提高抽油机井机械采油效率的有效途径分析

韩曦

中国石油新疆油田分公司

摘要: 摘要:抽油机井机采效率泛指将地下油层液体抽取到地面制定位置的运转过程中,有效做功能量与抽油机井机采系统输入能量的比值,其可直接反映抽油机井机采系统运转状态及石油企业生产能力、管理能力等,同样也是石油企业提升石油产能及企业效益的重点优化方向。抽机井机采...
关键词:

  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:抽油机井机采效率泛指将地下油层液体抽取到地面制定位置的运转过程中,有效做功能量与抽油机井机采系统输入能量的比值,其可直接反映抽油机井机采系统运转状态及石油企业生产能力、管理能力等,同样也是石油企业提升石油产能及企业效益的重点优化方向。抽机井机采效率不仅是综合性评价指标,其还受抽油机井机采系统自身因素、环境因素等多方面的制约影响,因此石油生产企业将抽油机井机采效率的优化提升,细化至油井生产日常管理中,通过系统参数优化、强化生产管理等方式,最大限度的提升抽油机井机采效率。进而推动石油企业的生产能力、盈利能力及管理能力的持续性提升。

1制约抽油机井机采效率提升的因素

1.1电机因素

抽油机井机采过程中,设备机器的电动机工作质量效率对抽油机机采效率有着直接性影响,而且二者之间的工作效率呈正比,即设备机器电动机工作效率越高抽油机井机采效率也随之增高。一旦出现电动机负载率偏小的情况,就会直接导致电动机额定功率过大,对抽油机井机采效率产生严重影响。

1.2抽油机平衡率因素

抽油机的机采过程可从能量转化层面进行理解映衬,抽油机保持能量转换平衡状态可提升抽油机运转的安全性及能源利用率,抽油机井机采平衡度保持90%-100%范围,可将电动机的能源消耗降至最低。目前石油企业通常通过电流平衡法跟功率法,保持抽油机平衡率,其中电流平衡法可达到80%~110%的抽油机平衡率,而功率法的应用效用还要高于电流平衡法,在石油生产中得到较为广泛的应用。抽油机的机采过程中抽油机平衡率处于动态变化状态,而且前后差异较大,这是由于开采前期油井内含水量高,导致抽油机的机采产液量大,平衡率处于偏低状态;开采中期油井内的温度稳定、含水量适中、悬点载荷量均衡,抽油机平衡率较为稳定;开采后期油井温度下降、阻力增大、悬点载荷量增大等因素,同样导致平衡率处于偏低状态。因此石油企业应切实掌握了解了油井抽油机的机采的平衡率规律及特征,进而采取科学合适的抽油机的机采管理措施,提升抽油机的机采运作安全性及节能性。

1.3抽油泵泵效因素

抽油机井机采效率受抽油泵泵效的制约影响较为明显。抽油机井机采作业时,大多处于热采井运转状态,因此机采的产液量及其温度都处于动态变化中,这就导致原油粘度也随着温度变化而变化,进而影响抽油泵充满程度的稳定性,致使抽油泵泵效不断发生变化,对抽油机井机采效率产生直接影响。在稠油井机采作业过程中,机采产油温度随着生产周期的推进出现下降趋势,而井采原油粘度却呈现上升趋势,在该过程中,抽油泵泵效及机采作业效率都处于下降趋势,而且二者之间的下降幅度呈正比状态。例如,抽油泵泵效每下降5%到10%,机采效率也会随之下降1%~2%。此外,抽油井中抽油杆构件在作业运转过程中也存在因与油管摩擦而导致功率消耗损失的情况,而且油井斜度、冲程等都会对中抽油杆滑动功率造成直接影响,一旦滑动损功率损失过大时,机采效率也会出现大幅度降低效用。

1.4抽油机井机采系统配置因素

目前,部分石油企业的抽油机井采系统配置存在不合理现象,无法实现井采作业的平衡调整,部分抽油机电机匹配不合理影响机采生产参数的持续性优化,进而导致抽油机井机采效率较低。部分石油企业的抽油机平衡调整频次及力度逐年增加,但是低能低效油井的平衡率提升难度也逐年增大,即使将生产参数调至最小限度,也无法实现理想性的生产效能。

