提高稠油区块机采系统效率研究
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摘 要：抽油机井系统效率是抽油机井的节能降耗与经济效益、油田的技术装备与技术管理水平等多方面的综合反映。机采系统效率是抽油机井经济运行的综合评价指标，是机采能耗评价的主要标志。因此，我们以能量消耗最低或以机采成本最低为原则的机采参数确定方法，利用计算机实现的机采参数优化设计方法，并用高性能的地面及井下设备、采用优化的设计参数来减少各种功率损失，从而达到节能降耗的目的；延长设备使用寿命、减少设备投资和维护费用支出来提高经济效益和油田的管理水平。
关键词：机械采油系统效率 优化设计方法 节能降耗 经济效益
2013年，锦州采油厂采油作业二区结合生产实际情况，以深化地质分析为前提，优化地面地下生产参数为主线。通过精心的组织、精进的态度、精准的设计、精确的调整，使稠油井机采效率有了进一步提高。
一、机采效率现状及影响因素分析
1.机采效率现状
为便于集中管理，将我区属地较规整的锦607块，作为提高机采系统效率示范区块。2012年底，共测试机采井118井次，系统效率为25.11%，单井平均有功功率为7.15 kW，单井系统效率合格井数为91口井，占到总测试井数的77.1%，系统效率低于23%有50口井，占总测试井数的42.4%。
2.机采效率影响因素分析
通过测试资料解释，从油藏基本特征、开发历程及开发现状入手，进行潜力分析，查找了影响锦607块机采井系统效率的四方面因素：
（1） 稠油吞吐采出液不稳、油井工作参数不合理；（2）设备匹配不合理，存在“大马拉小”车现象；（3）低产低液井较多，降低机采效率；（4）井口回压偏高。
二、方案制定的目标
由于锦607块以蒸汽吞吐开发为主，吞吐初期的高产液、吞吐末期低产液是提高系统效率的主要瓶颈。结合上述调查分析，确定了以深化地质分析为前提，优化地面地下生产参数为主线，强化生产管理为保障的总体思路。通过“四结合一实现”，即理论与实际相结合、常规技术措施与技术创新相结合、方案优化与地面地下具体情况相结合、新工艺推广与强化管理相结合、实现各项技术指标的优化与提高。确保锦607块示范工程各项工作有序、高效开展。
锦607块提高系统效率示范工程，将通过“一体化统筹、标准化管理”把握系统目标，以“持续量化考核，经济技术评价”管控系统流程。实现构建一套体系，推广示范管理经验。力争锦607块整体实现率达到70%以上，系统效率提高至27%。
三、方案实施情况及效果
1.强化地质研究，优化管、杆、泵方案设计
1.1 深入研究油井特点，加大机采优化力度
截至目前，对符合条件的13口油井进行了优化设计，通过对动液面、液量、冲程、冲次、泵径、泵挂深度、杆柱匹配等方面进行优化，综合提高油井系统效率。已通过机采优化的13口油井均取得了良好效果，系统效率由实施前的18.41%提高至25.97%，效果明显。
1.2 加强作业质量监督，提高一次作业成功率
我们继续发挥联产承包优势，提高生产经营管理水平，在作业井监督过程中坚持严抓细管和常抓不懈，杜绝返工井。对下井管、杆、泵逐一进行检查，避免无功作业，保证机采优化效果，提升油井泵效。同时，加强作业后开井质量管理，提高开井标准。实施新开井“三同时、四跟踪”的管理模式，确保油井生产的连续性，降低新开井发生故障的几率。
2.推广节能设备应用
2.1 普及应用节能调速电机
为适应稠油井在热采周期前后的液量变化，方便动态调参，减少装机载荷，我区推广利用节能调速电机。2013年，更换节能调速电机10台，普及率达开井数的90%，提高了电机的功率因数与油井系统效率，累节电5.6×104kWh。
2.2 推广应用抽油机节能变频器
为提高电机效率，降低无功损耗，在确定油井动液面的基础上选择合理的沉没度，通过变频器调整油井最佳工作参数。2013年维修抽油机变频器35台，累节电18.7×104kWh。
2.3 抽油机电机皮带自动调节装置
