提高大路沟二区机采井系统效率

2022-09-10

一、抽油机井系统效率影响因素分析

1. 产液量对系统效率的影响

分析研究大路沟二区的油井, 单井产液量低于2m3/d的油井191口, 占总分析井数的39.8%, 平均单井产液量1.40m3/d, 泵效17.4%, 系统效率9.48%。与全区普测平均值 (13.5%) 相差4个百分点。

通过对大路沟二区4口抽油机参数 (抽油机型号、配套电机、冲次、冲程、泵径及杆柱组合) 基本相同的油井实测分析, 系统效率随液量上升而提高, 油井液量每增加1.0m3系统效率提高3~5%。

2. 抽汲参数对系统效率的影响

理论研究与现场试验均表明, 抽汲参数 (冲程、冲次、泵径、下泵深度以及抽油杆尺寸) 对系统效率有显著影响。根据大路沟二区低渗、低产、低泵效的特点, 冲次对系统效率影响尤为明显。

(1) 冲程、冲次对系统效率的影响

为了研究抽汲参数对系统效率的影响, 在泵挂及泵径不变的情况下, 对不同冲程、冲次组合进行实验, 可以看出:随着冲程的降低、冲次的减小, 系统效率逐渐升高, 日耗电量越低, 冲次对系统效率的影响比较大;冲程、冲次的合理组合可以取得较高的系统效率。

(2) 泵径、当量杆径对系统效率的影响

泵径及抽油杆的组合, 直接影响抽油机的载荷, 尤其是抽油杆的组合, 在满足强度要求的条件下, 应尽量选择小泵径、小杆径的抽油杆组合。但是大直径的抽油泵, 在供液充足的情况下可以在较低的抽汲速度下得到所要求的产液量, 井下功率将会增加, 进而提高井下效率。

3. 抽油机平衡率对系统效率的影响

抽油机平衡是影响系统效率的重要因素, 平衡度较差时, 电动机会在冲程周期运行的某一时间段出现做负功 (即发电) 现象, 因此, 提高抽油机平衡, 消除负功现象, 可以提高系统效率。平衡度对系统效率的影响试验表明, 功率平衡度为80%~110%时能耗最低。

4、电机功率因数对系统效率的影响

大路沟二区抽油机电机普遍采用三相异步电动机, 且配置功率偏大, 电动机平均功率因数不足0.4, 远低于供电部门0.9的要求。

大量资料和实验表明, 功率因数每提高0.1, 设备运行能耗可降低5%以上, 功率因数的高低是衡量电气设备效率高低的一个重要指标。

二、提高抽油机井系统效率方法及途径

1. 合理优化抽汲参数

大路沟二区95%油井都处于供液不足, 抽汲参数过大会造成抽油泵的充满程度低, 泵效低, 系统效率低。因此可采取检泵时更换小泵降低冲程, 调小冲次 (即:更换小直径皮带轮、更换低转速电机、变频调速装置) 及各种抽汲参数的优化组合来降低能耗, 提高系统效率。

2. 优化低产井工作制度

低产低效井选择合理的间开生产制度, 既不影响产量, 还可以大幅度降低生产能耗, 延缓三抽设备使用寿命, 同时提高了抽油系统效率。

3. 及时调整抽油机平衡

由于油井产液量的变化或抽汲参数的变化都会改变抽油机原来的平衡状态, 出现不平衡现象。应用功率平衡法对抽油机进行平衡分析和调整, 使其平衡率控制在80%~100%以内。

4. 定期设备保养

要保证抽油设备处以良好的运行状况, 按照要求进行定期保养, 对运转部位定期更换或加注润滑剂, 以减小设备运转时的摩擦阻力。

三、提高抽油机井系统效率的措施及效果

1. 优化调整抽汲参数

参数优化的原则是以保证产液量不降为前提, 以能耗最低为目标, 对油井生产的主要参数进行最优化设计。对于供液严重不足的油井, 采用小泵径、合理冲程、低冲次, 以降低单井产量的能耗。根据机采测试结果, 对抽汲参数过大的井合理安排优化参数, 其中调小冲程71井次, 已实施65井次;降低冲次13井次, 已实施10井次;更换小泵径128井次, 已实施32井次。

2. 加强抽油机平衡管理

根据机采效率普测结果, 我区有211口井的抽油机平衡率≤0.5, 通过对抽油机进行平衡调整, 共实施150井次, 使其平衡率控制在70%~100%以内。

3. 实施后整体效果

通过对257口抽油机生产参数优化、人工间开、调平衡等主要措施, 加强抽油机井的现场管理, 大路沟二区抽油机井平均冲程由2.6m下降为2.5m, 平均冲次由3.1次/min降为3.0次/min, 泵效提高到28.0%, 单井平均日节电5.6KW.h, 日平均节电率9.6%, 系统平均效率由14.1提高到14.8%。