抽油机井提效管理方法与实践

钟意（大庆油田有限责任公司第五采油厂）

在节能降耗和低油价的形势下，相比大范围的技术改造措施，降低抽油机井举升能耗的方法，从管理方面入手效果来得简单快捷。抽油机井占总机采井数的85%以上，因其结构简单、故障率低、管理方便等优势为目前采用主要举升设备[1]，但受到运行参数、沉没度、泵径等因素影响，传动损失大，系统效率低，所以针对正常运转的抽油机井，采取参数管理和整体优的措施提升效益很有必要。

1 参数运行现状

以系统效率测试和参数运行控制图分析结果为基础[2]，针对投产时间超过3 年、近期无增产措施、水驱开发方式井或聚驱井后续水驱产量稳定的抽油机井平均运行参数情况统计见表1：统计3 953 口井平均日产液24.06 t、泵径53.39 mm、冲程2.79 m、冲次4.97次/min、下泵深度933 m、动液面688 m、泵效48.84%，正常运转的抽油机井系统效率为24.98%，百米吨液单耗1.24 kWh。可以看出，抽油机井平均单井系统效率较低，70%以上的能耗都在传动过程中损失[3]，问题井单耗数据与平均值偏离较大，但主要的能耗构成仍然是正常井。

2 提效管理方法分析

生产井运行状态可以分为参数偏大、偏小、正常三种情况。前两种井，动液面矛盾比较突出，且井数较少，问题易发现并得到及时处理。

参数正常井数量多、规模大，挖潜空间大。以六型机为例，冲程2.5 m，冲次区间为6～9 次/min的井有327 口，在动液面、能耗、其他参数相对合理的情况下，通过分析地下和地面参数，仍然具有一定的节能潜力。此类井一般具有“产量稳定、泵效高、电动机效率高”等特点，但通过分析地面和地下参数[4]，仍有调整空间。据分析，应用现有的节能措施针对正常生产井实施提效管理可分两种情况：一种情况是针对冲次大于或等于7 次/min，产量相对较高，且适合全年连续生产，泵可换大、冲次可下调的井，实施换大泵调小参数，减少抽油机循环次数[3]，从而降低传动损耗。另一种情况是针对冲次6～7次/min的高含水的间抽潜力井，实施换大泵间抽，冬季连抽，其余时间间抽，提高举升效率[5]。但是，换泵必须通过生产井作业才能实现，且费用较高，一口井普遍在2 万元以上。如果为了优化参数节能采取主动作业的方式，必然会大幅度降低措施效益[6]，甚至出现投入高于产出的情况。因此，需要密切跟踪此类井的生产情况，结合作业时间采取换泵调小参数措施。

表1 抽油机井平均运行参数情况统计

3 措施应用效果

实例一：针对高冲次小泵径井实施换大泵径降冲次连抽措施，以某区块X 井为例，该井由于泵况问题需要检泵作业。查询连续两年的X 井示功测试和功率曲线见图1、图2，正常生产过程中：冲程为2.5 m、冲次8次/min、泵径38 mm、杆径19 mm，产量波动区间为19.11 t，理论排量为32.6 t/d，泵效为58.62%，产量比较稳定；载荷利用率66.34%，电动机额定功率为27 kW，平均消耗功率6.29 kW，举升单耗8.12 kWh/t，且未来一年无增产措施计划。

图1 X井示功测试

图2 X井功率曲线

因此，可结合检泵作业时机，进行整体优化。通过泵径上调至44 mm、冲次下调为6 次/min，理论排量为32.85 t/d。测试对比调整前后产液量平稳时泵效、有功功率曲线，优化后日产液18.63 t，泵效57.15%，消耗功率5.96 kW，单耗7.58 kWh/t，产量和泵效基本无变化，消耗功率下降0.33 kWh，日节电量7.92 kWh，节电率5.1%，达到了节能降耗的效果，优化后X 井示功测试和功率曲线见图3、图4。

图3 优化后X井示功测试

图4 优化后X井功率曲线

根据该井实际情况，更换44 mm 泵后，不用更换杆径；且目前绝大多数抽油机井配套变频调速设备[7]，无需换更换电动机皮带轮，只有作业和泵成本。结合检泵时机，检泵费用不计入措施成本[8]；38 mm 泵与44 mm 泵差12.8 元，增加费用可以忽略不计。在节电效果方面，以日节电7.92 kWh 为例，年可创效1 842 元，且抽油机循环次数减少了1/4，有利于延长抽油机使用寿命。

实例二：针对高冲次小泵径井实施换大泵径降冲次间抽措施，以某区块Y 井为例，该井由于泵况问题需要检泵作业。正常生产过程中：冲程为2.5 m、冲次6.5 次/min、泵径38 mm、杆径19 mm，产量波动区间为14.21 t，含水率95.47%，理论排量为26.49 t/d，泵效为53.64%，产量比较稳定；载荷利用率51.36%，电动机额定功率为22 kW，平均消耗功率5.31 kW，举升单耗8.96 kWh/t，且未来一年无增产措施计划。

结合检泵作业时机，进行整体优化。通过泵径上调至44 mm、冲次下调为5 次/min，理论排量为27.38 t/d。测试对比调整前后产液量平稳时泵效、有功功率曲线[9]，优化后日产液14.08 t，泵效51.42%，消耗功率5.06 kW，举升单耗8.61 kWh/t，产量和泵效基本无变化，消耗功率下降0.37 kWh，日节电量7.92 kWh，节电率4.2%，达到了节能降耗的效果。根据生产需求，该井自2020年3月下旬开始转为间抽生产[10]，通过液面恢复曲线和开井生产压力曲线，间抽制度设置为停2 h 抽24 h，实施间抽措施后日产量13.81 t，相对于连抽液量降低0.27 t，日耗电量下降10.19 kWh，考虑作业时间、水处理、人工等费用，综合效益每天增加8.64 元，全年效益增加3 153元。

4 结论

1）针对高冲次小泵径，泵效和系统效率相对较高的井，按照大泵径低冲次的原则，实施换大泵径降冲次优化措施，能够在保障产量不变的情况下，节电率可达到5%，节电效果明显，且冲次降低减少抽油机循环次数，延长检泵周期。

2）针对高冲次小泵径，沉没度较低的井，实施换大泵径降冲次措施，同时在温度较高的季节采取间抽措施，实现了单井效益每天增加8.64元。