抽油机井节能方法探讨

2014-08-13刘玉坤大庆油田有限责任公司第三采油厂

石油石化节能 2014年7期

刘玉坤（大庆油田有限责任公司第三采油厂）

抽油机井采油是油田最主要的机械采油方式，数量多、能耗大，能耗费用已经成为影响抽油机井运行费用的主要因素之一。在抽油机井节能工作上，以往的做法基本上是在设备上的投入和应用，也就是技术措施，这种做法虽然在节能效果上比较好，但需要资金上的大量投入。近年来，萨北油田通过精细日常管理，实施一些不需要资金投入的措施办法，取得了较好的节能效果。

1 影响因素分析

系统效率是衡量抽油机井能耗多少的重要技术经济指标，抽油机井系统效率不仅取决于抽油机、拖动与控制设备、抽油泵、抽油杆等技术装备，而且取决于技术装备的匹配、系统参数设计与系统的实际运行状况。相对于地面设备，井下设备一旦已经下入井下，如果发现设备匹配不合理而想更换，则必须采取作业，将井下管柱起出，然后再重新更换、匹配下井，造成物资浪费、原油损失、工作量加大。从对抽油机系统能耗的分析可以看到，井下抽油泵、抽油杆、油管等的匹配对系统效率有较大的影响。

2 节能方法效果分析

2.1 优化设计

下泵方案设计中，以系统效率最大为原则，从根源入手，优化抽油泵、杆柱组合，达到节能效果，应用“优化抽油机井系统设计技术”。该技术采用参数敏感性分析方法，对从地面部分到井下部分影响系统效率的13项参数（见表1）进行敏感性分析研究，建立敏感性分析模型以及相应计算机软件模块，通过运用软件对抽油机井进行分析，分析各种因素对系统效率的影响，找到影响系统效率的低效点，进而采取针对性措施提高系统效率[1，2]。

表1 影响抽油机井系统效率的因素

图1 优化抽油机井系统设计

2013年完成优化设计496井次，根据软件多种优化结果进行人机交互，实现单井的个性化设计。通过测试对比，平均单井日节电22.8kW h，节电率达到18.9%，系统效率提高2.7%，累计节电80.9×104kW h，见表2。

表2 抽油机优化设计节能效果统计

2.2 抽油机电动机优化调整

抽油机井安装的电动机其能耗有两部分：一部分是支持抽油机运转所消耗的能耗，另一部分是电动机自身的能耗。电动机装机功率大其自身能耗也大，电动机装机功率小其自身能耗也小[3]。通过对在用抽油机井电动机的监测及分析，把功率利用率小于20%的电动机定为偏大电动机，功率利用率偏低的井，其实质就是“大马拉小车”现象，电动机能耗高，系统效率低；把功率利用率大于90%的电动机定为偏小电动机，功率利用率偏高，其实质是“小马拉大车”，电动机高负荷运转，不利于保证电动机的长期运转。

通过调查，在抽油机井的电动机匹配上，为了保证运行，装机功率都比较高，能够满足抽油机运行的需要，也就是不存在“小马拉大车”的现象。但“大马拉小车”的现象比较多。为此，在满足抽油机启动功率要求的前提下，对于功率利用率较低的电动机，在损坏时进行优化调整，降低装机功率。

2013年共实施7口井，调整前电动机功率44.79kW ，优化调整后30.29kW ，平均单井日节电20.5 kW h，年节电5.23×104kW h。