抽油机井能耗定额的合理制定

王群（大庆油田有限责任公司第三采油厂）

1 简述

抽油机井吨液百米耗电量是指原油开采过程中把一吨液量从地下提升一百米所消耗的电能[1]。吨液百米耗电量能够综合反应抽油机井的用电和生产情况[2]，因此，选择吨液百米耗电量作为抽油机井的定额指标，能够为抽油机井节能管理提供综合性指标[3]，并提高抽油机井沉没度治理工作的质量。吨液百米提升高度有功耗电量可由下式求得：

式中：W——吨液百米提升高度有功耗电量，kWh/（102m·t）；

P1——输入功率，kW；

Q——油井产液量，t/d；

Hd——油井动液面深度，m。

2 2016—2018年能耗指标分析

统计某厂2016—2018年10型抽油机井的吨液百米耗电量及相应测试数据，3年的吨液百米耗电量无明显的变化趋势，所以取3年的平均值作为能耗定额指标（图1）。

3 不同动液面区间、不同产液量对应的定额趋势分析

图1 2016—2018年10型抽油机井能耗趋势线

表1 水驱、聚驱、三元复合驱吨液百米耗电量

影响吨液百米耗电量的参数有产液量、动液面、有功功率[4]。对于1口注采条件不变的抽油机井，产液量和动液面存在着相互影响的对应关系，所以，对抽油机井的吨液百米耗电量影响较大的参数为产液量、动液面[5]。为了研究不同动液面、产液量条件下吨液百米耗电量的变化规律，将10型机总计12 278口井的能耗测试数据分0～300、300～600、600～900 m三个动液面区间，绘制不同产液量对应的吨液百米耗电量曲线（图2～图4）。

图2 0～300 m动液面吨液百米耗电量曲线

由图2可知，随着产液量的增加吨液百米耗电量呈下降趋势。根据吨液百米耗电量的发展趋势拟合出趋势线，并可得出吨液百米耗电量与产液量的公式，如图2所示。

由图3可知，随着产液量的增加吨液百米耗电量呈下降趋势。根据吨液百米耗电量的发展趋势拟合出趋势线，并可得出吨液百米耗电量与产液量的公式，如图3所示。

图3 300～600 m动液面吨液百米耗电量曲线

由图4可知，随着产液量的增加吨液百米耗电量呈下降趋势。根据吨液百米耗电量的发展趋势拟合出趋势线，并可得出吨液百米耗电量与产液量的公式，如图4所示。

表2 水驱、聚驱、三元复合驱分机型吨液百米耗电量

表3 抽油机井能耗定额

图4 600～900 m动液面吨液百米耗电量曲线

4 定额修正及分析

为了修正曲线拟合过程中存在的误差，更准确地制定水驱、聚驱、三元复合驱井的能耗定额，将10型抽油机井的测试数据分类筛选，得出不同驱替状态下的吨液百米耗电量，将其与公式计算值比对，最终给出水驱、聚驱、三元复合驱状态下对应的修正系数（表1）。

统计2016—2018年单井的能耗测试数据，给出不同机型水驱、聚驱、三元复合驱状态下不同机型的吨液百米耗电量，将其与公式法进行对比，最终得出平均误差率10.10%（表2）。

5 公式法的具体应用

5.1 单井计算

A井驱替方式，三元复合驱；机型，CYJY10-4.2-53HB；泵径，70 mm；产液量，38.03 t/d；动液面，504.69 m；有功功率，9.819 k W；该井的吨液百米耗电量为1.23 kWh。

采用公式法计算，该井动液面为504.69 m，在300～600 m之间，所以选择y=-0.028 8 x+2.705 4公式计算，驱替方式为三元复合驱。若修正系数为0.7，该井的能耗定额为1.13 kWh。

5.2 能耗定额

根据某厂目前主要采用的机、泵匹配方案，并结合上述公式法，在理想状态下给出不同动液面区间的定额值（表3）。

6 结论及认识

1）抽油机井能耗定额计算需要根据单井的动液面区间选择公式，然后通过单井产液量和修正系数计算得出：动液面为0～300 m，y=-0.042 6 x+4.398 1；动液面为300～600 m，y=-0.028 8 x+2.705 4；动液面为600～900 m，y=-0.022 2 x+2.080 4；水驱修正系数为0.65，聚驱、三元复合驱修正系数为0.7。

2）定额计算方法的研究能有效降低人为筛选指标的工作量，提高指标准确性，提高抽油机井节能管理水平。

3）公式法制定的抽油机井能耗定额还存在一定的误差，需要进一步将抽油机井细分，提高拟合的准确性，拟合结果需要进行现场验证、修正，从而进一步提高其实用性。