一机四井：节电到极致

□ 文/图 任厚毅

□ 胜利油田一机四井抽油机背面工作图。

与之前的一机双井相比，一机四井节能效果更好，运转也更平稳。

近日，在胜利油田石油开发中心胜科管理区草4-12号平台，人们对着一套四井连在一起的抽油机啧啧称奇。集中打在一起的丛式井很常见，四井一起联动却是首次看到。这是胜利采油院研发的国内首套一机四井节能抽油机，现场首次试验获得成功。

一机一井，天经地义

油田目前常用的还是单井抽油。一机一井，天经地义。但是随着油田开发的不断深入，单井机效率低、成本大，而且能源损耗严重的缺陷越来越突出。而在现有技术条件下，对抽油机采取的各种节能措施几乎已做到极限，抽油机能耗并没有明显降低。以胜利油田为例，7年时间内，有杆抽油系统效率一直在25%左右徘徊，更有2500多口井系统效率低于10%。还有一种浪费是，一机一井的能量利用率低，每口井都是一套独立的生产系统，井与井之间能量得不到综合利用。

此外在整个油田系统，用电成本占到采油成本的1/3，抽油机耗电占油井年总耗电量的59%以上，而且还有继续升高的趋势，所以降低能耗是摆在油田开发面前的重要课题之一。

一机双井，优点显著

双井机提出的契机是丛式井的出现。丛式井因具有钻井成本低、便于后续生产管理等优点，已被国内各油田广泛应用。

目前，胜利油田有800多个丛式井组，约2800口丛式井。另外，还有近1000口井距小于10米的加密井。随着土地紧张、用地成本飞速发展，今后新钻井主要以丛式井为主，预计到“十二五”末，胜利油田丛式井将达到6000口以上。丛式井和加密井井距较近，所以非常适合将两口或者更多的井联系在一起做点什么。搂草打兔子，两不耽误。

这样，一机双井抽油甚至更多井抽油，便进入科研人员的视野。该项目从2009年1月开始立项攻关，到2011年4月，集团公司组织专家组对其进行成果鉴定，一致认定：该项目整体技术达到国际领先水平。

事实证明，双井抽油机能够较好适应不同井距丛式井组开采，实现一台抽油设备同时带动两口井采油，一井作业另一井还可以正常生产，具有高效节能、安全可靠、作业让位方便等特点。

截至目前，双井抽油机已在现场应用18个井组36口井，平均节电率达40%，年节电达到114.85万千瓦时，已累计节电451.2万千瓦时，减少抽油机投资近百万元，为油田的节能生产提供了重要的技术手段。

一机四井，效率最高

国外从上世纪80年代就开始开展多井抽油技术的研究，都有各自的局限，均未得到普及。国内大庆油田和辽河油田也都展开了攻关，均处于开发阶段。总的说来，普遍存在井距适应性差，作业让位困难，不能实现一井修井作业、其他井正常抽油生产，多井平衡调节难度大等问题。

胜利采油院科研人员在双井机成熟应用的基础上，展开一机四井研制，少走了许多弯路。一机四井节能抽油机就是利用一套动力系统同时为四口井提供动力，即只用一台电动机，通过一个传动装置，带动四口井往复抽动，达到四口井的抽油目的。

□ 一机四井抽油机研发团队。

参与研发的该院采机所工程师郑强说，一机多井技术关键是利用多井负荷互为平衡来实现节能降耗。多井负荷采用相位角分度技术，也就是按抽油机井数将360°等分，多井之间利用相位角的不同互为平衡，比如说如果是两口井的话，相位角正好是180°，一口井处在上冲程，另一口正好处在下冲程，相互之间能量可以转换利用，通过电机正反转还可实现抽油机换向。理论上，该技术不受井数限制，可实现一机三井乃至更多油井的联动抽油，但从设备极限及能耗平衡角度考虑，一机四井节能效果最佳。

在草4-12号平台上，一机四井节能抽油机安装调试后运行平稳。经现场实测，四井抽油机平均日耗电288千瓦时，与之前4台单独的皮带机相比，节电率在50%以上。

与之前的一机双井相比，四井节能抽油机节能效果更好，运转也更平稳。如果其中某口井需要作业，只需换装一个平衡块保持系统平衡即可，不影响整个系统正常运转。

“现在国家提倡绿色低碳、节能减排发展战略，我们这套抽油机正好有效解决丛式井抽油能耗高、成本大等难题，为丛式井的节能降耗开发提供技术支撑。”该所主要参与研发的工程师张中慧说，“一机四井技术成熟以后，下一步借鉴非常规压裂井工厂模式，我们还要实现丛式井组多井抽油系统工厂化、采修系统工厂化以及生产管理系统工厂化等，将丛式井组的节能降耗发挥到极致。”