大庆萨北油田抽油机降机型试验

樊文钢 大庆油田采油工程研究院

大庆萨北油田抽油机降机型试验

樊文钢 大庆油田采油工程研究院

针对常规的根据产能预测结果选择抽油机机型偏大、载荷利用率低、投资高等问题，开展了抽油机降机型试验研究。萨北油田抽油机降机型后，电机总装机功率下调了3.659 kW，平均机型降低1.3个级别，最大降低2个级别，保留38口对比井机型不变，节省投资415万元。对已投产的降机型试验井和对比井进行随机能耗测试，综合节电率达到20.4%，系统效率提高了4.2个百分点，吨液百米耗电下降了11.8%，163口井年节约电量355.9×104kW·h。

抽油机；载荷利用率；柔性拖动；降机型

萨北油田经过了40年的开发调整，目前综合含水达到92.04%，已进入特高含水期开采阶段。为减缓油田产量的递减，控制含水，采取聚合物驱开发。抽油机是油井生产中的主要设备之一，通常情况下，1台抽油机能够满足1口油井生产全过程的正常使用，其价格在10～20万元，占一口井总投产费用的1/2以上。针对常规的根据产能预测结果选择抽油机机型偏大、载荷利用率低、投资高等问题，开展了抽油机降机型试验研究，以达到降投资、节能降耗的目的。

1 抽油机柔性拖动控制技术

通过分析游梁式抽油机作为负载的特殊性，并结合数字化的人工拖动特性曲线表明，在功率较大时，可适当降低电机转速；在功率较小时，可适当提高电机转速。一方面使系统具有较高的工作效率，另一方面也保证了抽油机的冲程、冲次基本不变。这也就使得系统功率曲线的变化趋势变缓，实现系统的柔性拖动控制。抽油机不同拖动特性的扭矩曲线见图1

1.1 柔性拖动对峰值载荷和峰值扭矩的影响

试验井常规拖动与柔性拖动示功图测试结果表明，峰值载荷从53.48 kN降到45.36 kN，下降了8.12 kN（降幅15.2%）。从示功图图形对比来看，悬点最大载荷明显下降。

图1 抽油机不同拖动特性的扭矩曲线

根据示功图做出曲柄速度及扭矩曲线图，见图2。

图2 常规拖动与柔性拖动曲柄扭矩及速度曲线

从图2看出，峰值扭矩从50.04 kN·m降到36.74 kN·m，下降了26.6%。从图中曲柄扭矩曲线对比可以看出，柔性拖动控制的峰值扭矩明显低于常规拖动，曲线变化平缓，更加趋向平均值；从曲柄转速曲线对比可以看出，柔性拖动控制的曲柄转速变化明显,而常规拖动曲柄转速变化不大，基本是恒转速运动。

1.2 柔性拖动对电机实耗功率的影响

常规拖动与柔性拖动实测对比分析表明，同工况下，峰值功率由27.47 kW降到24.94 kW，下降9.2%；平均综合耗电由11.189 kW降到9.272 kW，下降17.13%。

2 应用及效益分析

2.1 应用情况

对原设计的201口抽油机井中的163口井进行抽油机机型调整，全部安装抽油机柔性拖动控制器，见表1。电机总装机功率下调了3.659 kW，平均机型降低1.3个级别，最大降低2个级别，保留38口对比井机型不变。从生产井的载荷和产液情况看，能够满足生产需要，见表2。

2.2 效益分析

抽油机降机型后，节省投资415万元，见表3。对已投产的降机型试验井和对比井进行随机能耗测试，综合节电率达到20.4%，系统效率高了4.2个百分点，吨液百米耗电下降了11.8%，163口井年节约电量355.9×104kW·h。

表1 抽油机机型调整前后对比

表2 生产数据统计

表3 降机型试验地面投资前后对比

3 结语

（1）萨北油田的试验结果表明，抽油机降机型满足了现场生产要求，试验取得了较好效果，可为同类油田经济有效开发提供借鉴。

（2）抽油机降机型试验降低一次性投资415万元，年节电355.9×104kW·h，节能、降投资效果显著。

10.3969/j.issn.1006-6896.2011.11.016

（栏目主持 杨 军）