葡萄花油田抽油机井节能对标管理模式的建立与应用

2017-04-25侯志欣大庆油田有限责任公司第七采油厂

石油石化节能 2017年4期

侯志欣（大庆油田有限责任公司第七采油厂）

侯志欣（大庆油田有限责任公司第七采油厂）

机采系统是油田的耗能大户，随着油田的不断开发，抽油机井数量逐年增多，机采耗能设备应用规模不断扩大，导致油田的耗能水平不断攀升。因此，建立抽油机井节能对标管理模式，能够使技术、管理部门准确了解和掌握机采系统的能效现状水平，寻找差距，明确潜力，为油田节能管理和技术措施的制定提供目标和方向，为油田的可持续发展提供有力保障。通过实践与摸索，形成了一套适用于葡萄花油田的抽油机井节能对标管理模式，为同类油田在抽油机井节能管理方面提供了借鉴。

抽油机井；节能；对标；管理

葡萄花油田现有抽油机井4611口，平均单井系统效率19.5%，日耗电110.6 kWh，年累计耗电17 870×104kWh，约占油田总耗电量的42%。随着油田开发的深入，为了保证原油生产任务的顺利完成，新建产能随之增加，机采系统耗电量逐年增大，油田耗能水平不断攀升。“十一五”以来，虽已通过大面积更换节能抽油机、电动机及配电箱等设备，以及开展新工艺、新技术研究等手段，使抽油机井耗电量的增长趋势得到一定控制，但是随着时间的延长，设备老化，效果降低，节能潜力严重不足等问题日渐凸显。为此，建立抽油机井节能对标管理模式，强化标杆意识，深掘管理潜力，是实现葡萄花油田低成本发展战略的重要保障。

1 对标内容的确定

对标管理是一种科学、系统、规范的企业能源管理方法，对标活动是以基层单位为主体，以主要生产环节为重点，采取纵向或横向的方式，树立标杆对象，分析能耗差距，制定下步措施，以点带面、分步实施、循序渐进、逐步推广，形成“立标、对标、达标、创标”的闭环管控模式，有效提升行业水平，降低单位能源消耗[1]。

1.1 对标指标确立

机采系统效率是指抽油机把井筒内液体举升到地面所消耗的有用能量与电动机消耗总能量之比，是抽油机重要的经济运行指标。从机采系统效率计算公式中可以看出，影响对标指标的因素主要有产液量、举升高度和有功功率三项数据，完全可以涵盖抽油机井的拖动、传动、举升等地面及地下的所有耗能节点，为此将机采系统效率定为对标指标是可行的。

机采系统效率可由下式求得：

式中：η——机采系统效率，%；

Q——油井产液量，t/d；

H——举升高度，m；

ρ——井内液体密度，t/m3；

g——重力加速度，9.8 m/s2；

P有——有功功率，kW。

1.2 对标范围设定

葡萄花油田可分为老区油田和外围油田两部分，其中老区油田包括葡北、葡南等4个区块；外围油田包括敖九、高172等6个区块。由于单井所处区块的油藏特点、原油物性、供液能力和井身结构等客观条件差异，每口井可实现的最佳系统效率值各不相同[2]，如果再采用传统的以区块为单元的对标方式，缺乏合理性，对措施的制定也缺少科学依据。比如：葡北区块平均单井泵深约为900 m，日产液量20 t以上，系统效率27.0%；而葡南扶余区块平均单井泵深约为1600 m，日产液量1～2 t，系统效率12.2%，这两个区块的抽油机井之间没有任何可比性，要盲目地进行横向对标是不可行的（图1）。考虑到上述问题，葡萄花油田建立了以“井组对标治理，区块整体提升”为思路的对标管理模式。将对标范围缩小至以井组为单元，以机型、产液量为基础，设定井组内系统效率最高的井为标杆井，横向对比临井之间的系统效率指标，这样可以提升对标管理的精准度，大幅提升单井系统效率指标。

图1 葡萄花油田各区块机采井系统效率统计

以1#井组为例：1#井、2#井的机型相同，产液量相近，而系统效率相差7.5个百分点。对比2口井各项生产数据，发现2#井的沉没度、平衡率、载荷三项数据偏高。针对这一问题，对2#井实施调大参、调平衡和化清措施进行治理，治理后的沉没度下降到294.3 m，平衡率提高到91.3%，载荷下降到43.85 kN，系统效率提高到18.8%，提高了6.3个百分点（表1）。

表1 1#井组对标治理后生产数据对比

2 措施分析与制定

机采系统效率指标与产液量、举升高度均成正比关系，与有功功率成反比关系。假设这三个变量中的任意一个变量波动10%，其余两个变量不变，是可以初步推算出各油田机采系统效率与这三个变量之间的的大致变化规律。通过对“十一五”期间葡萄花油田上千口抽油机井系统效率数据推算得出，在其他参数不变的情况下，产液量或有功功率两个变量与机采系统效率的波动幅度基本保持一致，即产液量或有功功率波动10%，机采系统效率也随之波动10%；而举升高度的波动，对机采系统效率的影响幅度略高于产液量和有功功率，即举升高度波动10%，机采系统效率波动11%（表2）。