節(jié)能型提撈式抽油機的現(xiàn)場應(yīng)用

楊麗蔡晗奇（.大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠；.大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司）

節(jié)能型提撈式抽油機的現(xiàn)場應(yīng)用

楊麗1蔡晗奇2（1.大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠；2.大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司）

對于低產(chǎn)抽油機井，存在著設(shè)備負載率低、能耗高等不易解決的問題，也存在著機型老化、維修困難、故障點多等生產(chǎn)管理問題。提撈式抽油機具有節(jié)電效果顯著，易于生產(chǎn)管理的優(yōu)點，其舉升工藝具有智能控制系統(tǒng)，采用間歇式提撈采油，設(shè)備維護方便，實現(xiàn)了自動啟停、自動量油、自動測量動液面等智能化運行功能，應(yīng)用節(jié)能型提撈式抽油機能有效地避免上述問題?，F(xiàn)場應(yīng)用表明，提撈式抽油機舉升方式能夠達到正常生產(chǎn)的需求，平均單井百米噸液耗電降低12.22 kWh，日節(jié)電率高達86.06%，具有廣泛的經(jīng)濟和社會效益，具有良好的應(yīng)用前景。

提撈式抽油機；節(jié)能；智能提撈；提撈抽子；間歇采油

在油田現(xiàn)有的機采方式中，常規(guī)游梁式抽油機[1]應(yīng)用時間最長，范圍最廣，設(shè)備老化日益嚴重，造成設(shè)備效率下降，致使能耗不斷增加。當(dāng)?shù)貙庸┮耗芰ο陆禃r，不能及時調(diào)整抽油機以適應(yīng)油井的生產(chǎn)，造成能源的浪費。同時，常規(guī)游梁式抽油機井在桿管偏磨、清防蠟等方面也存在不易解決的問題。因此，現(xiàn)場應(yīng)用了提撈式抽油機舉升新工藝，以此解決低產(chǎn)井能耗及管理問題，為今后低產(chǎn)井的合理采油方式提供了依據(jù)。

1 提撈式抽油機工作原理

提撈式抽油機舉升工藝是將油管作為泵筒，采用軟性連續(xù)抽油桿連接提撈抽子進行間歇式提撈采油。將提撈抽子下入到井下預(yù)定深度，當(dāng)提撈抽子上方液柱達到一定高度時，提撈抽子在鋼絲繩的帶動下上行抽油；當(dāng)提撈抽子上方液體完全進入回油管線后，提撈抽子下行到預(yù)定深度，完成一次抽油過程（圖1）。

2 舉升技術(shù)應(yīng)用

提撈抽子由膠筒構(gòu)成，由于普通油管內(nèi)壁不夠光滑，兩根油管連接處有空隙，提撈抽子在油管內(nèi)往復(fù)運動時，容易使提撈抽子磨損，造成漏失，影響提撈抽子使用壽命，因此開展了提高油管密封性的研究。

圖1 提撈式抽油機結(jié)構(gòu)原理

2.1 環(huán)氧粉末油管

新油管經(jīng)過檢驗后，進行噴砂除銹，然后噴鍍塑化改性環(huán)氧粉末。環(huán)氧粉末是一種熱塑性和熱固性粉末的混合體，在靜電涂覆固化時，熱固性環(huán)氧粉末在高溫下固化在油管表面形成防腐層，熱塑性樹脂粉末在高溫下不固化，于涂層表面形成防護層。環(huán)氧粉末涂層油管具有防腐防蠟的作用，且使油管內(nèi)壁相對光滑，可以延長提撈抽子的使用壽命。

2.2 油管接口密封裝置

通過在油管接箍內(nèi)管壁錐度中心位置，加工環(huán)形凹槽，將與其形狀相配合的密封環(huán)鑲在凹槽內(nèi)，連接油管即可。它可有效地提高兩根油管連接處的密封性，提高油井泵抽吸量，可以使油管達到微縫密封，近似于連續(xù)油管的效果，減少漏失量，提高生產(chǎn)效率，并達到節(jié)電的目的。

應(yīng)用這兩項技術(shù)后，提撈抽子平均使用壽命可以達到221 d，比原來未應(yīng)用這項技術(shù)時，提撈抽子壽命延長了196 d。

2.3 產(chǎn)量計量

通過安裝在井口的壓力傳感器判斷出管線何時進液，再根據(jù)每次進液時，提撈抽子距井口的距離計算出產(chǎn)液的體積?？刂葡到y(tǒng)將質(zhì)量和體積數(shù)據(jù)加以計算、處理，并裝入數(shù)據(jù)存儲器，以累計產(chǎn)量的形式在控制屏上顯示，其計算公式如下：

