节点理论在抽油机系统节能中的应用

2004年大庆油田采油十厂机采系统能耗占全部能耗的43.56%,系统效率仅为6.0%。相关文献和资料表明:常规抽油机-有杆泵抽油系统中各耗能节点依照效率从低到高排序依次为电机、抽油泵、抽油杆、管柱、皮带、减速箱、四连杆机构和盘根盒。对能量传递过程中能量损失较大的电机、抽油泵、抽油杆和管柱的效率进行分析后,确定如下节能措施:更换节能电机和节能配电箱,提高电机效率;使用HY级高强度抽油杆代替D级抽油杆;应用系统效率优化软件对单井参数实施动态调整,包括冲次调整、冲程调整、泵径调整和泵深调整等。通过实施以上措施,大庆十厂机采系统能耗得到有效控制,总装机功率上升幅度与抽油机井年耗电增长幅度均低于井数增加比例,吨液机采耗电从2007年的51.05kW·h/t下降至2008年的50.62kW·h/t,系统效率从2007年的6.78%升至2008年的6.85%。     

降低抽油机井地面能耗技术在安塞油田的应用

针对安塞油田抽油机井地面能耗高的生产现状,以节能降耗为目标,分析了机采井地面能耗高的影响因素,阐述了降低地面能耗的途径及措施.通过抽油机平衡优化、合理匹配电机、加强抽油机井生产管理等综合治理措施及无功补偿装置、节能型变压器、抽油机节电箱、集中控制节能装置、高效电机、节能抽油机等节能设备的应用,提高抽油机井配电质量、提高电机效率及提高抽油机效率,从而降低了安塞油田抽油机地面能耗.     

低渗透油田机采井节能降耗配套技术应用

低渗透油田机械采油系统能耗高、系统效率低,采取的节能措施缺乏针对性,应用效果不明显。从能耗节点和系统效率分级测试入手,依据相关资料文献,对能耗节点进行分析诊断,找出影响机采系统能耗高的主要因素:地面、井下、设计和管理因素。遵循对地下地上整体考虑、优化运行的思路,通过在管理上实施间抽、参数调整、盘根盒调整等措施,技术上应用无刷直流电机、伺服电机、低转速电机和在线调平衡等措施,摸索降低机采能耗对策,找到了适合外围低渗透油田的机采节能措施。通过对现场措施能耗数据的分析对比及经济效益评价,确定了各项措施在低渗透油田的适用范围,但是,为保证后期设备的正常运行,需要加强机采系统分析与综合管理,从而找出改善抽油机性能、节能降耗的方法,最终实现降低机采能耗及提高抽油系统整体效率的目的。     

浅析影响江苏油田机采系统效率的因素及对策

针对油田开发过程中暴露出机采系统抽汲参数匹配难度大,致使抽油机、电机无法发挥其最大潜力,导致系统效率低、能耗高的问题,文章总结了影响机采系统效率的因素,并提出提高机采系统效率的对策。     

江苏油田机采系统效率测试分析及对策

阐述了江苏油田“十一五”期间机采系统的运行情况,以及各采油厂对油井运用的新工艺、新技术.针对系统效率较低油井的抽汲参数匹配难度大,致使抽油机、电机无法发挥其最大潜力,导致系统效率低、能耗高的问题,总结了影响机采系统效率的因素,并给出提高机采系统效率的对策.     

十屋采油厂机采系统效率优化及发展方向

抽油机井采油是油田主要的机械采油方式,抽油机也是油田主要耗能设备之一。抽油机采井系统效率是抽油机在提液过程中其有效功与系统输入能量的比值,反映抽油机井采油的能耗水平,是机械采油经济技术指标之一。介绍机采井系统效率的计算方法、影响因素,并对提高机采井系统效率的措施进行探讨。提高机采井系统效率,是降本增效的有效途径。     

油田机采系统整体节能潜力分析及优化

大庆油田第八采油厂为了实现"十一五"期间将机采系统单井日耗电降低在80kW.h/d以下的目标,对全厂新投产井和老油田生产井的机采系统进行了理论计算和现场情况分析,制定并实施了有针对性的节能措施。对于新投产井,利用最佳冲程和冲次校核载荷、扭矩,优选机型及装机功率,对抽油机、电机进行优化匹配。对20个新区块采油工程方案中2272口井采取优选节能措施后,平均设计载荷和装机功率分别降低了28kN、9.8kW,平均单井日耗电由措施前的85.7kW.h/d降低至65kW.h/d,累计节电5600×104kW.h。对于老油田生产井,通过采取优化抽汲参数、加强盘根盒管理、进行抽油机节能改造等措施,并试点应用了间歇采油技术、往复式潜油泵采油技术、智能抽油装置采油技术,使全厂机采系统平均单井日耗电、吨油电耗降低到了78.3kW.h/d、58.6kW.h/t,实现了节能目标。     

