油井深抽减载节能装置应用效果分析

闫继宏（大庆油田有限责任公司第五采油厂第一油矿）

油田注水开发过程中，随着时间推移，必然产生原油产量下降、含水上升。为保证原油产量和减缓综合递减率，在油井液面下降时需要加深泵挂深度；为了增加薄差油层储量动用程度和动用储层产能，应用压裂、酸化等多种增产增注措施，提高产液量和产油量，因而造成抽油机悬点载荷增加与原机采设备相匹配问题。同时为了降低机采设备能耗，达到降投资、降成本目的，深度挖掘井下机采工艺节能潜力成为必然趋势。

1 减载节能装置

SC减载装置主要由φ1、φ2泵筒柱塞摩擦副、外管等零件组成，在井内位于深井泵上端并分别与油管、抽油杆柱连接，与深井泵之间的距离视油井具体情况而定。SC减载装置与深井强化泵或动筒式防沙卡泵配套使用，在深井或含沙井中使用效果会更佳。SC减载装置的泵筒和外管等固定组件与上、下油管及深井强化泵的泵筒连接，柱塞等游动组件与上、下抽油杆柱和井深泵柱塞连接在一起。上行程时，SC减载装置的φ1、φ2柱塞及深井泵柱塞随上下抽油杆柱一起向上运动，与此同时，在液体压力作用下φ2柱塞获得一个向上的力，井内油液经SC减载装置进入上部油管内，完成进液过程；下行程时，SC减载装置的游动组件随上下抽油杆柱一起向下运动，此时深井泵的游动阀打开，固定阀关闭，完成排液过程[1]。SC减载装置工作时通过自身结构在上行期间产生一个向上的液压力，减轻了抽油机驴头悬点载荷，相对减少了井内管、杆柱变形及冲程损失，相应提高了油井产液量，降低了耗电量[1]。

2 现场应用效果分析

为了提高抽油机井产液量，采取了加深泵挂技术措施，为保证抽油机理论悬点载荷满足实际最大载荷需求，利用油井正常维护性作业机会，试验应用了减载节能装置。其中2口井加深泵挂后没有采取降低载荷措施，造成抽油机不能正常运转，被动下入减载节能装置。应用前后效果对比，最大、最小悬点载荷下降幅度都达到20%以上。最大载荷由超过机型额定载荷下降到额定载荷范围内（表1）。9口井减载统计效果见表2，在泵径、地面抽汲参数基本保持不变，泵挂深度加深440m的条件下，平均单井最大悬点载荷由81.0kN下降到62.9kN，下降18.1kN，降低比例22.3%；最小悬点载荷由49.6kN下降到35.2kN，下降14.4kN，降低比例29.0%。由此可见，在泵挂加深的条件下，抽油机井最大、最小悬点载荷仍有较大幅度的下降，达到20%以上。

为了降低抽油机井能耗和有效节约能源，选择6口高耗能油井开展了节能降耗试验。在工况相近的条件下，6口井安装减载装置前后对比：平均单井最大、最小载荷及其降幅分别达到15.8kN、10.5kN和21.2%、25.5%；有功功率由15.2kW下降到11.4kW，降幅达到25.0%；平均单井日节电91.2kWh；系统效率提高2.37个百分点（表3）。

表1 装置在减载方面应用效果统计

表2 减载装置应用效果

表3 减载装置节能降耗效果统计

由于更换大型机的投入比应用减载装置一次性投入大，在此不予考虑。以上述平均单井实测数据为依据，电价按0.6元/kWh计算，减载装置投入0.5万元，经过计算，动态投资回收期为0.255年，检泵周期（1.5年）内净现值为2.08万元。

3 结论

1）减载装置理论上可行有效，通过现场实际应用，载荷和能耗降低幅度均达到20%以上。

2）在泵挂加深的条件下，抽油机井最大、最小悬点载荷下降幅度较大，可见减载装置在深井上应用效果尤为明显。

3）抽油机井载荷降低使抽油杆管伸缩弹性变小，提高了泵效和油井产量，降低了杆、管断脱的概率。

[1]博仲.机械采油配套技术[M].北京:石油工业出版社,1998:136.