孟祥寧（大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠）

?

間抽井耗能影響因素分析

孟祥寧（大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠）

為了對不同產(chǎn)液、不同供液能力的間抽井量體裁衣，制定合理的間抽制度，進(jìn)行了間抽井耗能影響因素分析。通過監(jiān)測油井產(chǎn)量和能耗隨環(huán)空動(dòng)液面、沉沒度、間抽時(shí)間及啟停次數(shù)的變化情況，得出油井噸液耗電的變化規(guī)律。動(dòng)液面變化對間抽井耗電量的影響不大，間抽節(jié)電量大小取決于停機(jī)時(shí)間；對間抽井液量影響少、節(jié)電量多，應(yīng)采取大參數(shù)運(yùn)行且多次啟停間抽方式。

節(jié)能；間抽；制度；優(yōu)選

截至2014年底，某廠抽油機(jī)開井?dāng)?shù)為5761口，對比過去機(jī)采井?dāng)?shù)量逐年增加，全年能耗為26 077.02×104kWh，間抽作為重要的管理措施，節(jié)電仍有可供挖潛的余地[1-3]（表1）。統(tǒng)計(jì)流壓在3.0 MPa以下，產(chǎn)液在10 t以下，10～20 t，20～30 t，功圖顯示供液不足井分別有665口、299口、138口，與過去相比供液不足現(xiàn)象有增加的趨勢。因此，對這些不同產(chǎn)液、不同供液能力的間抽井，進(jìn)行了間抽井耗能影響因素分析，制定科學(xué)合理的個(gè)性化間抽制度。

1　影響因素分析

1.1不同地面參數(shù)對間抽井耗電的影響

采取間抽時(shí)，產(chǎn)量相近的井，在不同參數(shù)下生產(chǎn)，啟停時(shí)間也不同[4]。油井在大小2種參數(shù)下間抽生產(chǎn)，生產(chǎn)效率也不同。

1.1.1停機(jī)時(shí)間不同

選擇二次井網(wǎng)中沉沒度在50～250 m適合間抽的A井為試驗(yàn)井，進(jìn)行連抽和間抽對比試驗(yàn)，通過在實(shí)測液面恢復(fù)曲線找點(diǎn)的方法，分別制定了大參數(shù)停8 h抽4 h和小參數(shù)停7 h抽5 h的間抽制度。并安裝電表，比較連抽、大參數(shù)間抽、小參數(shù)間抽3種狀態(tài)下的耗電量（表1）。

通過比較得出大參數(shù)間抽與小參數(shù)連抽產(chǎn)量相差不大，而單耗卻是小參數(shù)連抽的一半；而大參數(shù)間抽與小參數(shù)間抽相比，大參數(shù)下間抽效率更高（圖1、圖2）。

表1　A井不同參數(shù)下產(chǎn)液單耗

圖1　大參數(shù)執(zhí)行停8 h抽4 h曲線

圖2　小參數(shù)執(zhí)行停7 h抽5 h曲線

1.1.2停機(jī)時(shí)間相同

選取B試驗(yàn)井進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)前，先將B井關(guān)停250 min左右，以保證動(dòng)液面得到一定恢復(fù)，該試驗(yàn)要求動(dòng)液面恢復(fù)到-700～-800 m。試驗(yàn)中，分別采用2種抽汲參數(shù)生產(chǎn)，截取動(dòng)液面從-800 m降到-900 m時(shí)間段的相關(guān)參數(shù)，見表2。獲得環(huán)空變化相同動(dòng)液面時(shí)的2種參數(shù)下噸液耗電情況。由表2可以看出，大參數(shù)下噸液耗電比小參數(shù)下噸液耗電低1.58 kWh/t，說明大參數(shù)下間抽效率更高。

表2　B井不同參數(shù)下產(chǎn)液單耗對比

通過系統(tǒng)效率角度來分析以上2次試驗(yàn)結(jié)果。可以認(rèn)為，由于抽油機(jī)系統(tǒng)效率一般在25%左右，有75%輸出功率都是在地下桿管摩擦和四連桿傳動(dòng)中損失，所以在總產(chǎn)量變化不大的情況下，抽吸時(shí)間越短，在地下桿管摩擦和四連桿傳動(dòng)中損失的電量就越少，相對來說就更加節(jié)能。