胜坨油田抽油机井沉没度的优化分析

抽油机井的沉没度是影响泵效和系统效率的重要因素。一定的沉没度能够使产出液具有一定的能量,从而平衡掉压头损失,打开泵阀,进入泵内,在活塞的往复运动下举升到地面。沉没度的大小不仅影响到泵效大小,更影响到整个机采系统效率的大小。沉没度过小,自由气可能脱离而吸入泵中,影响抽油泵的排量系数,从而影响泵效和系统效率;沉没度过大,下泵深度就增大,杆管增长,造成冲程损失增加,系统总的举升负荷增大,这又会使抽油泵的排量系数降低,影响泵效。另外,增大沉没度就增加了原油中溶解的气量,溶解气在地面脱出后将引起原油的体积收缩,严重影响抽油机系统效率,使地面产量减小。所以,需要确定一个合理的沉没度值,实现泵效和系统效率最优。结合生产实际,合理优化不同作业类型下的抽油机井沉没度设计标准,为油田生产提供设计依据。     

机采井多参数整体优化技术的应用与评价

机采井多参数整体优化技术以低能耗为设计原则,在产液量不变的前提下,综合考虑抽油机井各运行参数分组整合后对系统效率的影响,合理优化机、杆、泵等抽汲参数.通过100口井现场试验数据表明,该技术是一项极为实用、高效且具有广阔推广前景的节能降耗新技术.     

抽油机井一体化节能技术在油田中应用

抽油机是目前采油生产中的主要抽油设备,同时也是油田耗能的主要设备。将抽油机一有杆泵抽油系统分为地面及井下两部分,根据抽油机井光杆功率及电网向抽油机系统输入的总电能,分析得出抽油机井地面能耗约占总能耗的30%,地下能耗约占总能耗的70%,地下能耗节能潜力较大。地下损失能量主要包括黏滞损失功率和滑动损失功率,滑动损失功率与冲程和冲次成正比,黏滞损失功率与冲程和冲次的平方成正比。在抽油机井能耗影响因素中,运行参数是易于控制的主要影响因素。因此,确定了"大泵径、长冲程、低冲次"的地面及地下一体化优化节能思路。累计实施1152井次,系统效率由优化前的26.17%提高到30.81%,节电率达15.09%,年节电1216.86×104kW.h,节约电费776.48万元,加上节约作业费用和维护费用,年获经济效益1420.28万元。     

RS抽油机节能减速器在A油田的应用

A油田部分油井存在供液不足、泵效低、耗电高等问题。要提高油井泵效和节能效果,就需要降冲次。在成本、改造技术难度等方面对比了各种降冲次方法的优缺点,最终确定采用安装节能减速器的方法来降低冲次。在抽油机的电机和减速箱之间增加一套辅助减速装置即为节能减速器。减速器可大幅降低抽油机的惯性负荷,因此能起到一定的节能作用。介绍了节能减速器安装尺寸的确定方法。A油田在126口井安装、应用了节能减速器。安装节能减速器后,126口井平均消耗功率由3.526kW下降到3.000kW,综合节电率达到14.08%;系统效率由5.943%上升到7.116%;平均单井日节电13.2kW.h,预计可实现年节电60.7×104kW.h;抽油机运转较平稳,减小了惯性载荷,从而减少了抽油机的机械故障;优化了油井运行参数,提高了泵效,减少了杆管磨损。     

塔河油田机抽井合理沉没度分析

针对塔河油田机抽井的沉没度大大高于中国石化平均水平的现状,结合塔河油田碳酸盐岩油藏气大、油稠、依靠天然能量开采的特点．对正常生产的130口有杆泵井的动液面、沉没度、泵效、含水、原油密度、原油黏度等数据进行了回归分析和拟合。给出了不同含水期、不同日产液量的机抽井合理沉没度范围。试验表明,塔河油田机抽井的泵效与油气比、含水、原油黏度、原油密度、光杆载荷关系不大,与泵的沉没度有关。在塔河油田,对于含水大于50％的有杆泵井,沉没度按500～1100m进行设计;对于含水小于50％的有杆泵井,沉没度按600～1000m进行设计。当日产液大于35t／d．保持500m以上的沉没度较合理。当日液产小于35t／d时,沉没度范围为600～1500m。油井保持合理的沉没度不仅可以提高泵效,增加产量。而且可以节约大量的管、杆材料,明显延长免修期。     

