机采系统效率影响因素及对策简析

机采系统效率影响因素及对策简析

一、机采效率影响因素分析

为了研究抽油机井系统效率的影响因素,可将机采效率效率影响因素分解为地面因素、地下因素和设计管理因素。

1、地面因素

机采井地面效率主要由三部分组成,即电机效率、皮带传动效率、减速箱和四连杆机构效率。

(1)抽油机电动机在正常运行时均以轻载运行,存在“大马拉小车”现象,使电机负载率低,对机采系统效率影响较大。根据抽油机电机负载率与效率的关系曲线,当电机负载率低于20%时,随着负载率的提高,电机运行效率上升幅度较大,当电机负载率高于20%时,随着负载率的提高,电机运行效率上升缓慢,当电机负载率高于40%时,随着负载率的提高,电机运行效率基本稳定在90%。根据抽油机电机运行工况特点,确定20%-40%为抽油机电机经济负载率。适度降低电机功率,不但能提高电机负载率,而且可以降低电机空耗产生的无功功率损失,减少耗电量,提高系统效率。

(2)传动皮带和减速箱对机采效率的影响主要表现在传动过程中摩擦造成的功率损失。

(3)抽油机四连杆机构,它对机采系统效率的影响主要体现在摩擦传动过程的功率损失和在往复运动过程中的弹性变形所造成的损失。抽油机各部件松动或润滑保养不好,造成抽油机各部件之间的摩擦、变形,致使抽油机不平稳运行,从而无功耗电,影响机采效率。

2、井下因素

(1)油管柱功率损失直接影响到机采系统效率的高低,其损失主要包括油管漏失损失、产出液与油管内壁产生的摩擦损失和油管弹性伸缩损失等。

(2)抽油杆的影响体现在抽油杆功率的损失,包括抽油杆与油管的摩擦损失、抽油杆与井下液体的摩擦损失和杆柱弹性伸缩损失,与生产参数的确定有直接关系。

(3)抽油泵效率是机采系统井下效率重要的一部分,其功率损失主要为抽油泵柱塞与衬套之间的摩擦损失、泵漏失损失和产出液流经泵阀时由于水力引起的功率损失。

(4)盘根盒的影响主要表现在光杆与盘根盒中密封填料的摩擦损失,突出表现在密封填料的材质、产出液含水率的高低和井口对中程度等方面。

3、设计和管理因素

(1)生产参数的选择对系统效率的影响直接通过井下效率的高低和油井免修期的长短反映出来。其中,泵径、泵深、冲程、冲次的大小对杆柱和液体的惯性载荷、泵阀球的运动、柱塞的有效行程及运动状态都起着决定作用。

(2)抽油机不平衡也会影响到机采系统效率,不仅影响到连杆机构、减速箱和电动机的效率和寿命,而且会加大电动机内耗,使油井耗能增加,系统效率降低。

(3)井口回压、套压的影响,油井井口回压的存在, 增加了上冲程时的悬点载荷力, 当井口回压增加时, 相当于增加了抽油杆的重力, 上冲程悬点载荷增加, 导致电机耗能增加。井口回压过高, 悬点载荷增大, 亦可造成泵的漏失, 影响机采井系统效率。当套压过大, 降低了泵举升的有效扬程, 导致机采井系统效率下降。

二、提高机采井系统效率的对策

通过分析找出影响机采井系统效率的因素, 我们对症下药, 从地面、井筒、日常管理三个方面入手, 对抽油机井进行综合治理,提高了机采井系统效率, 在降本增效方面取得了明显的效果。

1、地面方面:

(1)及时调整抽油机平衡,提高机采系统效率

抽油机平衡不良时会出现发电现象,导致大量电能损耗。抽油机平衡越差,电机输入功率越大,耗电量越高。根据油田实测数据,做出的一般情况下,游梁机平衡率与耗能的关系曲线。平衡率在80-100%时抽油机耗量最低。当平衡率达120%以上时,比80%时1小时多耗电0.25kw.h ,平衡率低于70%后,比80%时1小时多耗电约0.15kw.h。我们对抽油机进一步加强了平衡率的调整工作,对于调平衡后电流法判断为平衡较好,但耗电量却升高的井则利用功率曲线重新调整抽油机平衡,消除电流假平衡现象,效果显著。通过调整抽油机平衡工作的进一步开展,对降低油井耗电提高机采系统效率起到了积极作用。

(2)合理匹配电机降低电机功率,减小空耗损失提高机采系统效率

为了对现场的换电机工作进行指导,通过试验、摸索,总结出选择抽油机电机功率的光杆功率法,即根据光杆功率选择抽油机电机额定功率。对负载率低的电机进行“大调小”,提高抽油机电机负载率,降低油井能耗,提高机采系统效率。

(3)落实抽油机保养、调整工作,减少传动损耗提高机采系统效率

抽油机各部件松动或润滑保养不好,造成皮带及抽油机各部件之间的摩擦、打滑、变形,致使抽油机不平稳运行,从而无功耗电,对此认真落实机械设备的紧固、润滑、保养、调整工作,确保抽油机正常运转。有效的减少了无功损失,降低了有功功率。提高了机采系统效率。2、井筒方面

(1)供液良好井确定合理沉没度

一般来讲,动液面在保持一定的情况下,并不是沉没度越大越好,而是有一个合理的界限。如果沉没度过大,就会造成抽油机能耗的增大,造成机采系统效率的降低。我们通过大量现场数据总结发现,适合商河油田的合理沉没度,一般含水在90% 以上的井, 合理的沉没度应保持在200m-250m,含水低于80% 的井低, 沉没度在350m-400m泵效达到最大。稠油井400-500米。我们针对7口沉没度不合理的井采取了上提泵挂措施,不仅节省了大量的管杆材,而且在节能降耗延长机采系统效率,偏磨治理,延长检泵周期中也取得很大效益。

(2)供液差井采用“合理泵径、长冲程、慢冲次”

针对一些供液能力较差的井,我们采取“合理泵径、长冲程、慢冲次”的经济调参理念,提高抽油泵的充满程度,减少抽油泵来回往复的无用功。

3、日常管理方面:

(1)加强日常加药热洗维护工作

对于采油队来说油稠与结蜡是造成抽油杆在井筒中的摩擦力显著增加、抽油机负荷上升、单井耗电量增加的主要原因。加药热洗作为油井日常清蜡、降粘等日常维护工作的主要手段,可以有效地降低抽油机负荷,减少了油井耗电量。提高机采系统效率。

(2)减少井口回压套压的影响

针对回压高的单井,对油井产液物性进行认真分析,找出导致回压高的原因,对症下药,积极采取以下几种方式降低回压。首先是混输泵管网整体降干压。另外对于单井回压较高的油井采取加装井口水套炉的办法,一方面可以提高产液输送温度,另一方面可以有效的破乳降低输送阻力。生产中合理控制套管气,减少气体影响, 提高泵效。对于出砂井,控制放套管气速度,避免地层震荡出砂。

三、结论与认识

影响机采井系统效率是多方面的因素, 提高机采井系统效率应从提高设备性能、优化设计、日常