1.2抽油機(jī)啟停次數(shù)對間抽井耗電的影響

間抽井間抽的目的是把液量積攢起來，啟抽后抽油泵能在高泵效下工作，把之前積攢的液量一起采到地面。應(yīng)該利用井筒液面恢復(fù)速度發(fā)生拐點(diǎn)的時(shí)間和泵的抽吸最佳配合，因此，地層和泵之間在什么樣的沉沒度即動(dòng)液面下，才能達(dá)到平衡。

以X井為例，正常生產(chǎn)時(shí)日產(chǎn)液4.6 t，日產(chǎn)油0.2 t，含水95.0%，示功圖分析該井嚴(yán)重供液不足，適合間抽，間抽制度為停18 h抽6 h。對X井動(dòng)液面測試曲線，以沉沒度50～250 m為間抽井啟停機(jī)界限，制定各種不同的間抽制度并利用間抽控制器來控制井的啟停機(jī)操作，以此避免人為操作時(shí)間上的不便，然后根據(jù)各種間抽制度的產(chǎn)液量及耗電量，選出各種方案中效益最高的一種。

從7種方案的效益對比來看，方案1即停5 h抽1 h，無論從效益上還是從與原間抽制度相比節(jié)電率上看都是最優(yōu)方案。相同啟抽時(shí)間內(nèi)，多次啟停要比一次性啟停節(jié)電效果更好（表3）。

1.3不同舉升高度對能耗的影響

油井實(shí)施間抽后，動(dòng)液面在一定范圍內(nèi)變動(dòng)，抽油機(jī)舉升高度也隨之發(fā)生變化。在不同舉升高度下，抽油機(jī)的能耗的變化規(guī)律對間抽節(jié)能必然有一定的影響。選D、E、F、3口井，產(chǎn)液級(jí)別為小于10 t，大于10 t且小于15 t，大于15 t且小于20 t。

表3　各種間抽制度下的效益評(píng)價(jià)

試驗(yàn)方式為流體監(jiān)測儀測試動(dòng)液面的變化，測試電量時(shí)采用：系統(tǒng)效率儀直接測試有功功率；電表讀數(shù)除以時(shí)間折算功率。

從間抽試驗(yàn)井的耗電測試曲線（圖3）可知：不同舉升高度下，試驗(yàn)井的消耗功率在一定的區(qū)間內(nèi)震蕩，隨著動(dòng)液面的增加電量沒有明顯的變化趨勢，而在一個(gè)區(qū)間內(nèi)上下波動(dòng)。因此，間抽節(jié)能的主要來源是間抽停機(jī)時(shí)節(jié)約的電能。

圖3　耗電測試曲線

2　結(jié)論

為達(dá)到間抽井液量影響少且多節(jié)電的目標(biāo)，應(yīng)采取放大地面參數(shù)、多次啟停的間抽方式。為實(shí)現(xiàn)節(jié)能挖潛，油井間抽制度應(yīng)根據(jù)動(dòng)液面、流壓及地層供液情況作出適時(shí)調(diào)整。動(dòng)液面變化對間抽耗電量的影響不大，間抽節(jié)電量關(guān)鍵取決于停機(jī)時(shí)間。

[1]何繼峰.抽油機(jī)井高能耗原因及降耗措施應(yīng)用[J].石油石化節(jié)能，2013（6）:39-40.

[2]劉合，閏建文，薛鳳云，等.大慶油田特高含水期采油工程研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2004，23（6）：65-67.

[3]師國臣，張佳民，魏紀(jì)德，等.大慶油田高效舉升與節(jié)能技術(shù)的新發(fā)展[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2009，28（5）：246-252.

[4]殷雷.低產(chǎn)低效井問抽措施的適應(yīng)性[J].油氣田地面工程，2012（9）：86.

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.03.003

2015-12-29

（編輯 沙力妮）

孟祥寧，2009年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院（石油工程專業(yè)），從事采油管理工作，E-mail：xiaomeng056@163.com，地址：黑龍江省大慶油田第五采油廠十三區(qū)三隊(duì)，163513。