【正文】 單井系統(tǒng)效率， %。 表 34 抽油機井系統(tǒng)效率分級統(tǒng)計表 系統(tǒng)效率分級 ≤ 10% 1020% 2030% 3040% ＞ 40% 合計 井數(shù)（口） 7 4 16 6 4 37 平均值（ %） 電泵井測試 8 口井，平均系統(tǒng)效率 %，其中系統(tǒng)效率大于 10%的只有 1 口井，系統(tǒng)效率為 %，其余 7 口井平均系統(tǒng)效率僅為 %，系統(tǒng)效率偏低 ，具體見表35。下泵深度越大，沖程損失體現(xiàn)地越加明顯，系統(tǒng)效率有所降低。特別是動液面在21002600m 時，系統(tǒng)效率相對最高。 西南石油大學工程碩士研究生學位論文 19 表 310 系統(tǒng)效率大于 30%井情況分析表 序號 井 號 泵徑(mm) 沖程(m) 沖次(n/min) 產(chǎn)液(t/d) 泵效(%) 泵深 (m) 動液面(m) 沉沒度(m) 有功 功率(kW) 無功 功率(kW) 功率因數(shù) 系統(tǒng) 效率 (kW) 備注 1 DK23H 57 5 3 采用永磁無刷電機 2 S18 44 5 4 采用永磁無刷電機 3 TK123H 56 5 3 機泵桿配置合理，泵效高 4 TK337 44 2 24 長沖程低沖次能耗低 5 TK470CH 44 長沖程低沖次能耗低 6 TK7205 57 有效舉升高度高 7 TK929H 44 5 5 機泵桿配置合理， 沉沒度合理 8 TK716 56 3 有效舉升高 度高 9 TH10106 70/44 5 3 機泵桿配置合理，泵效高 10 S81 70/44 5 3 機泵桿配置合理 合計 /平均 塔河油田機采井工藝優(yōu)化 20 ⑥ 低系統(tǒng)效率分析 本次系統(tǒng)效率測試的 37 口抽油機井中系統(tǒng)效率小于 10%有 7 口井，平均系統(tǒng)效率%，比抽油機平均系統(tǒng)效率低 個百分點。 4 TK127H 57 5 4 80 供液能力強，參數(shù)偏小致使高舉升高度偏低，系統(tǒng)效率低。由于離心泵揚程有一定的壓頭余地，可有效地保證泵效有較高的水平，采用減級措施后，可使耗電量有所下降，系統(tǒng)效率上升。建議分析該井生產(chǎn)能力，選擇排量 150m3/d 電泵生產(chǎn)，同時離心泵揚程選用 2020 米。另一方面可能排量偏大，造成嚴重欠載，能耗偏高。 提高地面系統(tǒng)的 主 要措施 ： 根據(jù)油井井況和抽油桿 柱、泵徑、機抽參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計結(jié)果，優(yōu)選電機和抽油機，包括選配節(jié)能電機和抽油機及及時確定和調(diào)整平衡重或平衡半徑。 （ 2）使用節(jié)能型抽油設(shè)備 節(jié)能型抽油設(shè)備的使用是提高有桿抽油系統(tǒng)效率的“硬件環(huán)境”，是提高系統(tǒng)效率的重要保證。利用滾輪接箍和扶正器能減小桿柱的摩擦功率損失和桿柱的變形，可減小桿柱的功率 損失，對于斜井和定向井效果更佳。 ②沖程沖次對系統(tǒng)效率的影響 在泵徑、泵掛深度、有效揚程、桿柱組合相同的條件下，不同沖程沖次的配合直接影響排量、懸點 動載荷、沖程損失等，從而影響系統(tǒng)效率。 （ 4）加強抽油機的保養(yǎng)，提高抽油機傳動效率 可以從以下幾方面提高抽油機的傳動效率： ①保持抽油機的平衡 塔河油田機采井工藝優(yōu)化 26 抽油機調(diào)平衡是優(yōu)化 抽油機系統(tǒng)運行狀態(tài)、節(jié)能降耗、提高系統(tǒng)效率和設(shè)備運行壽命的重要管理環(huán)節(jié)。但大直徑抽油泵的使用要受到套管尺寸及油管尺寸以及抽油桿強度的限制。 ①泵掛深度對系統(tǒng)效率的影響 機抽井在一定的機 桿 泵匹配條 件下，存在一最佳沉沒度：沉沒度過大，下泵深度及抽油桿柱長度 相應 增加，除抽油桿柱與油管柱的彈性變形即沖程損失略有增加外，抽油機懸點載荷必然增加，系統(tǒng)輸入功率與能耗必然增加，導致系統(tǒng)效率降低；反之，若沉沒度過小，因沉沒壓力低導致溶解氣釋放、泵充滿程度下降而引起泵效降低進而使有效功率降低，同樣會導致系統(tǒng)效率降低。 ③天然氣發(fā)動機 由于大多數(shù)抽油井均有一定的伴生氣量，而這部分天然氣的集輸和利用有一定的困難，利用該伴生氣作天然氣發(fā)動機的燃料，以作為抽油機井系統(tǒng)的動力，對油田節(jié)約電力、降低成本具有重要的意義。因此，電機效率是影響抽油機井系統(tǒng)地面效率的主要因素。 提高機采井系統(tǒng)效率的措施 影響機采井系統(tǒng)效率的因素主要有 [32]：地面設(shè)備（主要是電動機、設(shè)備傳動等引起的損耗）、井下工具 （抽油桿的結(jié)構(gòu)尺寸、強度、重量及組合方式，抽油泵的結(jié)構(gòu)等） 、采油管理方面 （生產(chǎn)參數(shù)設(shè)計的不合理、泵效的降低等） 和其他方面 （井斜狀況、井筒流體的組份與物性、地層能量等） 等。因而作業(yè)需上提泵掛 397 米。 ④ TK467 井：該井泵效較高、動液面在井口、沉沒度高，導致系統(tǒng)效率偏低。 表 312 電泵井系統(tǒng)效率小于 10%井情況分析表 序號 井號 頻率Hz 泵深 m 泵型m3/d 油壓MPa 套壓MPa 產(chǎn)液t/d 產(chǎn)油t/d 產(chǎn)水t/d 1 DK21H 2300 50 2 TK245H 30 2039 150 3 TK210 47 1764 50 4 TK467 32 1851 80 5 T414CH 45 1995 80 6 TK909H 25 2020 150 7 AT19H 35 2290 80 平均 2034 91 序號 井號 含水 % 泵效 % 動液面m 沉沒度 m 有功功率 kW 無功功率 kW 視 在功率 kW 系統(tǒng)效率％ 1 DK21H 211 2089 2 TK245H 1 2038 3 TK210 0 1764 4 TK467 0 1851 5 T414CH 0 1995 6 TK909H 0 1997 7 AT19H 0 2290 平均 30 2020 ① DK21H 井：該井由于泵深過大，而動液面高、沉沒度大，有效揚程偏小，且能耗高，從而導致系統(tǒng)效率偏 低。 2 TK119H 44 5 3 210 該井泵效 %，供液能力強，參數(shù)偏小致使高舉升高度偏低。 主要是由于這部分井平衡狀況良好，電機選用了節(jié)能效果好的永磁無刷電機，加之參數(shù)設(shè)計合理，抽油泵在合理工況下生產(chǎn)，因而具備了較高的系統(tǒng)效率。抽油機井不同沉沒度系統(tǒng)效率統(tǒng)計情況見表 38。抽油機井不同泵型系統(tǒng)效率統(tǒng)計情況見表 36。 測試數(shù)據(jù)情況 2020 年共計進行系統(tǒng)效率測試 45 口井， 平均系統(tǒng)效率 %， 其中抽油機井 37口，平均系統(tǒng)效率 %；電泵井 8 口，平均系統(tǒng)效率 %，具體見表 33。 ②潛油電泵井的有效功率 864002 gHQP ???? ? （ 311） 式中： P2— 有效功率， kW； Q— 油井產(chǎn)液量， m3/d； H— 有效揚程， m； ρ — 油井液體密度， t/m3； g— 重力加速度， g =。 ⑧百米噸液耗電 HQ PW ??? 12400 （ 38） 式中： 1P — 抽油機井的輸入功率， kW。 在研究這一問題時 ， 可將抽油機 — 深井泵裝置的總效率 η 分解為地面部分效率 η 5（ 從電動 機到懸繩器 ） 及井下部分效率 η 4（ 從懸繩 器經(jīng)深井泵返回到井口 ） [30]， 并進一步分解為電動機效率 η 1， 皮帶一減速箱效率 η 2（ 因減速箱輸入軸空間位置所限 ， 皮帶與減速箱較難再分解 ）， 四連桿機構(gòu)效率 η 3和井下部分效率 η 4。 (3) 詳細選井情況 根據(jù)上述選井原則，選出 37 口 抽油機 井 、 8 口電泵井， 具體見下表 3 32。 （ 3） 由于井深較大，抽油桿的彈性損失也較大，對深抽工藝提出了更高的要求 。 