影响机采井效率因素及对策研究

2022-09-12

油田中存在大量机采井, 相对于自喷井而言, 在机采井中采油的耗能相对较高, 为了降低机采井能耗及实现油田节能生产, 则应充分重视提高机采井效率[1]。机采井的生产过程较为复杂, 其系统效率也会受到许多因素的影响。本文结合实践工作经验对机采井效率的影响因素进行了分析, 并同时探讨了相应的对策, 旨在提高油田企业的经济效益。

一、影响机采井效率因素

1. 地面设备因素

机采井的地面设备可对其生产效率产生一定的影响, 地面设备的影响主要包括以下几种: (1) 电机的影响。如电机的负载率较低, 则会降低电机功率因数及电机效率, 进而对机采效率造成影响。 (2) 四连杆结构的影响。四连杆结构由钢丝绳及轴承组成, 该结构中的钢丝绳出现变形现象及产生的摩擦力均可对机采效率产生一定的影响, 钢丝绳在运行时的变形现象损失的功率为2%左右, 轴承为3%左右[2]。 (3) 皮带的影响。皮带传动时存在多种功率损失, 包括因多条皮带荷载不均、弹性滑动引起的损失等, 就一般情况而言, 联组皮带所引起的功率损失低于单条皮带。

2. 井下系统因素

抽油井井下工具对机采效率的影响是多方面的, 在实际工作中应当引起重视: (1) 抽油泵的影响。在抽油泵运行时间较长时, 可能出现泵阀漏失或密封间隙等问题, 在密封不严及漏失现象发生后, 产出液可能对抽油泵产生腐蚀作用, 进而降低泵效及机采系统的效率。 (2) 抽油杆的影响。在抽油井含水量上升时, 油井出砂率也会随之上升, 因此在抽油时油管与抽油杆之间就会产生较大的磨阻。在摩阻增大的情况下, 就会增加抽油机的工作负荷, 进而对机采井系统运行效率造成影响[3]。 (3) 盘根盒的影响。抽油机处于工作状态时, 其盘根盒与管杆会产生摩擦现象, 摩擦现象的发生也会造成功率损失。此外, 井下系统的工作参数也可对机采效率产生影响, 如抽汲参数等。

二、机采井效率提升对策分析

1. 优化机采系统地面设备

对于功率损耗较大的电机应及时更换, 更换电机时应综合考虑机采井的实际生产情况, 如液量及液面、泵挂、渗透率及油层物性等, 将高效节能型电机运用于低产低效的机采井当中。目前在机采井系统中可以使用减速电机, 此类电机的输入及输出齿轮部位均安装有减速器, 减速器能够有效对输出轴转速进行调节, 并在此基础上起到降低电机输出功率、冲次的作用, 从而有效提高电机负载率及机采井效率。例如, 我区将减速电机应用到王***油井的生产工作中后, 电机有效功率由1.61%上升至1.94%, 输出功率由11.27%降低至6.15%, 电机系统效率则由16.75%提升至30.19%;此外, 该机采井在采用普通电机时日产油为1.46t, 使用减速电机后日产油量上升至2.07t, 日产液量则由5.57 m3变为7.14 m3。针对单条皮带功率损耗率较高的情况, 在机采中可以采用联组皮带。此外, 为了避免因四连杆结构摩擦阻力过大带来的功率损失, 则可以进行润滑处理, 并尽量采用抗变形能力较强的钢丝绳。

2. 提高井下系统效率的措施

由于井下系统中的设备运行工况可对机采井的效率产生非常大的影响, 因此在提高机采效率时应注意做好井下设备保养、检修及维护工作, 并在此基础上优化组合油管与抽油杆, 对抽汲参数及下泵深度进行优化, 以便能够在改善油井抽油杆受力状况、减少管杆偏磨的同时有效提高抽油泵的泵效。 (1) 在优化机采井抽汲参数时应注意坚持慢冲次及长冲程的原则, 在避免机采井产液量受到影响的前提下尽量将悬点荷载减小, 同时降低冲程损失。采用以上方法对抽汲参数进行优化, 不但能够使摩擦损失、水利损失得以减小, 同时还可以有效提高泵效及井下系统效率[4]。例如, 在对某机采井中的井下抽汲参数进行优化时考虑了供液能力较差及泵效低的实际情况, 将我区王***井泵深为1306.18m、泵径为32mm的抽油泵冲次由3.5次/min调整为2.5次/min。对该井的冲次进行调整后抽油泵的输出功率由6.97%降低至5.01%, 有效功率则由调整前的2.54%变为2.01%, 在优化前系统效率为30.15%, 优化后系统效率为39.87%。此外, 在调整冲次前日产油量为0.7t, 日产液量为1.79 m3, 调整冲次后月产油量为1.05t, 日产液量为2.35 m3。该机采井的井下系统效率得到了有效提高, 同时也增加了产量。 (2) 在对机采井中的下泵深度进行优化时应综合考虑油层供液、沉没度及地质配产情况等, 如机采井当中的供液能力相对较差, 则在加深泵挂的基础上降低泵级, 如供液能力良好, 则提浅泵挂, 并同时升高泵级, 以便能够使井下采油的举升效率得以提高。例如, 在对某机采井的下泵深度进行优化前, 考察了地层特征与油井实际生产状况, 在了解各方面情况后将泵径为32mm的抽油泵的下泵深度由1350.37m上提至1236.15m, 对该井的下泵深度进行优化后泵效由23.98%提升至40.5%, 日产油量由0.74t上升至2.09t;优化前的日产液量为2.12m3, 优化后的日产液量为4.05 m3。此外, 经现场测试后发现该机采井的井下系统效率也有了大幅度提升, 由20.37%提升到了50.78%。

结束语

综上所述, 对机采井生产效率造成影响的因素是多方面的, 在提高机采井效率时必须合理运用多种工艺措施。由于地面部分的电机效率及井下系统的工作参数对机采井生产效率的影响较大, 所以应注重合理选用电机, 并同时强化井下设备养护维修工作, 以便能够降低生产能耗及提高油井采油效率。

摘要：采油系统的机采效率是影响油井产量的重要因素, 为了有效提升油井产量, 不但需要合理运用先进工艺技术, 同时还要注重提高机采效率。本文分析了影响机采井效率的因素, 包括地面设备因素与井下系统因素两个方面, 其中地面设备因素包括电机的影响、皮带的影响及四连杆结构的影响, 井下系统因素包括抽油杆的影响, 抽油泵的影响及盘根盒的影响。此外, 还探讨了机采井效率的提升对策, 包括优化机采系统地面设备及提高井下系统效率的措施。

关键词：机采井,影响,效率,因素,对策