杏北开发区油井间抽技术研究与应用

大庆油田杏北开发区已进入高含水后期,低产低效油井不断增加,造成电能浪费和抽油设备的无功摩损。确定了间抽井的选井原则,避免了这部分井影响原油产量和机采指标。确定合理间抽制度的方法有两种,一是根据泵抽产量曲线、泵抽沉没度曲线和沉没度恢复曲线确定间抽井的起停时间;二是使用智能型微电脑采油控制器确定间抽制度。根据间抽制度的长短,分别实施人工间抽和使用间抽控制器自动间抽两种方式。间抽井存在着一个高产、高效区域,间抽制度能否体现高产、高效的原则,不但与泵抽时间有关,而且与恢复时间有关。采取新的间抽生产制度后,不仅能降低能耗、有效延长油井的检泵周期和举升设备的使用寿命,还可以协调附近井组的供排关系,使注入液体的流向更加合理。对于高含水后期油田减少无效产出,提高开发效果具有重要意义。     

电潜柱塞泵在低渗透油田的应用

肇州油田为低渗透油田,单井产量低,自投产以来一直采用抽油机—深井泵举升系统进行开采,存在理论排量过大、泵效低,杆系统断、脱、偏磨现象严重,机械结构复杂,系统效率低等问题。往复式电潜柱塞泵系统主要由直线电机、配套抽油泵、变频控制系统三大部分组成,举升工艺驱动方式由地面转向地下,地面无可动设备,减少设备管理工作量的同时降低了工人劳动强度;无杆举升克服了杆系统故障造成的检泵作业,消除了举升杆柱所需能耗。在肇413区块的现场应用试验结果表明:电潜柱塞泵举升可以满足油井的排量需求,平均泵效达到83.1%。电潜柱塞泵举升与抽油机举升相比,理论排量下降75%以上,平均节电65%,斜井节电可达85%;单井节省投资4.4万元,单井每年可降低维护运行费用1.1万元。建议今后在低渗透油田低产井加大电潜柱塞泵应用规模。     

低转速电机节能效果分析

大庆外围油田举升工艺主要采用抽油机深井泵作业,随着开采时间的延长,油井产量逐年降低,部分油井存在"大马拉小车"现象。而目前采用的几种降低冲次的方法,节能效果均不理想。为改善杆管的受力状况,提高泵效,降低能耗,开展了低转速电机现场试验。探讨了外围油田应用低转速电机的工作原理,现场试验应用36口井,试验前后对比,平均冲次下降1.23次/min,平均动液面上升59.91m,平均泵效提高4个百分点,平均单井日节电36kW.h,单井全年可节电11826kW.h,平均系统效率提高2.0个百分点。采用低转速电机后,油井的产量稳定,说明更换低转速电机可以满足生产需要,且达到了"三提一降"的良好试验效果。更换低转速电机后,示功图比较饱满,闭合面积大,说明抽油机大部分时间都在做有用功,且降低了抽油机的动载荷,改善了抽油机的运转性能。应用低转速电机,降低了电机的输入功率和油井的吨液耗电;降低了抽油泵的容积损失,改善了泵的充满程度,提高了泵效;减少了杆管的磨损次数,改善了杆管的受力状态,延长了杆管寿命。     

抽油机井泵况诊断方法研究

目前,大庆油田第九采油厂大部分油井采用有杆泵作业,在实际生产运行中,由于机械设备的长期磨损,导致机采井井下故障较多,不同程度地影响油井产量,最终必须进行作业处理。而正确的抽油机井泵况诊断有利于及时发现问题,提高诊断符合率,避免误报、错报作业,并可通过采取适当措施来降低维护作业比率,作到有的放矢,切实解决油井生产中的实际问题。对于深井泵发生的几种常见故障,包括杆管断脱、井口漏失、管体漏失、泵固定凡尔漏失、泵游动凡尔漏失、泵活塞间隙漏失等,从深井泵工作原理出发,结合抽油机井生产实际,进行了重点分析,给出了几种常见故障发生时的基本示功图形状、现场憋泵表现及电流特征。在实际判断中,必须结合各方面资料以及现场发生的各种实际现象,同时结合单井实际情况,具体分析,不能一概而论,尽量减少判断误差。     

双驴头游梁式抽油机悬点载荷及扭矩研究

双驴头游梁式抽油机是一种新型节能游梁式抽油机。在理论上,本文给出了双驴头游梁式抽油机悬点载荷计算公式及扭矩变化规律计算公式。通过双驴头游梁式抽油机与常规抽油机扭矩曲线及主参数的对比,结合大庆西部外围低渗透油田的双驴头游梁式抽油机特点,从应用上,分析了双驴头游梁式抽油机悬点载荷和扭矩的变化规律,说明了双驴头游梁式抽油机节能的优越性。