【文章內(nèi)容簡介】 統(tǒng)計的 492 口抽油機井，開井 436 口。調(diào)查分泵徑的產(chǎn)液量、泵效、泵深、動液面、沉沒度情況見表 22和表 23。 表 22 稀油井分泵徑生 產(chǎn)情況匯總表 泵 徑 (mm) 泵 深 (m) 產(chǎn) 液 (t/d) 泵 效 (%) 動 液 面 (m) 沉沒度 (m) 范圍 平均 范圍 平均 范圍 平均 范圍 平均 平均 32 ～ 3464 ～ ～ 1071～ 3868 2639 38 ～ 2989 ～ 13～ 0～ 3000 2193 44 ～ 2334 ～ ～ 241 0～ 2768 1081 56 ～ 1585 ～ 102 ～ 0～ 1903 57 ～ 1392 22～ ～ 0～ 1642 573 平均 2353 1470 從表 22 可以得出，稀油抽油機井平均產(chǎn)液量 t/d，平均 泵深 ，平均泵效 是 %。 西南石油大學工程碩士研究生學位論文 7 表 23 稠油井分泵徑生產(chǎn)情況匯總表 泵徑 (mm) 泵 深 (m) 產(chǎn) 液 (t/d) 泵 效 (%) 動 液 面 (m) 沉 沒 度 (m) 范圍 平均 范圍 平均 范圍 平均 范圍 平均 平均 56/38 ～ 2920 ～ ～ 0～ 2694 70/44 ～ 2824 ～ ～ 0～ 2056 平均 從表 23 可以得出，稠油抽油機井平均產(chǎn)液量 ，平均泵深 ，平均泵效 %。 稠油與稀油井對比 ,平均泵深 +，平均產(chǎn)液 ，平均泵效 + 個百分點。這主要是由于稠油井摻稀量計算在產(chǎn)液量內(nèi)，因而泵效較高 。 （ 2）電機應(yīng)用現(xiàn)狀 塔河油田應(yīng)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(yīng)用數(shù)量為 3口。從電機應(yīng)用情況，高轉(zhuǎn)差電機占主導地位。 從電機應(yīng)用情況，節(jié)能電機占主導地位；從測試情況，部分井仍存在電機偏大的問題。造成的原因是目前在用抽油機的啟動性能較好，因而所需的啟動功率與正常有功功率的比較低，因而有一定的調(diào)整余地。 潛油電泵井現(xiàn)狀 統(tǒng)計塔河油田 101 口潛油電泵井，其中排量主要有 40 m3/d、 50m3/d、 80 m3/d、 100 m3/d、 120 m3/d、 150 m3/d、 200 m3/d、 300 m3/d、 400 m3/d 等 9種 。見表 24。 統(tǒng)計的開井 95 口。調(diào)查其不同泵型的產(chǎn)液量、泵效、泵深情況見表 25 和表 26。 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 %。 表 26 塔河油田潛油電泵井稠油井分排量生產(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 50 4 4 2501～ 36～ ～ 80 11 11 2442～ ～ 110 ～ 100 17 17 ～ 3506 ～ 168 ～ 120 11 11 ～ 3527 54～ ～ 150 20 20 2800～ 38～ ～ 200 2 2 2499～ 104～ ～ 65 65 從表 26 可以得出，稠油潛油電泵井平均產(chǎn)液量 ，平均泵深 ，平均泵效 %。 稠油與稀油井對比 ,平均泵深 + m，平均產(chǎn)液 t/d，平均泵效 + 個百分點。這主要是由于稠油井摻稀量計算在產(chǎn)液量內(nèi)，因而泵效較高 。 塔河油田機采井 存在的主要技術(shù)問題 通過對塔河油田機采井現(xiàn)狀調(diào)查，結(jié)合塔河油田油藏特征，最終認為，塔河油田機西南石油大學工程碩士研究生學位論文 9 械采油方面主要存在以下三方面的問題： （ 1） 泵深大、動液面高、泵效高，反映出塔河油田抽油機井純抽泵效 低的問題 。 由于塔河油田抽油機井的平均下泵深度達到 2500 米，因而在上沖程完成加載過程期間，會產(chǎn)生較大的抽油桿的彈性伸長，伸長量在 米～ 米之間 ,預(yù)計在抽油機的地面沖程 30%～ 55%，因而其泵效如高出這個界限則是不正常的；另外通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，抽油機井泵效高的井，其動液面深度較小，因而可以認為，大多數(shù)井的工況為抽帶噴。 （ 2） 稠油區(qū)塊由于流體性質(zhì)限制，會導致抽油機井能耗水平較高 。 對于稠油區(qū)塊，由于流體粘度較高，采用摻稀生產(chǎn)，平均粘度雖有所下降，但隨流體在井筒內(nèi)向上運動，溫度下降，到達井筒中上部時的粘度 仍會較高，由于粘度造成的摩擦負荷不僅不可忽視，高者會達到 104N 以上的水平，勢必造成與稀油區(qū)塊相比，在相同產(chǎn)液量條件下，能耗水平較高。 （ 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 。 由于在現(xiàn)有的工藝技術(shù)水平條件下，抽油桿作為抽油機舉升的主要動力傳動部件，彈性損失的存在的必然的，而且彈性損失將隨著桿長度的增加而增加。因而，常規(guī)的抽油機 +深井泵舉升工藝，有著下泵深度的限制。 另外，新的深井泵深抽舉升工藝的研究，目前仍在理論研究與現(xiàn)場試驗階段，暫時還難以取得突破性的進展。 （ 4） 部分抽 油機井 功率利用率低 。 通過測試發(fā)現(xiàn)，多數(shù)抽油機井電機的有功功率利用比較合理，但仍有一部分井的功率利用率在 20%以下，對于這部分井的電機仍有下調(diào)裝機功率的余地。 