油田机采井节能降耗分析

摘要：由于低渗透油田机械采油系统能源消耗量较大且效率不高，导致节能措施针对性严重缺失，实际的应用效果不明显。站在能耗节点角度对低渗透油田机采井节能降耗配套技术的应用十分关键，以期为低渗透油田的开发提供必要的保障。

关键词：低渗透油田；机采井；节能降耗；配套技术；应用分析

在长期实践发展过程中，机械采油方式更具多样化特征，而且不同采油方式的特点与适应性也存在较大的差异。以大庆油田采油八厂为例，其隶属低渗透油田，将节能降耗配套技术应用在机采井中，对抽油机性能改善与节能降耗方法展开深入分析，以供参考。

1影响低渗透油田机采井能耗的相关因素阐释

1.1地面。现阶段，我国最常使用的抽油机主要是游梁式抽油机，而电动机系列为Y系列。但是，在抽油机实际运转的过程中，负荷交变载荷特征十分突出，所以必须要保证驱动电机选择的时候预留充足裕度，进而与启动抽油机需求相适应。这样一来，大马拉小车的问题就始终存在，影响负载率且损耗大量功率，严重制约了机采系统能耗的降低，诱发极大的能源浪费问题[1]。大庆油田内有70%抽油机井的运行功率在装机功率中占据40%比重，但是采油八厂的电机，其平均负载几率只有29.5%。一旦处于低负载率的状态，电机效率与功率因数就会随之降低，对抽油机系统的能源消耗带来不利的影响。为此，必须要在抽油机负载波动条件下，有效规避反发电现象的发生，并且将功率因数合理地控制在0.5-0.7范围内。1.2井下。管柱结构与杆对于杆耗能影响都是井下影响因素的主要内容，同时也体现在光杆与盘根盒间磨组影响等多个方面。第一，杆损失功率集中表现为滑动损失功率与黏滞损失功率。在泵挂深度不断减小的情况下，使得冲次与冲程随之降低，使得抽油杆杆径和材质组合效果进一步优化。这样一来，就能够降低黏滞与滑动的功率损耗，以保证抽油杆效率得以全面提升。第二，在油井抽汲的时候，会受到液柱载荷的影响，导致抽油杆柱与油管柱出现伸缩变形的情况，致使冲程损失不断增加。如果冲程的损失增加，那么产量损失也会随之增加，影响泵效。第三，盘根盒的作用就是密封，一旦密封程度过紧，就会导致光杆在上下行程当中的磨阻不断提高，使得驴头悬点的负荷发生明显的改变。而要想对这一负荷变化加以克服，必然会增加电机的功耗。1.3设计与管理。在理论层面，当地层的能量特定的情况下，生产参数不大，与最大效能原则严重违背。若生产参数相对较大，泵效偏低，就会不断增加无功损耗量。与此同时，伴随开采时间与井况的改变，抽油机井平衡状态也必然变化。其中，对抽油机井系统效率产生影响最大的因素就是平衡度。确保平衡的有效性也是降低抽油机井能源消耗的主要方式[2]。为此，对全新平衡方式的研究，确保随动平衡，即可保证抽油机井在实际运转的过程中，其平衡状态伴随负载改变而自动调整，实现节能的最终目标。

2低渗透油田机采井节能降耗配套技术应用路径

2.1地面措施。（1）生产管理改进如果将平衡块调至头也无法保证平衡的机井，应借助在线调平衡系统。具体指的就是将能够前后移动的配重滑块安装在抽油机的游梁部位，并且使用遥控器实现对推杆的推动，在操作的基础上，达到调平衡的目标。在现场中试验井有两个，其有功节电率为15%。较之于传统的技术，无需停机即可进行平衡调整，使得劳动强度得以下降，不断优化安全性与可靠性。另外，要积极进行盘根盒的松紧度试验，通过对扭矩扳手的利用，保证盘根盒的松紧程度得以量化。（2）大马拉小车问题的解决一方面，应用无刷直流电机。要想保证装机容量的下降，并且与抽油机井举升的工况相适应，不断优化泵效与系统的效率，可以将无刷直流电机应用于其中。此电机的启动属于软启动，可以结合负载对输出转矩与功率进行自动化地调节，尽量增强节能的效果。另一方面，应用伺服电机。由于低渗透油田的产液量不高且沉没度偏低，所以要想实现节能降耗的目标，最关键的就是合理地调整参数。然而，普通的电机能耗较高，且调速难度较大，加之功率因数不高，所以只能够借助皮带轮进行速度的调整。而对伺服电机的应用，即可对电机转动速度与输出扭矩进行实时调整与控制，以保证抽油机启动的平滑性，确保其运行能耗处于最优状态，使得驱动特性和机械负载特性吻合。2.2井下措施。在开展举升系统作业的过程中，会出现较大的冲程损失，且能源消耗量较大，特别是抽油杆反复的运动，其消耗与地面设备能耗在总能耗中占比达到80%。越是产液量不高的机井，此部分能耗就会越多。为此，在此厂中引入了电潜柱塞抽油泵无杆举升工艺，实现了单井吨液耗电量的下降目标[3]。2.3调整抽汲参数。对设备运行状况加以改善的主要方式就是优化抽汲参数，以确保机采井能耗不断下降，具有较高的经济性特征。其中，可以借助合理流压理论，结合实际的生产动态改变，有效地调整参数。首先，如果机井的供液不充足，则要将低转速电机安装其中，并采用相应的措施，确保沉没度的合理性，实现系统效率的全面提升。其次，如果机井的供液能力较强，即可将泵挂上提，使得举升的载荷量下降。最后，针对供采关系平衡井，则要在确保产量的同时，借助诸多优化方式，使得交变载荷下降，进而达到举升能耗减少的目标。

3结束语

综上所述，影响低渗透油田抽油机井系统效率不高但能源消耗量较高的因素诸多，为此，要想达到节能降耗的目标，就一定要对相应的影响因素展开系统化探究，以保证抽油机系统效率全面提升。根据以上研究结果表明，合理采用节能降耗配套技术能够更好地实现低渗透油田机采井能耗下降的目标。

参考文献

[1]卢成国,杨红艳,王秋实,等.低渗透油田机采井节能降耗配套技术应用[J].中外能源,2011,16(9):94-98.

[2]韩二涛,黄伟,甘庆明,等.低渗透油田抽油机井系统效率及评价指标[J].石油矿场机械,2012,41(8):69-72.

[3]原国军.低渗透油田机采系统效率影响因素及提高措施研究[J].长江大学学报(自科版)石油/农学中旬刊,2014(9):93-95.

作者:张刚 单位:大庆油田海拉尔石油勘探开发指挥部