为减少停井时间，提高皮带传动效率，2013年，安装抽油机电机皮带自动调节装置50台，更换皮带的操作时间减少15分钟以上，延长皮带使用寿命28天，达到了提高皮带传动效率的目的，同时降低了油井发生异常情况的几率。
2.4耦合器更换为皮带轮
为减少耦合器对系统效率量的影响，2013年，组织耦合器更换为皮带轮11台，降低了能耗，提高了系统效率。
2.5 单井真空加热炉
为减少回压对产量的影响，2013年，大力组织安装单井真空加热炉10台，在降低井口回压的同时提高油井产量，提高单井加热效率，单井平均回压降低0.1MPa。
3.精细生产管理
3.1 抽油机井平衡度管理
2013年，调整平衡38井次，全区抽油机平衡率达到91%，比计划指标高出1个百分点，累节电3.6×104kWh。经统计，10口井在调平衡后有功功率都有降低，系统效率平均提高2.45。
3.2 降回压管理
在日常生产管理中，通过地面掺水、地下自洗、捆绑、加强炉火监控等方式，综合降低单井回压，提高单井产液量和系统效率。经统计，通过一系列的管理方式，10口井的回压由平均的0.46MPa降至0.36MPa，下降0.1MPa；系统效率由20.31%提高至23.47%，提高了3.16。
3.3 降套压管理
锦607块由于汽窜严重，为了防止汽窜造成跑油或者进入气管线等事故，一般是关闭套管阀门不收气生产，必然导致套压升高，造成油井产量降低甚至不出，劲儿造成系统效率降低。 3.4 低产低液井管理
通过执行“油井ABC”、“一井一策”等管理方法，强化油井动态管理，提高挖潜效果。2013年共实施挖潜192井次，累节电36.7×104kWh，累增油918.9t。
对异常井的管理，通过执行“预警管控机制”的管理方法，确定油井预警参数和预警井号，制定预防措施，达到超前预测和控制倒井。强化生产预警管控制度的落实，根据预警参数变化及时判断分析，发出排查指令，提高快速反应能力。实施分因素定量控制，减少异常井井次。在预警时间管控上，强调信息反馈的及时性，以发现、汇报、实施、完成四个时间段为分析参数，分因素制定针对性措施。同时，规范运行程序，建立异常井记录台帐，强化资料录取，实行月度分析例会制度，提高油井管理水平。
3.5强化设备保养及工艺流程保温
为减少设备传动损耗，提高油井系统效率，我区在油井作业期间组织设备保养。2013年，组织设备保养114井次，防腐保温12公里，水套炉防腐保温10余台，各类阀门保温300多个，提高热效率10%左右。
4.自洗工艺技术
锦607块油井周期短，液量高，温度高，油井出现问题时应急组织异常井洗井，即保障了自洗液量降粘的温度又保障了自洗液量的地层配伍性，2013年，利用该工艺挖潜洗井20井次、解卡洗井6井次，增油65.8吨。
5.实施效果
由于自然递减，同比去年φ44mm泵有所增加，2013年，完成测试124井次，目前该区块平均机采效率27.09%，高出计划指标0.09个百分点，抽油机井节电15.7×104kWh。测试系统效率低于15%的有8口井，比2012年减少4口井；15%-23%有26口井，减少1口井；23%-30%有51口井，增加8口井；大于30%有39口井，增加3口井。
四、下步工作方向
结合锦607块油井生产特点，我区将继续从地面、地下、日常生产管理三个方面入手，对油井进行综合治理。加大实施机采优化力度、有针对性的进行工艺调改措施，整体提高机采井系统效率。
1.加密油井系统效率监测，实现每季度测试覆盖率100%；将指标管控融入日常管理，实现机采效率优化工作常态化。
2.分析论证34口机采效率低于23%井的优化措施，采取多种手段进一步提高机采效率。
3.一步扩大变频器、永磁电机等新型节能设备的覆盖率，力争2014年全年覆盖率达到60%。
作者简介：周黎（1976-）男，四川武胜人，工程师，主要从事采油技术管理以及新工艺、新技术、新设备推广应用等工作。
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