機采井係統效率因素分析與調整對策
工業技術
作者:李剛 胡營
摘要:抽油機是人工舉升的主要方式,其在生產運行中要消耗大量的電能。采取有效的節
能措施,提高抽油機係統效率,可使投入產出比增加,獲得更高的經濟效益。通過對抽油機井係統效率影響因素分析,采取了參數優化、平衡調整、皮帶調整等降能耗措施,提高了抽油機係統效率。
關鍵詞:抽油機係統效率參數優化節能措施
中圖分類號:TE933
有杆泵抽油係統的目的是將地麵的電能轉化為井下液體的能量,使井下液體流到地麵。整個係統工作時,就是一個能量不斷傳遞和轉化的過程,每一次能量的傳遞和轉化都存在著能量的損失,抽油機井從地麵設備供入係統的能量扣除係統的各種損失以後,就是係統所給液體的有效能量,這一將液體舉升到地麵的有效做功能量與係統輸入能量之比值,稱為抽油機井的係統效率。降低每一傳遞過程中的能量損失,也就提高了係統效率。
1抽油機係統效率因素
係統效率是衡量抽油機井能耗的重要指標,係統其他參數還包括日產液量、動液麵深度、油壓、套壓和耗電量(電流、電壓、有效功率)等。抽油機係統效率受多方麵因素的影響,包括地麵係統和井下係統兩部分,地麵係統包括抽油機、電動機、衝程、衝速、平衡度、皮帶、減速箱、四連杆、井口油壓、套壓、盤根的影響,井下係統包括管、杆(直徑、長度)、泵深、沉沒度、摩阻、抽油泵、原油黏度、氣體、結蠟、地層供液的影響。
1.1抽油機的影響。在技術上常規型抽油機能耗高於節能抽油機,對能耗高的常規抽油機進行技術改造,是降低抽油機能耗的一個重要方法。在管理上加強抽油機的維護保養工作,抽油機狀況越好,能耗將越低,係統效率越高。
1.2電動機的影響。受抽油機工作性質的影響,電動機負荷變化極大,油井產能的不同,油田中電動機功率不同。當電動機在額定負荷或額定負荷附近運行,則電動機屬於節能經濟運行。但多數抽油機(尤其是常規遊梁式抽油機)在工作過程中,為滿足啟動或最大功
率點的要求,其電動機的平均輸出功率與輸出功率之比通常為0.3~0.4,有的更低。因此在大多數時間裏電動機處於輕載運行,即所謂“大馬拉小車”的情況,其效率因數都很低,這就造成較大的能量損失。合理匹配電動機可以很好地提高係統效率。目前現場應用的高轉差電動機、永磁電動機、雙功率電動機等節能電動機節電效果都較好。
1.3油層供液能力與抽油參數的影響。根據油層供液能力選擇合理的抽汲參數,保證油井在合理舉升高度、高產量下生產,係統效率較高。如果出現供大於采時,導致產液量相對偏低、
舉升高度相對偏小,係統效率較低;當采大於供時,盡管有較高的產液量,一但出現供液不足時,產量偏低,舉升高度大,能耗損失大,係統效率也會較低。
1.4泵況的影響。泵況的好壞決定了油井產量和舉升高度。抽汲參數合理情況下,泵況好,產量高,舉升高度合理,係統效率高。
1.5原油物性的影響。原油組分中,如果重質含量(膠質、瀝青質和蠟質)越高,舉升液體過程中需要克服的摩擦阻力越大,電動機所消耗的能量也就越大。在相同條件下,這種井的係統效率相對較低。
2優化調整抽油機井係統效率的影響
2.1加強抽油機維護保養。(1)加強“五率”管理工作。抽油機“五率”是指緊固、潤滑、對中、平衡、水平。加強抽油機各連接部位的緊固,各運動部位的潤滑,井口對中,抽油機水平達到要求,可以減少能耗損失,對提高係統效率有好處。特別是平衡率狀況對係統效率有一定的影響,平衡狀況好(平衡率85%~100%),電動機負載均勻,減少能耗損失,係統效率高。在產量和舉升高度基本不變的情況下,調平衡前後對比平均有功功率下降0.72kWh,
係統效率提高1.34個百分點,噸液百米耗電下降0.13kWh。(2)合理調整盤根皮帶鬆緊度