式中：

V——提撈一次井液體積，m3；

R——油管內(nèi)徑，m；

r——鋼絲繩外徑，m；

L——當(dāng)次提撈進液點，m。

利用罐車稱重與控制系統(tǒng)錄取數(shù)據(jù)進行了對比：提撈5次罐車稱重6.18 t，而通過控制系統(tǒng)計算為5.87 t，計量誤差5%。證明該計量軟件能較準(zhǔn)確計量單井產(chǎn)量，解決了提撈式抽油機間歇生產(chǎn)帶來的量油問題。

2.4 泵況分析診斷

提撈抽子作為提撈式抽油機的“抽油泵”，與普通抽油泵不同，是以油管為工作筒來工作的，因此，對其泵況診斷方法進行研究后，得出以下兩種方法：

1）監(jiān)測進液點。在地層供液能力沒有較大變動，提撈抽子啟動壓力一定的情況下，進液點深度一般不會變化。當(dāng)提撈抽子發(fā)生漏失時，由于在提撈抽子提升過程中井液漏失，進液點與泵況正常時相比升高，據(jù)此來判斷泵況。

2）監(jiān)測提撈式抽油機生產(chǎn)運行時壓力和電流的變化判斷泵況運行狀況，其基礎(chǔ)仍是進液點的變化。提撈抽子上行時，壓縮油管內(nèi)的氣體，此時井口單流閥尚未打開，作用在提撈抽子上的壓力增大、抽油機運行電流上升；當(dāng)接近進液點時，壓力和電流上升至最高，然后井口單流閥打開，開始進液，此時壓力、電流曲線出現(xiàn)拐點。如果該拐點的出現(xiàn)與泵況正常時相比滯后，則說明提撈抽子出現(xiàn)漏失（圖2）。

圖2 提撈式抽油機生產(chǎn)運行曲線

2.5 耗電量計量

提撈式抽油機控制系統(tǒng)采用間歇式采油方式，每口油井產(chǎn)量不同，間歇提撈生產(chǎn)制度也不同，給每口井日消耗電量的測量帶來了困難。為解決能耗測量，在每口提撈式抽油機井口安裝了電能表，可以通過每天讀取電能表的度數(shù)來記錄每口井的日耗電量，既方便又準(zhǔn)確。

3 現(xiàn)場應(yīng)用

3.1 生產(chǎn)狀況

A區(qū)塊共完成10口井的安裝，投產(chǎn)后產(chǎn)量基本與轉(zhuǎn)前持平，轉(zhuǎn)為提撈式抽油機后平均單井日增液1.6 t，日產(chǎn)油下降0.3 t，綜合含水上升2.6個百分點，含水略有上升。從轉(zhuǎn)為提撈式抽油機井后的

表1 提撈式抽油機生產(chǎn)情況統(tǒng)計

產(chǎn)量可以看出，提撈式抽油機井可以達到普通抽油機井的舉升能力，適用油井的正常生產(chǎn)（表1）。

3.2 提撈式抽油機清防蠟效果

提撈式抽油機在運行過程中，提撈抽子與油管之間的環(huán)空被密封裝置封閉，提撈抽子與油管壁之間沒有空隙，而提撈抽子在油管內(nèi)做往復(fù)運動，起到一次徹底清蠟的作用；所以，提撈式抽油機無須清蠟，熱洗周期長。

10口提撈式抽油機井，平均熱洗周期可達到180 d以上。

4 節(jié)能效果

為了更精確地測量提撈式抽油機井的能源[2]消耗狀況，每天對每口提撈式抽油機上安裝的電能表讀數(shù)進行定點記錄。在提撈式抽油機正常生產(chǎn)的狀態(tài)下，每隔24 h，讀取電能表顯示的數(shù)值，測量出提撈式抽油機井的日耗電量。通過跟蹤10口井的生產(chǎn)，測算出提撈式抽油機井平均單井日耗電量為35.56 kWh，平均單井百米噸液耗電1.98 kWh，與轉(zhuǎn)提撈式抽油機井前能耗對比，平均單井百米噸液耗電降低12.22 kWh，日節(jié)電率達86.06%，節(jié)能效果顯著。

5 結(jié)論

1）提撈式抽油機舉升方式初步達到了正常生產(chǎn)要求，能滿足低產(chǎn)液井生產(chǎn)的需要。

2）該舉升方式為間歇式提撈采油，節(jié)能降耗效果明顯，滿足了低產(chǎn)井的生產(chǎn)需要。

3）提撈式抽油機易于生產(chǎn)管理，降低了檢泵作業(yè)、日常維護等工人勞動強度，具有廣泛的經(jīng)濟效益和社會效益。

[1]倪國軍,高長樂,王志堅.常規(guī)游梁式抽油機節(jié)能改造[J].新疆石油天然氣，2005，9（5）:21-28.

[2]宋敏.不同采油方式的經(jīng)濟評價方法應(yīng)用[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊，2009，6（5）:87-88.

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.12.012

2016-06-01

（編輯 李珊梅）

楊麗，工程師，2005年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院，從事機采管理工作，E-mail:lyang_dq@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶市大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠工程技術(shù)大隊管理室，163113。