应用新工艺提高机采系统效率
来源:用户上传
作者:
摘 要：松原采气厂1995年投产，年开井350-370口之间，平均泵深1170米，上下运行摩阻大；初期设计产能较高，抽油机为六型机和八型机，所占比例为42%和58%，后期降产幅度较大，造成抽油机、电机选型偏大。本文针对松原采气厂系统效率低的现状，2013年以提高单井产液能力为依托，优化管理，优选单项技术或集成技术应用，快速提升系统效率，取得较好效果。
关键词：松原采气厂 系统效率 做法
一、机采系统效率现状
几年来系统效率逐年提高，但普遍存在着能耗高，系统效率低现象。
二、影响因素分析
1. 选用电动机时为考虑启动和在旋转周期内载荷变化大的因素，不得不提高装机功率，造成运行时的“大马拉小车”现象。
2.多年来抽油机的驱动电机一直采用通用系列异步电机，这种电机额定功率运行时的效率和功率因数呈现最大值，而当负载降低时效率和功率因数都随之下降，无功损耗随之增大。
3.通过系统效率测试及理论分析，影响系统效率提升的主要因素为单井产液量低，泵效低，装机功率大，有功功率低，无功损耗大。因此低产低效井（产液低于10吨）是开展工作的重点对象。
三、提高机采系统效率做法及效果
1.技术思路
以提高单井产液能力为依托，优化管理，优选单项技术或集成技术应用，快速提升系统效率。
1.1系统效率严重偏低的重点井
提高机采指标，选择既满足产量需求，又能提高效率、降低能耗的运行参数，并推广质量稳定、节能效果好的节能设备
1.2系统效率高的油井
实施挖潜保障措施，保持油井在生产过程中各个节点效率的稳定。
2.具体做法及效果
2.1转变观念
由事后调整向事先优化设计转变，从设计的源头进行节能控制，重点体现在新井产能建设方面。
2.1.1新井全部采用节能型电机和节能型配电箱，节能工作在方案源头得到了落实。
2.1.2根据地质方案提出的流动压力，确定合理的泵挂深度。
2.1.3优化机泵、杆柱组合设计，采取了4/6配比，∮38泵组合，减少了杆柱重量和井下故障点，同时节约投资。
2.1.4优化抽油机选型，选用下偏杠铃节能抽油机，并根据实际技术需要，组织采购负载率60%以上的6t抽油机，而不是盲目选择大型抽油机。
2.2依靠先进技术快速提效降耗
2.2.1稀土电机
利用稀土永磁电机无功损耗低、功率因数高特点，选择线路功率因数低的2#输电线路，即采油一队整体改造，实施后单机功率因数和线路功率因数大幅提高，单机效率提高明显。
2.2.2直线抽油机
①缩短传动路线，提高地面系统效率。
智能长冲程抽油机的机械传动路线短，从电机→联轴器→一级减速器→联轴器机构，机械传动损失小，机械效率可达80%左右。
②通过上下行程不同速调整，提高泵效。
在抽油杆下行时，可以根据抽油泵的充填时间来确定合理的下行时的速度，提高充满系数，加快上行速度，提高泵效。
③减少无功损耗，实现节能降耗。
拖动系统采用开关磁阻调速系统，所用电机是脉冲直流电机，所以电机的功率因数接近为1，电机没有无功损耗。
高起动转矩，低起动电流。起动转矩为额定转矩的150%时，起动电流仅为额定电流的30%
通过对13口直线抽油机与普通游梁抽油机系统效率对比，平均系统效率提高10.42%，日耗电量降低31.12度，平均单井产液增加0.63吨，单井产油增加0.1吨。
2.2.3二级减速器
选井原则：低产低效，工作制度无法调小井。
节能原理：通过在电机和抽油机减速器间安装二级减速器，降低装机功率以及输入功率，提高了电机有功利用率，提高了系统效率。
目前使用10套，全部安装在低产区采油一队，安装后平均单机系统效率提高9.5%，日节电35度。
2.2.4智能间抽仪
通过内置芯片、传感器检测抽油机的运行参数（动力线电流、电压、相位角、有用功率、电机扭矩等），结合示功图理论，根据上、下行电流变化准确的描绘出加卸载过程，自动为抽油机选择最佳的工作方案，减少开井时间，达到节能降耗目的。
2.3应用管理手段提高机采系统效率
2.3.1积极开展平衡调整，提高效率。
电流法结合软件优化调整平衡，年均工作量200井次，抽油机平衡由 79%提高到 82.8%，年均节电可达15万度。
2.3.2遵循电机、配电箱合理匹配模板。充分发挥抽油机拖动装置的优势，降低无功损耗，提高效率。
2.3.3强化抽油机“五率”管理，减少地面能量损失。
抽油机“五率”是指抽油机的平衡率、对中率、水
平率、垂直率、紧固率。
2.3.4加强皮带及盘根松紧度调整，减少皮带及盘根过紧造成能量损耗。
皮带使用要求：抽油机皮带不得少于4根，皮带松紧度基本保持一致，达到能压1-2指为标准；对盘根的要求：盘根不渗漏，光杆不热；加盘根时，将盘根压实后用手将压盖轻压在盘根上，在此基础上将压盖紧一圈到一圈半之间，1小时后不渗油为合格。
2.3.5加强电机保养工作。降低电机内部能量损耗，提高电机的运行效率，从而提高地面系统效率。
2.3.6降冲次节能提效。单因素影响参数分析表明，抽汲参数（s、n、D）、泵挂深度，增大任何一项参数都会增加井下无功损耗功率，反之，则降低。
2013年，利用四次轮以及调速电机、稀土电机等设备，年调整冲次200井次左右，单机系统效率提高1.3%，年节电60万度。
2.3.7优化洗井周期，减少洗井排液增加的能耗。
根据系统效率测试数据计算：每减少100米泵挂，吨液可节电1.28度，每少一井次洗井，可节电298.4度。
四、结论与认识
1.以投入带提高，形成规模化；以管理促水平，形成“一个稳定，一个突出，两个完善。一个提高”，即“系统效率稳定在目前水平、突出机采系统效率示范区的效益、完善工作制度调整、完善生产方式调整”。
2.现用电机多为异步电机，负载率低，功率因数低，电机自身能耗大，更换投资较大。
3.系统效率的提高需要加强管理，提高人员节能意识。
作者简介：张秀芝，工程师，现在吉林油田松原采气厂工艺所从事采气工艺管理工作。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-7919328.htm
