间抽井耗能影响因素分析

孟祥宁（大庆油田有限责任公司第五采油厂）



间抽井耗能影响因素分析

孟祥宁（大庆油田有限责任公司第五采油厂）

为了对不同产液、不同供液能力的间抽井量体裁衣，制定合理的间抽制度，进行了间抽井耗能影响因素分析。通过监测油井产量和能耗随环空动液面、沉没度、间抽时间及启停次数的变化情况，得出油井吨液耗电的变化规律。动液面变化对间抽井耗电量的影响不大，间抽节电量大小取决于停机时间；对间抽井液量影响少、节电量多，应采取大参数运行且多次启停间抽方式。

节能；间抽；制度；优选

截至2014年底，某厂抽油机开井数为5761口，对比过去机采井数量逐年增加，全年能耗为26 077.02×104kWh，间抽作为重要的管理措施，节电仍有可供挖潜的余地[1-3]（表1）。统计流压在3.0 MPa以下，产液在10 t以下，10～20 t，20～30 t，功图显示供液不足井分别有665口、299口、138口，与过去相比供液不足现象有增加的趋势。因此，对这些不同产液、不同供液能力的间抽井，进行了间抽井耗能影响因素分析，制定科学合理的个性化间抽制度。

1　影响因素分析

1.1不同地面参数对间抽井耗电的影响

采取间抽时，产量相近的井，在不同参数下生产，启停时间也不同[4]。油井在大小2种参数下间抽生产，生产效率也不同。

1.1.1停机时间不同

选择二次井网中沉没度在50～250 m适合间抽的A井为试验井，进行连抽和间抽对比试验，通过在实测液面恢复曲线找点的方法，分别制定了大参数停8 h抽4 h和小参数停7 h抽5 h的间抽制度。并安装电表，比较连抽、大参数间抽、小参数间抽3种状态下的耗电量（表1）。

通过比较得出大参数间抽与小参数连抽产量相差不大，而单耗却是小参数连抽的一半；而大参数间抽与小参数间抽相比，大参数下间抽效率更高（图1、图2）。

表1　A井不同参数下产液单耗

图1　大参数执行停8 h抽4 h曲线

图2　小参数执行停7 h抽5 h曲线

1.1.2停机时间相同

选取B试验井进行试验。试验前，先将B井关停250 min左右，以保证动液面得到一定恢复，该试验要求动液面恢复到-700～-800 m。试验中，分别采用2种抽汲参数生产，截取动液面从-800 m降到-900 m时间段的相关参数，见表2。获得环空变化相同动液面时的2种参数下吨液耗电情况。由表2可以看出，大参数下吨液耗电比小参数下吨液耗电低1.58 kWh/t，说明大参数下间抽效率更高。

表2　B井不同参数下产液单耗对比

通过系统效率角度来分析以上2次试验结果。可以认为，由于抽油机系统效率一般在25%左右，有75%输出功率都是在地下杆管摩擦和四连杆传动中损失，所以在总产量变化不大的情况下，抽吸时间越短，在地下杆管摩擦和四连杆传动中损失的电量就越少，相对来说就更加节能。

1.2抽油机启停次数对间抽井耗电的影响

间抽井间抽的目的是把液量积攒起来，启抽后抽油泵能在高泵效下工作，把之前积攒的液量一起采到地面。应该利用井筒液面恢复速度发生拐点的时间和泵的抽吸最佳配合，因此，地层和泵之间在什么样的沉没度即动液面下，才能达到平衡。

以X井为例，正常生产时日产液4.6 t，日产油0.2 t，含水95.0%，示功图分析该井严重供液不足，适合间抽，间抽制度为停18 h抽6 h。对X井动液面测试曲线，以沉没度50～250 m为间抽井启停机界限，制定各种不同的间抽制度并利用间抽控制器来控制井的启停机操作，以此避免人为操作时间上的不便，然后根据各种间抽制度的产液量及耗电量，选出各种方案中效益最高的一种。

从7种方案的效益对比来看，方案1即停5 h抽1 h，无论从效益上还是从与原间抽制度相比节电率上看都是最优方案。相同启抽时间内，多次启停要比一次性启停节电效果更好（表3）。

1.3不同举升高度对能耗的影响

油井实施间抽后，动液面在一定范围内变动，抽油机举升高度也随之发生变化。在不同举升高度下，抽油机的能耗的变化规律对间抽节能必然有一定的影响。选D、E、F、3口井，产液级别为小于10 t，大于10 t且小于15 t，大于15 t且小于20 t。

表3　各种间抽制度下的效益评价

试验方式为流体监测仪测试动液面的变化，测试电量时采用：系统效率仪直接测试有功功率；电表读数除以时间折算功率。

从间抽试验井的耗电测试曲线（图3）可知：不同举升高度下，试验井的消耗功率在一定的区间内震荡，随着动液面的增加电量没有明显的变化趋势，而在一个区间内上下波动。因此，间抽节能的主要来源是间抽停机时节约的电能。

图3　耗电测试曲线

2　结论

为达到间抽井液量影响少且多节电的目标，应采取放大地面参数、多次启停的间抽方式。为实现节能挖潜，油井间抽制度应根据动液面、流压及地层供液情况作出适时调整。动液面变化对间抽耗电量的影响不大，间抽节电量关键取决于停机时间。

[1]何继峰.抽油机井高能耗原因及降耗措施应用[J].石油石化节能，2013（6）:39-40.

[2]刘合，闰建文，薛凤云，等.大庆油田特高含水期采油工程研究现状及发展方向[J].大庆石油地质与开发，2004，23（6）：65-67.

[3]师国臣，张佳民，魏纪德，等.大庆油田高效举升与节能技术的新发展[J].大庆石油地质与开发，2009，28（5）：246-252.

[4]殷雷.低产低效井问抽措施的适应性[J].油气田地面工程，2012（9）：86.

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.03.003

2015-12-29

（编辑 沙力妮）

孟祥宁，2009年毕业于大庆石油学院（石油工程专业），从事采油管理工作，E-mail：xiaomeng056@163.com，地址：黑龙江省大庆油田第五采油厂十三区三队，163513。