机采节能设备评价模拟系统在老君庙油田的应用

金奇 王刚 林燕 李科（玉门油田分公司老君庙油田作业区）

老君庙油田已开发73年，机采设备老化，能耗居高不下，平均系统效率仅为9.88%，远低于中国石油股份公司的平均水平。

针对油田在用抽油机型号、油井工况各异，节能设备种类繁多，节能效果不理想的现状，优化配置抽油机所需的节能设备，建立一套系统的节能设备检测和评价平台是非常必要的。

2009年，老君庙油田在机采系统节能改造方案中，提出建立一套适合实际情况，智能化水平高、功能齐全、操作简便的机采系统节能设备评价模拟井系统，为油田节能设备的选型及应用提供科学的依据。

1 机采节能设备评价模拟系统

图1 模拟井系统组成及功能

机采节能设备评价模拟系统（以下简称模拟井）由现场测控系统和计算机控制系统组成（图1）。各种测试设备均安装在由集装箱改造的移动测试间内，井场的变送器通过无线传输方式与测试间连接，将各项参数传输到移动测试间内的计算机控制系统。系统通过测试、分析抽油系统各环节的运行状态，并对不同工况条件下的系统组合和不同配置下的控制参数做出评价（图2）。

图2 模拟井系统设备及测试点布局

2 技术特点

2.1 系统功能全面，扩展性能强

模拟井系统能测试评价各种节能设备，通过7个测试点、14个测试参数、50个计算及评价参数，对设备进行更详细的计算、分析和评价；同时具备丰富的功能扩展性，满足油田标准化、信息化管理的要求。

2.2 特殊测试功能

采用专利技术设计生产的皮带轮式扭矩变送器，可测试电动机输出轴扭矩，计算电动机输出功率，绘制电动机效率曲线。装备专利技术生产的适应变频器输出频率（25～100Hz）的电功率测试仪器，测试变频状态下的电功率参数，克服了常规仪器（包括3166和3169测试仪）不具备测试变频状态下输出端电能参数的技术瓶颈。

2.3 模拟不同供电工况

通过安装在模拟井测试间内的调压器调节供电电压（300～430V），测试电动机、控制柜在高、低压下的启动及正常工作特性。

2.4 节能评价

测试、计算机采节能设备和节能措施运行指标，按国家标准进行评价，测试完毕即可自动出具全面的经济运行评价报告。

3 实际应用

3.1 设备准入平台

老君庙油田机采节能改造中，模拟井系统扮演着机采设备准入平台的角色，所有外来节能设备一律经过模拟井系统测试，通过严格的测试评价，技术人员和专家审核把关，优选出节能效果最好的设备。

3.2 优化搭配平台

现场抽油机井型号、工况各异，机采设备种类繁多（表1），如何对老君庙油田范围内的在用机采设备进行合理搭配，也是机采改造的重点。以模拟井系统为平台，其强大的测试、评价功能正好符合老君庙油田机采改造优选新设备、合理挖潜搭配老设备的原则，并制作了老君庙油田抽油机、电动机、配电箱匹配使用遵循原则模板（表2）。

表1 H263井相同电动机、不同配电柜的参数比较

3.3 跟踪评价平台

借助模拟井系统全面、稳定的测试功能，定期对老君庙油田范围内节能设备进行测试，建立完整的设备运转情况数据库，为节能设备的跟踪评价提供依据和技术支持。

2012年4月至5月，玉门油田节能监测站对老君庙油田机采优化改造后的150口抽油机井进行了节能效果测试评价（表3）。

表3 老君庙油田机采优化150口井测试效果评价

4 结束语

机采节能设备评价模拟系统在老君庙油田使用已经一年多，以提高机采系统效率为目的，为机采节能改造工作提供了强大的技术支持，改变了传统的人工评价模式和设备优化模式。模拟井系统以其智能化水平高、功能齐全、操作简便的特点，为油田的机采节能设备检测提供量化指标，在油井节能设备的选型中发挥技术把关作用，实现了数字化管理，极大地减少了人为因素的影响。