超长冲程超低冲速采油装置的研制与应用

目前广泛应用的游梁式抽油机在低孔隙度、低渗透率、低含油饱和度油层油井生产时冲程、冲速等参数受限,泵效和系统效率不能有效提高。为此研制出一种以柔性钢丝绳取代部分抽油杆的超长冲程、超低冲速新型采油装置。该装置采用电动机及行星减速器直驱,取消了四连杆机构,减少了传动环节,冲程在0～50 m、冲速在0～12 h-1范围内可调。采用超长冲程、超低冲速抽汲参数延长了油井液面恢复时间,并可以实现间歇采油,有效提高了泵效及系统效率。经现场应用,该采油装置节能效果明显。     

“一拖二”互平衡式超长冲程举升系统现场应用试验

为了充分利用丛式井距离较近的特点,试验应用一种"一拖二"互平衡式超长冲程节能举升系统。采用柔性钢丝绳替代部分抽油杆,通过电动机正、反转带动柔性钢丝绳上下运动,利用一上一下互平衡的方式实现了1台抽油机同时带2口井运转的目的。通过智能控制柜实现电动机柔性控制,配合井下超长冲程抽油泵,最大冲程可达50 m,冲速1～12 h-1连续可调。现场试验结果表明,平均单井节电率达32.6%,泵效提高25.1%,系统效率提高11.8%。     

直线抽油机的研制与应用

针对游梁式抽油机存在的安全隐患、高耗低效和调参限制,研制生产了适用于长冲程、低冲速抽油机井且安全可靠的直线抽油机。它利用复式永磁电动机通过皮带直接驱动负载工作,采用智能控制系统,对抽油机冲程和冲速实现无极可调。现场实验证明,该型抽油机与游梁式抽油机相比系统效率提高5%左右,综合节电率21.5%,节能效果显著。     

塔架式抽油机在冀东油田的应用

近年来,由于冀东油田油井井深增加、开采条件变差、土地资源的制约等原因,使游梁式抽油机在适应性方面出现一些问题,主要表现为能耗高、质量大,占地面积大,不能满足大悬点负荷、长冲程、低冲速的工况要求等。为解决上述问题,自2010年以后开始批量使用塔架开关磁阻电动机型无游梁式抽油机(以下简称塔架式抽油机),它占地面积小,适用于井位密集,井场狭小的工况;而其长冲程、低冲速的特点,可减少杆、管偏磨,延长杆、管使用寿命。此抽油机还能够满足高负荷、调参方便、节约电能等要求,具有广阔的应用前景。     

低渗透油田机采举升方式优化评价

为了进一步降低机采能耗,从低产低效井治理的角度出发,通过对比举升参数优化、举升方式优化、举升制度优化及开采方式优化的探索,对柔性运行、过渡轮、换机型、转电潜柱塞泵、转长冲程抽油机、间歇采油、不停机间抽等优化方式进行了综合评价。研究得出:应用柔性运行技术治理低产低效井的效果较好,投入相对较少,回收期较短,并且能够改善抽油机运行工况,降低悬点载荷,减小杆管震动,可以有效避免偏磨的发生,提高杆管的使用寿命,对降低检泵率具有重要意义。转电潜柱塞泵、转长冲程抽油机技术对低渗透油田低产低效井治理效果较为理想,但回收期较长,若能在新井投产时就根据产能预测状况,设计应用电潜柱塞泵、长冲程抽油机是从根本上治理低产低效井发生,实现低成本、高效率科学生产的最佳方法。     

柔性控制超长冲程抽油机在大庆油田的应用

针对抽油机结构复杂、载荷冲击较大,抽油杆管磨损较多,冲程受限的问题,研制出一种柔性控制长冲程抽油机,使用柔性绳子取代了部分抽油杆,减小了抽油机载荷。采用直驱电动机驱动,简化了传动环节,通过配套智能控制柜和特制长冲程抽油泵,冲程最高可达100 m,冲速1~12 h~(-1)连续可调,实现了柔性启停机,降低了启停机过程的冲击载荷和潜在安全隐患。在6口井上开展了使用超长冲程抽油机的试验。试验表明,平均单井日节电78.9 kWh,节电率达60.7%,泵效提高35.3个百分点,系统效率提高8.2个百分点。     

新型塔架式抽油机节能效果评价

介绍了三种新型塔架式抽油机的基本原理和现场应用情况,并与常规游梁式抽油机从结构原理、生产运行、日常维护及节能效果等方面进行了对比评价。新型塔架式抽油机具有长冲程、慢冲速的特点,智能化控制程度高,参数调整、平衡调整更为方便,可大幅度降低工人劳动强度。     

潜油隔膜泵举升工艺在G油田的应用

为了解决G油田大斜度井应用游梁式抽油机有杆举升存在的杆管偏磨严重、泵挂深度浅、产能发挥不充分等问题,试验了潜油隔膜泵举升工艺。在直井上进行了先导试验,以评价其效果及适应性。试验中,开展了潜油隔膜泵举升工艺与游梁式抽油机举升工艺的能耗对比评价,潜油隔膜泵举升工艺清蜡点研究与洗井参数优化,潜油隔膜泵与矿场在用整筒泵的泵效率对比评价。潜油隔膜泵举升工艺较游梁式抽油机举升工艺节能45.78%,吨液举升能耗减少6.075 kWh,系统效率高出12.88个百分点;潜油隔膜泵举升工艺的清蜡点为电动机上限电流的90%,合理洗井参数为热洗排量8 m~3/h、热洗时间3 h;潜油隔膜泵的泵效率较整筒泵高出62.2个百分点。潜油隔膜泵举升工艺与游梁式抽油机举升工艺相比,节能效果显著,泵效率较高,故障率低,生产管理方便,优势初步显现。因试验时间较短,其整体应用效果需进一步跟踪评价。     

电潜柱塞泵在水平井开发中的探索应用

水平井技术是低渗透油田有效开发途径之一,在油田开发过程中发挥重要作用。受井身结构限制,采用抽油机举升存在整筒泵下入困难,杆、管偏磨严重,流压高、系统效率低等问题。为实现水平井产能充分发挥,探索应用电潜柱塞泵技术,克服了抽油机举升的不足。在保证水平井生产的基础上,实现平均单井日节电78 kWh,直接节电效益为48.97万元,节约初期投资74.2万元,节约运行成本54万元,取得较好的节电效果,控投资效果显著,且检泵周期较长,实现特殊水平井的正常投产。     

油田常用节能抽油机分析及应用

抽油机是油田主要耗能设备,因其结构可靠被广泛应用,约占机采设备的65%。目前油田常用抽油机类型主要有常规游梁式抽油机、塔架式抽油机、偏置游梁式抽油机和矮型异相曲柄平衡抽油机。抽油机选型主要是参考抽油机的额定载荷,但由于油田井下情况复杂,为了适应油田生产的需要,选型还要参考抽油机的结构特点和节能效果。经过对比试验,塔架式抽油机节电效果最好,有功节电率为29.88%;异相型复合平衡抽油机有功节电率为9.33%;矮型异相曲柄平衡抽油机适用于负荷低的井,有功节电率为15.60%。对于稠油开采建议采用长冲程、低冲速的塔架式抽油机,对于稀油且产液量小的井建议用矮型异相曲柄平衡抽油机,异相型复合平衡抽油机易由普通游梁式抽油机改造而成,适合井况变化不大的抽油机节能改造。