智能型提捞抽油机现场试验应用效果分析

2014-01-25张晓磊大庆石油管理局技术监督中心

石油石化节能 2014年7期

张晓磊（大庆石油管理局技术监督中心）

长期以来，传统抽油机以其成熟的技术、可靠的性能被广泛应用于国内外各油田，但是传统机型所固有的采油的方式造成“空抽”现象严重，使得吨液能耗增加，吨油成本不能得到有效控制。针对这一普遍问题，大庆榆对林油田根据自身油田的特点进行了积极的研究和探索，技术人员进行了大量现场试验，通过采用智能型提捞抽油机可以有效地降耗采油系统能耗、提高机采系统效率及提升采油效率都具有重要作用，可以有效的解决该问题。

1 智能型提捞抽油机

1.1 装置结构

智能提捞式抽油机主要由3部分构成：智能地面主机、复合钢丝绳及井下抽油器组成，见图1。

图1 提捞式抽油机结构图

地面主机由减速电动机、柔性抽油杆卷筒、排绳器、井架、刹车器、及自动化控制装置等部分构成。滚筒的旋转运动通过链传动带动排绳器主动链轮旋转，带动链条回转运动，链条上的滑块，随同链条带动滑槽架往复运动，滑槽架带动钢丝绳同步在滚筒上缠绕，减少了因装置排绳紊乱造成钢丝绳挤压的问题。

复合钢丝绳采用¡°6+1¡±结构，单根、单股钢丝编织时均采用复合材料完全填满钢丝绳内部缝隙，并采取特殊工艺在钢丝绳主体外层整体包覆耐磨复合材料，使钢丝绳内部结构紧密，强度高，外部光滑，井口密封可靠。

井下抽油器在内外压压缩膨胀密封方式的基础上，采用内衬金属环弹性补偿结构，通过密封材料的优化，选用多种橡胶材料制作胶筒。

1.2 工作原理

当智能提捞式抽油机工作时，制动器松开，电动机反转，在加重杆的作用下，井下抽油器带着钢丝绳匀速下行。当井下抽油器到达液面时，地面控制系统根据井下液位传感器检测到的钢丝绳负荷变化，判断井下抽油器是否已到达液面，并将液位传感器所检测抽油器当前距离设定为井下液面深度，地面控制系统根据用户设置的遇液下行距离，并且在不超出用户设定的下行停车距离的前提下，控制井下抽油器继续下行至指定深度，电动机停止，刹车制动，井下抽油器停留在该位置，此时，制动器松开，电动机正转，抽油器在钢丝绳的带动下上行抽油，当井下抽油器上行至已设定的上行深度时，控制系统控制电动机停止，制动器制动，完成一次抽油。地面控制系统自动根据液面恢复速度确定抽油的间歇时间，待液面恢复到一定程度后，控制系统便控制抽油器下行，开始下一个工作循环。

2 现场试验

2.1 试验方法

按SY/T 5264—2012《油田生产系统能耗测试和计算方法》采用“效果比较测定法”，即在可比的条件下，将应用智能提捞抽油机前后的能耗指标进行比较，用节能率表示其节能效果，并按相关标注进行评价[1]。

2.2 试验区块

根据试验需要本次测试主要选择2个区块进行测试，即树322与树16，试验区块为低渗透地层，由于地层为低渗透油层，地层供液不强，单井产液量不高。树322区块，面积为4.5 km2，共有油井64口，其中游梁式抽油机59口，智能提捞抽油机5口，占总数的7.81%；树16区块，面积为4 km2，共有油井59口，其中游梁式抽油机52口，智能提捞抽油机7口，占总数的11.86%。

本次测试共选择6口井进行对比测试，其中树322区块4口井，树16区块2口井，见表1。