潜油电泵井百米吨液耗电量影响因素分析

安 鹏

（大港油田第四采油厂（滩海开发公司），天津 300280）

0 引言

潜油电泵井百米吨液耗电量直接反映实际能耗的高低，同时也是潜油电泵实际运行系统效率，系统效率是潜油电泵井是否处于良好工作状态的重要标志。潜油电泵的优化配置设计目标是有效提高运行系统效率，运行系统效率的高低与油井的产能、潜油电泵的优化配置、管路阻力损失等工作特性直接相关。只有真正了解影响潜油电泵井百米吨液耗电量因素，才能有效采取措施，提高潜油电泵井的实际运行系统效率，降低电泵井的运行能耗[1]。

1 耗电量影响因素分析

2015 年至2016 年，针对胜利油田部分采油区块进行潜油电泵配置配套升级优化，由于没有充分收集区块历史数据及使用参数，使得高耗电的电泵井井数不降反升，造成采油厂用电量难以控制。电泵井总产液量占50%，而电泵井总耗电量却占61%，平均单井日耗电量为2137 kW·h，平均百米吨液耗电量为1.03 kW·h，严重影响了生产经营任务的完成。根据同期油田官方数据，大庆油田电泵井的平均百米吨液耗电量为0.83 kW·h，平均百米吨液耗电低于胜利采油厂0.2 kW·h。

鉴于此种情况，对2018 年第三季度《大港采油厂电泵井能耗测试表》《大港采油厂电泵生产日报表》将百米吨液耗电量大于1.03 kW·h 的98 口井进行了统计（表1），根据现场实际数据模型进行分析，发现了造成潜油电泵井百米吨液耗电量的原因。根据机泵配置参数、生产数据，结合实际百米吨液耗电量等现场其他因素，总结得出影响潜油电泵井百米吨液耗电量的5 大主要因素依次为：电机配置功率过大，离心泵配置扬程高，井口油压高，油井液量低，原油黏度高（表2）。对这98 口井的电机离心泵配套情况进行统计分析，按额定排量将98 口井分成5类，将现场配置扬程同实际需要扬程进行比较，将现场配置功率同实际所需电机功率进行比较（表3）。

表1 电泵井百米吨液耗电量统计

表2 电泵井百米吨液耗电量高主要因素统计

表3 98 口井电机、离心泵配套情况表

根据电泵特性曲线理论计算，配泵扬程每增加100 m，电泵井每天耗电量增加68 kW·h；电机功率每增加10 kW，电泵井每天耗电量增加38.4 kW·h。计算可以得出：以上98 口井的运行参数，通过合理配置电机功率及离心泵扬程，平均百米吨液耗电量可降低0.26 kW·h；需要通过减少电机配置功率和降低配置扬程，实现电泵井平均单井日耗电量降低。

电泵系统参数不优化是造成电泵井百米吨液耗电量高的重要原因。结合影响潜油电泵井百米吨液耗电量众多因素进行分析总结，最终均表现为配置电机功率和离心泵扬程的匹配关系上（图1）。影响电泵井百米吨液耗电量因子主要有泵型、排量、扬程、电机功率这4 个，它们之间互相影响和制约。

图1 配置功率大和离心泵配置扬程高关联

2 耗电量改进措施及方法

电泵机组本身能耗损失是无法节约的，但通过严格选井选泵、优化设计、合理配置等，能有效减少不必要的能耗损失，提高电泵井的系统效率，应从以下方面予以强化。

（1）严格选井选泵，确保油层、井筒和地面的协调。通过电泵井选井选泵技术研究，确定一套适合本油田电泵井选井的方法和原则，避免盲目选择下潜油电泵的措施，提高下潜油电泵措施的成功率，同时有效提高电泵井的系统效率，降低电泵井的能耗。

（2）优化电泵井设计，有效减少各种功率损失。依据电泵井的历史生产数据，结合区块油藏的地层压力、注采工艺方案，确定合理的油井产量预测，确保配置潜油电泵的输送能力。根据确定的输送能力确定合理的潜油电泵排量、泵挂深度、设计确保电泵井沉没度控制在300～500 m，有效提高电泵井的运行系统效率[4]。配置优化设计潜油电泵的电机功率、排量和扬程，主要依据电泵特性曲线，尽可能使潜油电泵扬程、排量、效率等参数达到最优匹配，使潜油电泵在最优能耗区运行[5]。

（3）电泵机组系列优化配套技术研究。通过正交试验，找出适合电泵工况优化的参数，达到降低电泵井百米吨液耗电量的目的，进一步开展潜油电泵井选井选泵技术研究，确定一套适用油田潜油电泵井选井的方法和原则，避免盲目选择下潜油电泵的措施，提高下潜油电泵措施的成功率，这对提高潜油电泵井的实际运行效率是非常有效的，大大降低了电泵井的运行能耗[6-7]。