坪桥区提高机采系统效率技术分析

黄明 姚粉莲 黄显俐 尚寅

长庆油田采油一厂坪桥作业区 陕西延安 717408

一、机采系统效率的基本概念

有杆泵抽油系统的目的是将地面的电能转换为井下液体的能量，使井下液体流到地面，其整个系统工作时，就是一个能量不断传递和转换的过程，而在每一个过程中都存在着能量损失，抽油机井从地面设备供入系统能量扣除各种损失以后，就是系统所给液体的有效能量，这一将液体举升到地面的有效能量与系统输入能量的比值，就是抽油机井的系统效率。

系统效率：指电动机和地层能量之和克服各种损耗把一定重量的液体举升到一定高度单位时间内所做功的效率。

二、坪桥区机采系统效率运行现状及影响因素

1.坪桥区机采系统效率基本现状

坪桥区块是安塞油田开发中老区块，目前共有油井685口，实开井565口，目前平均抽汲参数为1.32m*3.92m*32mm*1113m，平均动液面937m，平均单井日产液量2.52m3，平均单井日产油量1.09t，综合含水42.5%。

2013年共对455口井测试765井次，测试平均系统效率18.12。其中系统效率小于15%的井有185口，占总数的40.66%，系统效率大于20%的井只有152口，占总数的33.41%，系统效率高于30%的油井只有62口，占总井数的13.63%。同时，系统效率低于10%的井有95口，占分析井数的20.88%。

2.机采系统效率影响因素

（1)单井产液量低对系统效率的影响

坪桥区单井日产液量较低导致系统效率偏低，2012年系统效率测试共计482井次，测试的平均系统效率为14.57%，低于全厂测试平均系统效率为18.09%，全区平均单井日产液量3.05m3，低于全厂平均日产液量4.56m3，可见，日产液量偏低是导致我区系统效率偏低的主要因素。

(2)抽汲参数对系统效率的影响

①冲次

在抽汲参数中，冲次对油井的系统效率影响尤为突出。慢冲次的抽汲，可以减缓杆、管及泵的磨损和疲劳速度，其动载荷，摩擦载荷相对也较小。同时可以降低电机输入功率，减少交变载荷，有效的避免了设备做无用功。

②泵径

使用大直径的泵，可以在较低的抽汲速度下得到所要求的产液量，从而使水力损失和摩擦损失减小，提高系统效率。但是单井产量较低，相当一部分井长期供液不足，通过增大泵径来提高系统效率很有限，重在泵径的合理匹配。

(3）电机对系统效率的影响

由于能量在转换和传递过程中，会发生不可避免的损失，所以有效功率一定小于输入功率，系统效率一定小于1。在抽油设备中点击部分的功率损失相对比较高，他对采油系统效率的影响相当大，主要体现在“大马拉小车”上，即电机的容量过大，其结果是电机效率降低，浪费电能。选择电机是提升系统效率的较好的方法。

（4）泵效和有效扬程

当抽汲参数一定时，有效功率主要受泵效和扬程的影响。随着泵效或扬程的增加，系统效率都增加。提高抽油系统效率的关键是提高泵效和和确定合理扬程，为了做到这两点，一是要使抽汲参数与油井供液能力相适应，二是要防止非正常漏失。

三、坪桥区提高机采系统效率所做工作及成效

1.参数优化调整

利用专业机采系统效率优化软件对测试结果优化，优选出效果理想的井实施参数调整。由上面分析知道，冲次对提高系统效率有较大影响，降低冲次也最易实施，所以我们参数优化时优先调冲次。

今年共对73口井采取调小参数，将冲次由原来的5次调为3次。调后产量基本平稳，动液面基本稳定，泵效上升12%，系统效率上升2.9%。

2.低转速电机

在参数优化后，由于部分井产液量仍然较低，系统效率虽然有一定的提高，但是现有冲次仍不能匹配供液关系，针对此现象，2012年对液量小于1.5m3，沉没度小于50m的98口油井尝试了低转速电机，通过进一步降低抽汲参数使深井泵排量与地层供液能力匹配状况变好，提高深井泵的充满系数，同时降低了抽油杆承受的冲击载荷和交变载荷，抽油机运行更趋于平稳，提高了系统效率。

3.智能电机节电器

2013年长庆石油勘探局节能监测站对北京中北华威科技有限责任公司生产的HW-YT-22-65型智能节电器在油井塞431进行了抽油机节能效果对比测试，全部测试均在工况稳定且不改变抽油井工作参数条件下进行的。

通过测试，在塞431井安装了HW-YT-22-65型智能电机节电器后，与安装前相比较，同等条件下节电率达到18.8%，机械采油井系统效率提升了3.94个百分点。

该仪器对不满足安装永磁电机的井效果应用较好，对永磁电机井效果不明显。虽然两次测试均体现出较好的节能效果，但是两次测试数据绝对值相差较大，且该仪器在别的油井测试时数据也变化幅度较大，目前该仪器尚属于试验验证阶段，还没有大面积普及。

4.永磁电动机

我们目前使用的共有两种型号的永磁电机，一种是由无锡华东电机厂生产的TGT225S-12永磁高效同步电动机，额定功率7.5kw，目前在全区共安装284台。另一种为浙江中龙电机股份有限公司生产的TNYC200S-12/5.5电机，额定功率5.5kw，目前共安装50台。安装永磁电机以后，平均产量略有下降，但是系统效率提升明显，节能效果明显，目前全区低产低液面井几乎已经全部安装永磁电机。

[1]李美琼，罗庆梅，李斌.提高采油系统效率技术推广.

[2]周超，徐兴平，孙耀国.抽油机井系统效率提高对策.

[3]罗影坤，苗国晶，姚华梅.抽油井系统效率分析和提高措施.