小时多耗电约0.15kw.h。我们对抽油机进一步加强了平衡率的调整工作,对于调平衡后电流法判断为平衡较好,但耗电量却升高的井则利用功率曲线重新调整抽油机平衡,消除电流假平衡现象,效果显著。通过调整抽油机平衡工作的进一步开展,对降低油井耗电提高机采系统效率起到了积极作用。 (2)合理匹配电机降低电机功率,减小空耗损失提高机采系统效率。为了对现场的换电机工作进行指导,通过试验、摸索,总结出选择抽油机电机功率的光杆功率法,即根据光杆功率选择抽油机电机额定功率。对负载率低的电机进行“大调小”,提高抽油机电机负载率,降低油井能耗,提高机采系统效率。(3)落实抽油机保养、调整工作,减少传动损耗提高机采系统效率。认真落实机械设备的紧固、润滑、保养、调整工作,确保抽油机正常运转。有效的减少了无功损失,降低了有功功率。提高了机采系统效率。
  2.2井筒方面
  (1)供液良好井确定合理沉没度。如果沉没度过大,就会造成抽油机能耗的增大,造成机采系统效率的降低。我们通过大量现场数据总结发现,一般含水在90% 以上的井, 合理的沉没度应保持在200m-250m,含水低于80% 的井低, 沉没度在350m-400m泵效达到最大。稠油井400-500米。针对13口沉没度不合理的井采取了上提泵挂措施,不仅节省了大量的管杆材,而且在节能降耗延长机采系统效率,偏磨治理,延长检泵周期中也取得很大效益。 (2)供液差井采用“合理泵径、长冲程、慢冲次” 。针对一些供液能力较差的井,我们采取“合理泵径、长冲程、慢冲次”的经济调参理念,提高抽油泵的充满程度,减少抽油泵来回往复的无用功。
  2.3日常管理方面
  (1)加强日常加药热洗维护工作 。对于采油来说油稠与结蜡是造成抽油杆在井筒中的摩擦力显著增加、抽油机负荷上升、单井耗电量增加的主要原因。加药热洗作为油井日常清蜡、降粘等日常维护工作的主要手段,可以有效地降低抽油机负荷,减少了油井耗电量。提高机采系统效率。 (2)减少井口回压套压的影响。针对回压高的单井,对油井产液物性进行认真分析,找出导致回压高的原因,对症下药,积极采取以下几种方式降低回压。首先是混输泵管网整体降干压。另外对于单井回压较高的油井采取加装井口水套炉的办法,一方面可以提高产液输送温度,另一方面可以有效的破乳降低输送阻力。生产中合理控制套管气,减少气体影响, 提高泵效。对于出砂井,控制放套管气速度,避免地层震荡出砂。
  3 结 论
  优化工作参数,结合地层能量优选泵径、冲程、冲次等参数,采用大泵长冲程慢冲次生产,使抽油机载荷与电机功率合理匹配。优化管杆结构,根据地层供液能力确定泵挂深度,保持油井合理的沉没度。加强抽油机井的科学管理,做好热洗、加药等日常管理,加强设备的维护管理,抽油机平衡率、对中率等“五率”的及时调整。机采系统效率提高了1.85个百分点,提液用电单耗由原来的8.23 kwh/吨液降到8.15 kwh/吨液。随着油田开发时间的延长,油井的生产能力在减弱,设备运转效率逐步降低,需要采取动态的方法不断地进行分析,发现生产中存在的问题并及时采取措施,为油田生产创造更大的效益。
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