2提高抽油机井机采效率的有效路径

2.1优化抽油机井机采系统

提高抽油机井机采效率须优化抽油机井机采系统,根据抽油机井实际运行条件及井采要求设置相匹配的电机,确保电机负载率可达到最佳负载率。例如,抽油机井电机负载率低于25%时,须及时更换容量更小的永磁同步电机。抽油机井机采系统尽可能的应用新型高效电机,这样可以有效降低电机内部构件损耗程度及其轴功率波动,相应的提高电机效率及运转稳定性,同样利于保持抽油机运转平衡。抽油机井机采可应用皮带或双驴头抽油机等高能高效设备,以此提升抽油机井机采系统地面设备的运转效率,同时还应对注重加强抽油机井机采设备的维护保养,保障抽油机井机采系统以最佳状态开展井采作业。石油企业应尤为注重供液不足的油井产能提升工作,可在保障其产能的前提下,通过降低生产参数、加深泵挂等措施,最大限度提高泵效及抽油机井机采效率。

2.2落实抽油井现场管理工作

提高抽油机井机采效率须强化抽油机井机采现场的管理工作,以此提升抽油机井机采作业的规范性。石油企业可不断加强抽油机井机采一线作业人员的生产技能培训、生产标准培训等,确保抽油机井机采一线作业人员,可以准确掌握井采作业要求及技能,严谨标准的按照井采作业流程开展工作。一线作业人员可加强对抽油机井的日常巡检频次,掌握更多的电流、油压、期量油等系统参数的情况,可以及时发现抽油机井机采生产中存在的问题或潜在风险,进而尽早采取应急措施及风险排除措施,促使抽油机井机采作业可以稳定、高效开展。抽油机井机采作业一线人员,可在抽油机井机采系统的日常维护中,根据生产实况及设备实况对系统设备进行生产参数、皮带松紧等方面的调节,以保持抽油机井机采运行节奏的稳定,提高抽油机井机采效率、实现抽油机井机采作业的最大经济效益。

2.3注重井下作业管理持续性

抽油泵是抽油机井机采系统井下作业的核心环节,抽油泵泵效直接影响着抽油机井机采效率。井下作业环境复杂,地层供液差、下泵深度、结垢等因素都会制约抽油泵泵率,增加抽油机井机采系统的设备负荷,导致设备运转效率减低,抽油机井机采系统运转效率也会随

之降低。现阶段的抽油机井下作业中,通常通过调整维护抽油泵本身效能的方式提升抽油机井机采效率,对油层因素、断层因素、注入端因素等的制约影响处理措施不足,导致抽油机井机采效率优化效果不理想。尤其是进行油田深度开发作业时,其主要开采油层为二类油层,该油层自身因素及地质因素对抽油机井机采效率的影响尤为明显,因此,提高抽油机井机采效率应注重井下作业管理持续性,结合井下作业环境、油层因素、地质因素等施行注入端治理,保障抽油泵具有充足的供液能力,以此满足抽油机井机采系统能力的提升需求。

2.4优化抽油机井机采生产参数

抽油机井机采系统参数的优化措施,可显著提升抽油机井机采效率,同时还可以实现机采效率最高、生产能耗最低、产能收益最佳的企业生产目标。抽油机井机采运转是动态变化的生产过程,其系统设备的运转状态、运转性能等都同样处于动态变化中,因此科学合理的生产参数调整可促进抽油机井机采系统的运转状态。因此在抽油机井机采系统生产运转中,在保障合理沉没度的基础上,根据系统设备运转数据及井采实况,适时调整生产参数,可有效提升抽油泵运转状况及抽油机井机采效率。抽油泵存在检测维护周期,生产参数的优化调整,可有效降低抽油泵自身构件损耗情况,进而可以延长其检测维护周期。此外,注入端参数进行优化调整时,也要对井采参数进行匹配性调整优化,以此保障抽油机井机采系统的最大效能发挥。

3结语

提高抽油机井机采效率可直接提升抽油机井机采系统运转状态,及石油企业生产能力、管理能力。电机因素、抽油机平衡率因素、抽油泵泵效因素、抽油机井机采系统配置因素等制约着抽油机井机采效率的提升,导出现抽油机井机采效率较低,无法实现理想性的生产效能的现象。因此石油企业应根据抽油机井实际运行条件及井采要求设置相匹配的电机,强化抽油机井机采现场的管理工作提升抽油机井机采作业的规范性,注重井下作业管理持续性保障抽油泵具有充足的供液能力,科学合理的调整生产参数保持抽油机井机采系统的良好运转状态,实现优化抽油机井机采效率的理想化提升。



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