游梁式抽油机下偏杠铃现场应用及节能分析

吕艳波(黑龙江大庆市油田第三采油厂第五油矿采油七队，黑龙江 大庆 163000)

1 含水低值期实施压裂

在聚驱采出井刚进入低含水阶段时，实施压裂后，含水保持平稳或继续呈下降趋势，产油量大幅度上升，采油速度加快，但由于压裂形成的高渗透条带为剩余油聚集创造了条件，含水低值可保持相对稳定，但之后含水回升趋势有所加快，聚驱采收率基本保持不变。在这个阶段压裂时，需重点注意一个问题，那就是井区剩余油相对较少时，聚驱受效形成的油墙较薄，压裂造缝易穿过油墙，导致聚合物溶液突进，影响聚驱效果。因此，在区块剩余油较少时，应慎重选择在含水低值期压裂。

2 内插式下偏杠铃节能装置结构

内插式下偏杠铃节能装置由连接法兰、杠铃平衡体以及电机三大部分组成。

2.1 连接法兰。把杠铃配重体与抽油机尾部连接在一起，起连接作用，法兰与抽油机尾部通过焊接连接成一个整体，它与杠铃配重体通过法兰上的12个螺母连接。

2.2 杠铃体配重。杠铃体配重由支架和杠铃体组成。如果杠铃片六片完全加上，形成的平衡重可达1500kg。另外，杠铃片还可以根据平衡情况进行添加或减少，使平衡达到最佳状况。

2.3 由于节能改造后的抽油机实耗功率下降，有的电机会出现大马拉小车状态，配置小功率电机，能达到节能的目的。

3 常规游梁式抽油机与下偏杠铃抽油机的区别

3.1 常规抽油机的优缺点：

3.1.1 结构简单；

3.1.2 能耗大；

3.1.3 调平衡时受到平衡调到家限度；

3.1.4 直接对游梁式抽油机进行更换，费用高、投资大；

3.1.5 易出现“大马拉小车”的现象，减少了电机的使用寿命。

3.2 抽油机与下偏杠铃抽油机的优缺点比较

3.2.1 降低能耗；

3.2.2 可以根据平衡情况进行添加或减少杠铃片，使平衡达到最佳状况；但也有的抽油机安装后不平衡，已将杠铃片拆至最低仍不平衡，最终拆卸；

3.2.3 加装下偏杠铃费用低、投资小；

3.2.4 改善了受力状况，延长了使用寿命。

4 下偏杠铃的工作原理及节能原理

4.1 下偏杠铃实现的方法

将常规型游梁式抽油机改成下偏杠铃抽油机，是在常规型游梁式抽油机的游梁尾部增加一个下偏杠铃，实际聚驱开发中，油层动用状况不均衡是影响聚驱效果的一个重要因素，通过采取压裂改造措施，最大程度改善油层动用状况，促使聚合物体系充分发挥作用，从而提高聚驱采收率，可以最终达到提高聚驱开发效益的目的。在具体的压裂选井选层过程中，需要结合区块的实际情况具体分析，综合考虑以上选井选层原则，才能确保聚驱压裂初期效果和较长的有效期，降低减速器的峰值扭矩，实现节能。

4.2 下偏杠铃工作原理

目前常规抽油机和偏置式抽油机均采用曲柄平衡，由于主力油层层段较短、聚驱开发周期时间较短，在有限的压裂措施改造过程中，合理组合压裂层段，最大程度地提高潜力层段动用程度，对于保证压裂措施取得好的效果和效益非常重要。压裂工艺设计中，为了实现地质设计，我们分别采用了三种压裂方式：一是正常情况下，采用普通压裂工艺；二是一个压裂层段内需要压开多道缝时，采用多裂缝压裂工艺；三是当压裂层段各层小于1.5m时，采用薄隔层压裂工艺。从实际应用状况看，三种工艺管柱都适用于聚驱压裂，减小电动机的输入功率，达到了节能降耗的目的。

4.3 下偏杠铃节能原理

4.3.1 在不同聚驱受效阶段应用压裂改造技术，压裂效果存在较大差异，压裂的最佳时机应选则在含水低值期。

4.3.2 选井选层技术是聚驱压裂的关键技术。在压裂选井选层过程中，加强综合分析，精心研究聚驱过程中剩余油饱和度场、聚合物场的变化规律，精细分析储层动用状况和潜力，是实现聚驱压裂措施“增油、防聚”目标的基础。

4.3.3 为保证压裂后井下工艺能达到“提液、防砂”的要求，聚驱压裂工艺配套技术仍需进一步完善优化。

4.3.4 完善的单砂体注采关系，可保证聚驱多向受效，可保证压裂后提液幅度较大，稳产时间较长，从而达到节能增效的效果。

5 现场应用情况及节能分析

2014年9月，采油七队共安装了14口内插式下偏杠铃。抽油机型号均为CYJl0-3-53HB。安装后的井及时录取电流，出现反电流的井，维修班及时进行了调平衡。但有两口井维修班多次调整平衡仍是反电流(无泵况问题)，平衡已调到家，已联系厂家待拆卸杠铃片来调整平衡。本矿通过记录数据可以看出：平均综合节电率为14.83%，单井日平均节电32kwh，平均单井系统效率提高4.10%。单井措施效果明显,实现年节电11680kwh,电价按0.631 8元/kwh计算，获效益7379.4元。下偏杠铃节能改造单价是2.99万元，投资回收期为48个月。

6 结语

6.1 在游梁式抽油机的尾部加装复合平衡重，改善了平衡状况和受力状况，使抽油机运行更加平稳，可有效延长抽油机的使用寿命。

6.2 通过对游梁式抽油机下偏杠铃的节能分析得出：平均单井节电效果达14.83%。单井日平均节电32kwh，平均单井系统效率提高4.10%。节能效果显著，具有很好的推广应用价值。

[1]倪国军.常规游梁式抽油机节能改造[J].新疆石油天然气：2005.1.20-21.

[2]王秀芝.抽油机井节能潜力分析及节能降耗技术的应用[J]。内蒙古石油化工：2009.3.35-36.