赵永伟 罗海强（长庆油田第三采油厂，陕西延安717500）

加强抽油机井系统优化，提高机采系统效率

赵永伟 罗海强（长庆油田第三采油厂，陕西延安717500）

油田生产,能耗费用是成本大户，而抽油机能耗通常占30%-40%的油田生产能耗，“渗透率低、地层压力低、单井产量低”特征明显的油田必须依靠科学技术节能降耗是来实现油田持续发展，因此抽油机井系统优化成为降低能耗和原油生产成本的重要途径之一。

抽油机井;优化;机采井

五里湾一区采油作业区共计391口油井，主要生产层位以三叠系长6层为主，兼采三叠系长2层、侏罗系延9层，目前日产液量2365方。日产油1760吨，综合含水12.1%，平均单井日产油4.66t，平均泵径36mm，冲程2.5m，冲次5.3次/min，平均泵挂深度1646m，动液面1531m，沉没度115m，最大下入泵挂深度1750m，抽油泵效31.6%。抽油泵效低，系统效率低。抽油机井系统优化主要内容包括参数优化使其与现有设备相适应；设备优化（杆柱组合优化、油管优化、抽油机平衡优化）；安装停泵控制装置和节能装置优化运行时间以及改善有功功率系数。

1 抽油机井系统优化

1.1 参数优化

在要求油井产液量一定时，降低抽吸参数（泵径、冲程、冲次）和加深下泵深度，可以使抽油机井在合理沉没度条件下，达到较高排量系数从而提高系统效率。2016年平均泵挂较2003年加深25m，泵径、冲次、都小于2003年，泵的充满系数有所提高，参数合理化进一步改善，同时三抽设备运行因泵径、冲次、参数的减少，做功随之减少而能耗降低，存在明显的经济效益。

在实施抽油机井逐步优化中，2016年参数优化134口，经过优化，63口井泵效由22%上升到24.3%，提高4.3%，系统效率由22.5%上升到23.1%，泵效的提高是因泵的充满系数得到改善，泵工作时工况趋于合理，工况越好，深井泵的使用寿命越长，参数优化起到了一定的作用。

1.2 设备优化

1.2.1 重新评估抽油杆和加重杆,以防止抽油杆发生弯曲

五里湾一区油井391口，直井12口，定向井379口，由于定向井存在一定的斜井段，在斜井段抽油杆下行阻力增加，如果抽油杆没有加重措施，抽油杆就会弯曲，在频繁的上下运动中抽油杆脱扣、断裂机率增加，在实施抽油机井逐步优化中，3口井安装了直径38mm的加重杆；2003～2006年对169口井进行了杆柱优化，“7×6”组合优化为“7×6×7”组合；112口井抽油杆维护周期得到大幅度延长，优化有效率67%。优化后油杆断脱率下降0.06。

1.2.2 在油管磨损、腐蚀井段安装新油管

由于油井含水的不同，矿化物含量，含水高的井，矿化度高，对油管杆的腐蚀高于其它井，油管故障率高，通过对腐蚀段油管的更换，来减少油管漏失；2006对5口井腐蚀段进行更换，对127口井磨损段进行了更换（大部分为丝口磨损），通过更换新油管，油管故障率下降0.8，油井维护减少4井次。

1.2.3 优化杆柱偏磨位置，动态调整杆柱偏磨

在油井生产中由于井筒结蜡、产量的变化，抽油杆的受力也在不断的变化新的偏磨位置也不断的出现，不仅在斜井段存在偏磨，在直井段也会出现偏磨，一次性防磨不可能到位，只有逐步优化，动态调整，才能减少偏磨造成的油井维护次数，根据现场情况，对134口井的防磨进行了动态调整，调整后，偏磨引起的抽油杆故障明显减少,

1.2.4 抽油泵配套防气装置提高泵的排量系数

五里湾一区油井有着较高的油气比,气体影响普遍存在,油井气体影响严重者形成气锁,致使油井出液不正常或者不出液,导致上修,增加油井维护费用.为验证气体对抽油泵充满程度的影响，在81-34井进行功图测试分析，油井处于连续稳定抽油时,沉没度为125m。套管阀关闭时套管压力逐步上升，说明游离气产生较快并随环空液向井口流动。为确定稳定状态进行的不停井时泵的充满程度，示功仪测试的结果表明，泵功图为供液不足（游动阀和固定阀测试证实该泵工作状态良好）。在停井30min后再开机时泵充满度仍无变化。沉没度为145m，即使液面恢复，但上冲程泵的充满系数无法提高。可见因游离气的存在,泵的充满程度很难提高,严重影响抽油机的系统效率,为此引进防气装置.抽油泵配套井下防气装置，可以使抽油机井在较低沉没度条件下，达到较高排量系数，从而提高抽油泵效和系统效率

1.2.5 抽油机平衡优化

游梁式抽油机是一种变形的四连杆机构，其整机结构特点象一架天平，一端抽油载荷，一端是配重载荷。对于支架来说，如果抽油机载荷和平衡载荷形成的扭矩相等和变化一致，那么很小的动力就可以使抽油机连续不断的工作，也就是说抽油机的节能取决于平衡的好坏。在平衡率为100%时电动机提供动力仅用于提起1/2液柱重量和克服摩擦力等。平衡率越低，则需要电动机提供的动力越大。而抽油载荷是经常变化的，而平衡配重和抽油载荷不可能变化一致的，因此经常性的进行平衡优化，才能达到抽油机的节能目的，从而提高机采井的经济效益。

2 结语

在实施抽油机井逐步优化过程中，59口井进行杆柱优化组合，63口井进行参数优化，40口井进行抽油机平衡调整，3口井安装空控抽控制器，19口井安装变频调速装置。通过对抽油井的系统优化系统效率由2015年的22.01%，上升到目前的26.1%。从以上优化措施证明，只有在推广应用节能技术装备的同时，强化系统管理，实现机杆泵系统优化组合，才能充分发挥抽油机系统的节能效果，从而实现机采井的有效经济开发。

[1] 陶羽，优化机采井参数，提高机采系统效率[J]，工业，2016（05）：88-89.

[2] 段友芬，王岱光，陈奎，优化调整提高机采井系统效率对策[J]，中国科技博览，2014(11)：223.