表 24 塔河油田潛油電泵井分排量井數(shù)統(tǒng)計匯總表 泵排量 （ m3/d) 40 50 80 100 120 150 200 300 400 合計 井數(shù) (口） 1 16 21 22 12 25 2 1 1 101 塔河油田機采井工藝優(yōu)化 8 表 25 塔河油田潛油電泵井稀油井分排量生產(chǎn)情況統(tǒng)計匯總表 排量 m3/d 開井數(shù) 目 (口 ) 調(diào)查 井數(shù) (口 ) 泵 深 (m) 產(chǎn) 液 (t/d) 泵 效 (%) 范圍 平均 范圍 平均 范圍 平均 40 1 1 50 16 16 ～ 3500 ～ ～ 80 9 9 1798～ ～ ～ 100 2 2 ～ 2795 ～ 56～ 120 1 1 150 4 4 ～ 3527 26～ ～ 15505 300 1 1 400 1 1 35 35 從表 25 可以得出，稀油潛油電泵井平均產(chǎn)液量 ，平均泵 深 ，平均泵效 %。 （ 2）電機應用現(xiàn)狀 塔河油田應用的主要電機有兩類：一類是 Y 系列電機，約占抽油機井總數(shù)的 40%以下；第二類是高轉(zhuǎn)差電機， 約占 50%以上，其余為永磁無刷直流電機，應用數(shù)量為 3口。 塔河油田機采井現(xiàn)狀 抽油機井現(xiàn)狀 （ 1）抽油機井生產(chǎn)情況 到 2020 年 6月 ,塔河油田目前共有抽油機井 536 口，統(tǒng)計 492 口井的機型與泵徑的配合情況見表 21。塔河油田采油一廠的原油密度一般在 ～ ，油層原油平均粘度為 ，地面脫水原油的粘度最高可達到 274700 (60℃ )，膠質(zhì)含量平均為 %，瀝青質(zhì)含量一般不大于 20%。即：超深、超稠；高溫、高壓、高粘、高礦化度、高含硫化氫。 （ 1）砂巖油藏地質(zhì)特征 砂巖儲 層一般埋深 4400～ 5100m，壓力系數(shù)為 ～ ，地層溫度梯度 ～℃ /100 m，滲透率一般為 56～ 416 103μ m2。 主要 研究內(nèi)容 論文的主要研究內(nèi)容： （ 1）通過對塔河油田現(xiàn)有機采井生產(chǎn)現(xiàn)狀進行分析， 塔河油田現(xiàn)有抽油機工作效率特點及地面井下工作效率計算方法 。 表 11 國內(nèi)部分油田系統(tǒng)效率統(tǒng)計表 油 田 統(tǒng)計時間（年） 系統(tǒng)效率（ %） 備 注 國外 30～ 47 采用節(jié)能抽油機后的高限 中國 12～ 30 專家估計 大慶 1986 1996 2020 18 平均 試驗區(qū)塊 平均 孤東采油廠 2020 212口井測試平均 華北油田 2020 平均 歡喜嶺油田 2020 76口井優(yōu)化后統(tǒng)計 胡慶油田 2020 平均 長慶馬嶺油田 2020 平均 新疆石西油田 2020 （莫北 2區(qū)塊） （莫北 5區(qū)塊） （莫 009區(qū) 塊） 實測平均（油層埋藏深度3800～ 4000m，泵掛 2500m左右） 文留油田 平均 克拉瑪依油田 優(yōu)化井統(tǒng)計 從上表可以看出，我國油田 機采井 系統(tǒng)效率普遍偏低。 1967 年 3月 API 采油設(shè)備標準化委員會首次出版了 APIRP11L“ 有桿抽油設(shè)備計算推薦作法 ” 。 國內(nèi)外現(xiàn)狀 由于抽油機井系統(tǒng)效率測試分析方法現(xiàn)場工作量大 ， 所以無法進行大量推廣應用 。 h，按電價 /度 計算年節(jié)電經(jīng)濟效益可達到 108元 [1～ 3]。 具體來說，本文研究內(nèi)容主要包括： （ 1）通 過對塔河油田現(xiàn)有的機采 井 現(xiàn)狀 的 統(tǒng)計分析 ， 總結(jié) 塔河油田抽油機工作效率特點及地面井下工作效率計算方法 。為了保障油氣產(chǎn)量、減少采油成本 ，因此 塔河油田機采系統(tǒng)工藝優(yōu)化研究 亟待解決 。 （ 4） 根據(jù)各區(qū)塊原油物性差異和機采井生產(chǎn)動態(tài)，結(jié)合油藏地質(zhì)特征，編寫機采井技術(shù)指標、評價標準及生產(chǎn)管理規(guī)范，指導現(xiàn)場生產(chǎn)實踐，不斷提高機采工藝管理水平。 特別是 多數(shù)油田 抽油機井的機采系統(tǒng)效率低、能耗高及單井年耗電量高等問題 [4]不斷出現(xiàn) ， 為此，積極開展機采井 工藝參數(shù)