提高抽油机井系统效率管理办法摸索与应用

2018-09-10羊雅琴孙建本刘锦秀

大东方 2018年5期

羊雅琴孙建本刘锦秀

摘要：近年来提高抽油机井系统效率的管理办法逐渐被重视，但由于设备配置与油井举升能力不能完全匹配，通过综合运用各种技术及管理办法，整体提升抽油机系统效率还有较大的空间，针对本油田的能耗特点，利用能量最低的设计思路，从设计源头对每口机采油井进行优化，摸索出提高油机井的系统效率管理办法，降低系统能耗。

关键词：抽油机；系统效率；提高；办法

近年来提高抽油机井系统效率的管理办法逐渐被重视，以防泵漏、防管漏、防偏磨等配套工艺的实施，抽油机井举升效率明显提高，但由于设备配置与油井举升能力不能完全匹配，通过综合运用各种技术及管理办法，整体提升抽油机系统效率还有较大的空间，特别是大部分低渗区块油井，还存在着整体抽汲参数偏大等系列问题，通过优化后与新技术的应用，节能潜力大。

一、现状调查及原因分析

（1）管柱漏失

油管漏失引起管柱功率损失，降低管柱效率。油管漏失主要有三方面：一是管材原因，二是生产过程中振动使油管螺纹松动产生丝扣漏失；三是杆管偏磨导致油管局部磨穿漏失。沈阳油田出砂、偏磨较严重，油管内壁磨损、腐蚀老化，而检测分选能力有限，下井油管不能保证质量。

（2）杆管之间的滑动摩擦功率损失

抽油杆与油管间的摩擦损失分别为偏磨和挠曲两方面造成的。前者与油井的井身结构关系极大，其程度与井斜段狗腿角大小直接相关；后者主要由载荷和抽汲参数决定。摩擦损失在实际操作过程中难以计算，一般采用试验和实测的方法得到。在抽油过程中，井斜段抽油杆柱和油管摩擦，特别是抽油杆的下部发生挠曲，造成有效载荷的波动，增大了额外能耗。

（3）抽油泵的影响

泵的容积功率损失包括泵隙漏失和凡尔漏失两方面。

正常情况下，抽油泵泵隙漏失主要是指柱塞与衬套之间漏失，对于出砂井而言，以sio2为主要成份的石英、长石等细粉砂颗粒硬度高于泵筒与柱塞的表面硬度，当这些细砂粒进入间隙内很容易造成柱塞泵筒摩擦副表面磨损，生产一段时间后间隙变大，漏失量也增大，泵效快速降低。

（4）设计参数的影响

抽汲参数包括泵径、泵挂、沉没度、杆管组合等。具体分析各个参数的影响：

①泵挂、沉没度因素分析

随泵挂加深，抽油杆柱重量增大，杆柱能耗上升，但为了维持油井正常生产，泵挂必须满足沉没度的要求。

②杆管组合因素分析

杆管组合一方面影响着自身重量，组合越合理，杆柱重量就越轻，抽油杆的功率损失越小。

二、提高抽油机系统效率的管理办法

（1）供液能力匹配

供液能力匹配包括两个方面：一是对液面较高、供液能力充足的油井要适时采取大泵提液措施，以获得理想的产量；二是对供液不足的油井，通过加深泵挂，调小泵径，增加沉没度的方式来匹配油井产能，使抽油泵工作在正常状态下，在不降低或增加产液量的同时，降低单耗。由于低产液井常开生产会导致液面下降过快，使抽油泵长期处于供液不足状态，造成功率浪费和加剧设备损耗，因此使抽油泵工作在合理区间内可以有效的节约能耗。

（2）管杆组合优化

在保证杆柱强度和沉没度的前提下优化组合使杆柱重量最小，降低杆柱能耗。

（3）出砂油井防治

出砂是造成泵漏的主要原因。沈阳油田所管理的23个开发单元，出砂严重区块8个，出砂井数占全厂总井数的65%以上，近5年来每年因出砂泵漏井约120井次，占全年作业井次的五分之一，因此对出砂油井的治理不但可以延长检泵周期还能降低能耗。针对不同出砂油井采取防砂抽油泵、防砂筛管、流线型无磁阀等工艺技术进行防治。

（4）偏磨和挠曲综合治理

在深井中抽油杆柱磨损很严重，消耗了大量的功率，因此要降低机采井能耗，需采用杆柱扶正措施，如注塑杆、抽油杆扶正器、防脱器、防偏磨接箍、内衬管等，以减少杆柱的磨损，降低抽油杆的能耗。同时防偏磨可以有效地减少杆断、杆脱、管漏等原因而进行的检泵作业，延长了检泵周期。

三、实施效果认证及存在问题

（1）取得的成果和突破

①从能量的角度分析原油举升过程中的能耗，研究了油井生产状态与能耗的关系，为进一步深化优化，明确生产单耗提供了切实的依据。

②在满足产量需求的前提下，以能耗最低为目标，进行机、杆、泵组合的优化，一方面匹配油井的供液能力，以达到预期产量，另一方面保证能耗最小，达到节能的效果。

（2）存在问题

①由于优化的逐步推广，老区块大多数井已经进行过优化，优化的潜力变小。但随着油藏开采地层能量的变化，原本优化过的参数会变得不再合理，需要及时采集生产数据并调整生产参数以适应生产情况。

②抽油杆和油管大多已使用了较长时间甚至超期使用，强度必然有所下降，因此在杆柱优化设计过程中要留出更大的安全系数才能实际满足强度要求，造成了杆柱重量一定程度的增加，浪费了部分能耗。

四、结论

（1）通过优化设计参数匹配，应用防泵漏、防偏磨等工艺，可以达到节能降耗的目的。

（2）机采井节能并不是单一方面的工作，其工作对象囊括了整个采油系统的各个部分，因此需要各种配套技术的有机结合，如防偏磨、防砂、防泵漏技术等，多种技术相结合以優选出最佳的方案。