塔河油田機采井工藝優(yōu)化 10 第 3 章 系統(tǒng)效率測試及效果對比評價 系統(tǒng)效率監(jiān)測選井 (1) 測試目的 針對塔河油田部分低泵效機采井開展系統(tǒng)效率測試，并對測試結(jié)果進行分析評價，找出影響系統(tǒng)效率的主要因素，提出機采工藝優(yōu)化方案，提高機采系統(tǒng)效率。 (2) 選井原則 ① 選井 覆蓋 不同機采方式、不同產(chǎn)能、不同泵掛 等狀況； ② 選取能夠連續(xù)正常生產(chǎn) 30天以上的機采井 ， 不選連抽 帶噴的機采井； ③ 優(yōu)先選取 2020年應(yīng)用新工藝機采井，包括側(cè)流泵、自動補償泵、側(cè)流減載泵、16型抽油機、永磁無刷電機等。 (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。 表 31 按不同機采方式不同產(chǎn)能選井列表 生產(chǎn)方式 日產(chǎn)液 t/d 井數(shù) 抽油機井 010 3 1030 19 3060 13 ≥ 60 2 小計 37 電潛泵井 050 1 50100 5 ≥ 100 2 小計 8 合計 45 表 32 按不同機采 方式不同泵掛井列表 生產(chǎn)方式 泵掛 m 井數(shù) 抽油機井 ＜ 2020 15 20203000 14 30004000 6 ≥ 4000 2 小計 37 電潛泵井 ＜ 2020 4 ≥ 2020 4 小計 8 合計 45 西南石油大學工程碩士研究生學位論文 11 機采系統(tǒng)主要測試內(nèi)容 與計算方法 有桿抽油系統(tǒng) 包括： 原動機 (電機 )、抽油機、抽油桿、抽油泵、井下管柱和井口裝置等 [27]。 通過抽油機電動機、曲柄一連桿一游梁機構(gòu)、抽油桿柱，將地面電能轉(zhuǎn)化為舉升地層流體的能量，因此，整個有桿抽油系統(tǒng)工作時是一能量不斷傳遞和轉(zhuǎn) 化的過程。在能量每一次傳遞時都會損失一定的能量。系統(tǒng)效率是表征有桿抽油系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換與利用效率的主要指標 [28]。 為了準確的獲得系統(tǒng)各部分的能耗數(shù)據(jù)，需要采用一定的測試儀器，在現(xiàn)場對電機、減速器的轉(zhuǎn)速及功率進行實測，并結(jié)合光桿示功圖、動液面以及油壓、套壓、產(chǎn)液量和含水率等數(shù)據(jù)進行分析計算。 目前 ， 機采井系統(tǒng)效率測試主要分為電參數(shù)測試及示功圖測試，兩種測試同時進行[29]。其目的主要是測試輸入功率，計算地面效率、井下效率及系統(tǒng)效率。 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。η 4還可以再分解，但暫時沒做這一 工作，從而得到： 432145 ??????? ?????? (1)抽油機井效率計算方法 ① 有效功率 864002 gHQP ???? ? （ 31） 式中： 2P — 有效功率， kW； Q — 油井產(chǎn)液量， m3/d； H — 有效揚程， m； ? — 油井液體密度， t/m3； g — 重力加速度， g =。 ② 有效揚程 ? ? ? ? ? ?? ??? 00 1000 ????? ???? dxtd HHgPPHH （ 32） 式中： H — 有效揚程， m； dH — 實測油井動液面深度， m； xH — 油井泵吸入口深度， m； 0P — 井口油壓， MPa； 塔河油田機采井工藝優(yōu)化 12 tP — 井口套壓， MPa； 0? — 原油密度， t/m3。 ③光桿功率 6 0 0 0 03 sdd nfSAP ???? （ 33） 式中： 3P — 抽油機井光桿功率， kW； A — 示功圖的面積， mm2； dS — 示功圖減程比， m/mm； df — 示功圖力比， N/mm； sn — 光桿實測平均沖次， min1。 ④抽油機的地面效率 %10021 ?? PPs? （ 34） 式中： s? — 抽油機系統(tǒng)地面效率 ， %； 1P — 抽油機井的輸入功率， kW； 3P — 抽油機井的光桿功率， kW。 ⑤ 抽油機的井下效率 %10032 ?? PPw? (35) 式中： w? — 抽油機系統(tǒng)井下效率 ， %； 2P — 抽油機井的輸入功率， kW； 3P — 抽油機井的光桿功率， kW。 ⑥ 單井的系統(tǒng)效率 %10012 ?? PP? （ 36） 式中： ? — 單井系統(tǒng)效率， %； 1P — 抽油機井的輸入功率， kW； 2P — 抽油機井的有效功率， kW。 ⑦平均系 統(tǒng)效率 機械 采油井的平均系統(tǒng)效率計算，采用輸入功率加權(quán)平均法計算，即： 西南石油大學工程碩士研究生學位論文 13 %1001111???????niiniiiaPP ?? （ 37） 式中： a? — 抽油機井的平均系統(tǒng)效率， %； iP1 — 抽油機井系統(tǒng)單井輸入功率， kW； i? — 抽油機井單井系統(tǒng)效率， %； n — 抽油機井測試井數(shù)。 ⑧百米噸液耗電 HQ PW ??? 12400 （ 38） 式中： 1P — 抽油機井的輸入功率， kW。 W — 抽油機單井噸液百米提升高度有功耗電量， kW h/(102m t)； Q — 油井產(chǎn)液量， t/d； H — 有效揚程， m。 ⑨排量系數(shù) 額定實際泵 ?? （ 39） 式中： 泵? — 排量系數(shù)， %；