油田文西采油作业区节能降耗分析及解决

油田文西采油作业区节能降耗分析及解决

王芳 闻伟 祁长海 唐永辉 王海珍

华北油田公司第二采油厂 河北霸州 065700

摘要：随着油田开发逐渐进入开采后期，由于原油地产下降，供液越来越不足，抽油泵的充满系数下降，原油的产液量越来越少，洗井次数及含水增加，抽油机耗电量日益增加，投入与产出比日益突出，如果调节好油田设备，提高设备设施运行效率，采用新工艺新技术更换改造陈、旧老化、能耗高、效率低的油气设备。

关键词：抽油机、下井、电路、电机

目前，华北油田广泛使用的采油设备是双驴头抽油机，它主要是利用电机带动抽油机做上下往复运动，是主要的耗电设备，它由游梁、连杆、曲柄机构、减速箱、支架、动力设备和辅助装置等组成，工作时，电动机将其动力传递给减速箱，经曲柄、连杆、横梁、驱动毛辫子，后驴头带动前驴头绕支架轴摆动，前驴头上下运动通过悬绳器带动抽油杆、活塞上下往复运动，抽油出井口。

一、影响油井吨液百米耗电的因素分析

我所通过季度上传的作业区系统效率测试及油井日常数据，摸索吨液百米耗电量与各项数据间的数学关系，从而获取影响吨液百米耗电量的相关因素，这样我们就能够认准直接影响因素，从实际出发降低吨液百米耗电量，从而达到节能降耗的目的。下面是吨液百米耗电量与各个数据的关系图及数学分析过程：

1. 系统效率与吨液百米耗电

通过针对100口油井的分析，油井相关数据与吨液百米耗电的关系，从系统效率、泵效、沉没度等方面寻找导致吨液百米耗电偏高的因素，做到有的放矢，针对性的降低油井能耗；系统效率与吨液百米耗电呈负相关，即随着系统效率的升高，吨液百米耗电下降，且下降趋势趋于平缓。回归方程为y = 25.06x-0.97 （y为吨液百米耗电，kW·h；x为系统效率，%）。随着动液面越低泵挂也就越深，那样管柱越重，泵上面的液体也多，重量也就越大，泵每次上下运动时用的功就大，耗电就高，吨液百米耗电就高，要合理安排泵挂深度着手以减少吨液百米耗电量。

2、泵效与吨液百米耗电

通过对油井进行分析得出，幂函数拟合程度良好（R² = 0.501，sig＜0.001），则泵效与吨液百米耗电的回归方程为y = 39.05x^-0.91 （y为吨液百米耗电，kW·h；x为泵效，%）从方程得知，吨液百米耗电量随泵效的提高而降低，当泵效降至39%后下降趋势平缓，泵效在39%以下的油井有32口，其中吨液百米耗电量大于2 kW·h的有15口，占比46.8%；泵效大于39%的油井有77口 ，吨液百米耗电量大于2 kW·h的有2口，占比2.5%。随着动液面越低泵挂也就越深，那样管柱越重，泵上面的液体也多，重量也就越大，泵每次上下运动时用的功就大，耗电就高，泵效就低，要合理安排泵挂深度着手以提高泵效果。

3、沉没度与吨液百米耗电

通过对100口油井进行分析得出，如果沉没度过低时抽吸不足，但对吨油百米耗电与沉没度高时的吨油百米耗电是一样的，沉没度与吨液百米耗电的相关性不明显。沉没度各个区间段的百米耗电量成均匀分布，沉没度与吨液百米耗电是没多大关系的。

4、产液量与吨液百米耗电

通过对100口油井进行分析得出，幂函数拟合程度良好（R² = 0.291，sig＜0.001），则产液量与吨液百米耗电的回归方a程为 y = 4.396x-0.77（y为吨液百米耗电，kW·h；x为产液量，t/d）分析回归公式及曲线图可知，吨液百米耗电随着产液量的提高，呈下降趋势，且下降趋势趋于平缓。当油井产液量大于5t/d时，共有95口油井，有81口油井吨液百米耗电小于2kW·h，仅有3口油井吨液百米耗电大于2kW·h，占比3.1%；产液量小于5t/d的油井共14口，其中11口油井吨液百米耗电偏高，占比7.9%。产液量高的井对吨液百米耗电是非常有益的。

5、冲次与吨液百米耗电

通过对100口油井进行分析得出，吨液百米耗电呈均匀分布。即冲次与吨液百米耗电不呈明显相关性，冲次的大小不会直接影响吨液百米耗电，但对于供液不足的井冲次过大，造成泵的充满系数过低，降低了吨液百米耗电，要及时调整。

二、通过上述分析可得出以下结论

1、系统效率与吨液百米耗电负相关。系统效率越高，吨液百米耗电越低。

2、泵效与吨液百米耗电负相关。当泵效大于39%时，吨液百米耗电较低；当泵效小于39%时，随着泵效的降低吨液百米耗电显著提升。

3、高阳工区油井吨液百米耗电量与沉没度的相关性不大，无明显影响。

4、日产液与吨液百米耗电呈负相关，且随着液量的增加吨液百米耗电变化趋于平缓。日产液大于5t/d能够保证合理吨液百米耗电，小于5t/d时会导致大部分油井吨液百米耗电偏大。

5、冲次与吨液百米耗电无显著影响。

三、怎样提高吨液百米耗电的合理性

太阳作业区共有17口油井吨液百米耗电大于2kW·h，下一步计划从系统效率、产液量、泵效等三个方面寻找导致吨液百米耗电偏高的关键因素，并采取针对性措施，达到节能降耗的目的。

1、调小冲次

液量低、泵效低、系统效率低的“三低”油井采取调小冲次的措施降低吨液百米耗电，共计13口。由于这些油井本身产液量低，在调小冲次的同时，能够保证液量稳定，同时起到提高沉没度、泵效、系统效率，降低吨液百米耗电的作用。

2、检泵恢复

泵漏，导致吨液百米耗电偏高，下步计划检泵恢复正常泵况，降低吨液百米耗电。

参考文献：

1.《天然气集输技术》石油工业出版社

2.《采油工技能鉴定》中国石油华北油田公司 石油工业出版社2019

3.《采油生产现场故障诊断与处理》石油工业出版设