坪桥区块提高机采系统效率技术分析

白娟

摘要：坪桥区属于老区块，油井单井产量低，提高系统效率难度较大。本文通分析提高坪桥区系统效率的各项原因，结合本区块特点，对提高系统效率的新技术、新设备的现场试验和使用情况分析总结，找出适合坪桥的的系统效率提高技术。论述了坪桥区在提高系统效率方面所做的工作和取得的成果。

关键词：坪桥;系统效率;永磁电机

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%。2018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%。截止5月底， 2019年共测试系统效率152口井，185井次。测试平均输入功率1.41kw，平均有效功率0.29kw，平均系统效率为20.56%，单井日耗电量为33.9kw·h。

2机采系统效率影响因素

根据坪桥生产实际现状，影响机采系统效率主要有以下几个方面：

2.1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，2017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。

2.2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。

2.3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。

2.4泵效和有效扬程采油系统有效功率还可以写成：

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。对液面较高的井，及时采取措施降低液面以保持较高的有效扬程。但有效扬程并非越高越好。当下泵深度一定时，随扬程的增加，抽油泵的沉没度逐渐变小，导致泵效下降，使油井的产量减少，进而影响系统效率的提高。因此，要根据不同油井的实际生产情况，采取一定的措施，保持沉没度在合理的范围以内，以使系统效率达到一个较高水平。

3 坪桥区提高机采系统效率所做工作及成效

3.1参数优化调整

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%。对于一些没有调小冲次于地的井，采取更换直径38mm抽油泵。2018年年底至今共更换20口井。平均系统效率提高1.8%。

3.2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，2017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。

3.3智能电机节电器

2018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型智能電机节电器后，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。

3.4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。

4  结论及认识

4.1 结论

抽油机井的日产液量和电机的有功功率是影响机采系统效率的最终因素，目产液量和有功功率的高低又受到地层供液能力、井筒工况、地面设备和流程设施工作状况等的影响。

有效扬程、动液面深度、泵挂深度、泵沉没度是相互联系的整体，采取措施时应进行综合考虑

通过近两年在提高系统效率方面所做的大量工作，可以看出，随着冲次的下降，油井平均系统效率上升。本着“长冲程，低冲次”的原则，进行优化设计，参数调整。不过因部分井产量较低，泵效、系统效率依然不高，在无法继续调低参数的情况下，需要更换电机来降低油井抽汲参数，以达到提高系统效率的目的。

永磁电机在节能降耗，提高系统效率方面有较好作用，TGT225S-12型电机安装以后平均系统效率提高4.95%，单井日节电打14.2kwh。TNYC200S-12/5.5型电动机安装以后系统效率提高15.41%，日耗电量降低了25.5kwh，节能降耗效果相当良好，但由于其功率较低不能大面积推广。

4.2 认识

当今时代把“能耗”作为评价一个企业综合竞争力的重要指标，能耗指标越来越成为一个国家和企业持续发展的重要动力。在全球资源日益短缺的今天，怎样才能用更少的资源来采集、获得更多资源已经成为一个重要的课题，如何能够做到节能降耗已经是对众多企业及其技术工作人员的一个重要考核指标。

我区在前期的提高系统效率工作中效果明显，但是，在提高系统效率的过程中，我们存在一些盲目现象。为了达到较好的节能效果，不顾油井生产情况，大面积安装永磁电机和普遍降低冲次。直接导致全区平均产量下降，平均沉没度升高。根据有效功率计算公式知道，随沉没度升高，系统效率降低，所以这些井系统效率和以前比提高并不明显。这时的节能就是用牺牲产量换来的，我们以后应该继续寻求合理的节能方式，提高系统效率的同时保证产量的正常完成。继续对新技术的不断试验和使用，优选提高系统效率的新技术。