抽油机井节能措施探讨

所属栏目:机械论文 发布日期:2012-12-27 08:57 热度:

  摘要:延长油田股份有限公司青平川采油厂目前有生产井3220口,开井2098口。油井投产后一直按原始抽汲参数生产,未将油井抽汲参数的调整纳入油田的日常生产管理中。随着油田生产动态的变化,原始抽汲参数已不适应油井的正常生产。其平均泵效只有12.17%,加速了设备的老化程度。油井免修期直线下降,作业费、电费直线攀升,二00六年已达到126.21元/吨。接近油田公司最低水平,给采油厂造成极大的隐形浪费。

  关键词: 延长,抽油机,调查,实践,研究

  一、 青平川采油厂抽油机井能耗现状

  青平川采油厂目前开井2098口,平均井深307m,选用2型、3型抽油机,4千瓦电机、7.5千瓦电机。泵型:CYB44/2.4G,冲程为0.5m--0.9m,冲次12次/分,其理论排液量为13.14--23.65,平均泵效为12.17%。(实际泵效为4.41%)泵效是衡量泵工作好坏和管理水平高低的一项重要生产指标。在正常情况下,泵效能够达到60--70%,就认为泵的工作情况是良好的。根据青平川采油厂的实际情况,我们确定本次活动的目标,使深井泵泵效达到80%。目前,采油厂泵效较低的原因,主要是设备老化、保养不及时、安装不规范、全天候运行及职工责任心不强、缺少主人翁思想所致。经过对以上原因的分析,我们认为确定80%的工作目标是切实可行的。根据这一现状,经过充分讨论,成立QC小组,通过小组活动来解决这一问题。

  二、抽油机井节能措施的实践与研究

  1选题理由

  随着油田生产动态的变化,原始抽汲参数已不适应油井的正常生产。其平均泵效只有12.17%,也就是说抽油机每抽100个冲次,只有12.17个冲次在出油,其它冲次是不上油的,在做无用功,加速了设备的老化程度。采油大队吨油成本由28元/吨增至85元/吨,但其维护费的涨幅远远高于工资的增幅。油井免修期直线下降,作业费、电费直线攀升,二00六年已达到126.21元/吨。接近油田公司最低水平,给采油厂造成极大的隐形浪费。和中石油集团公司相关标准相去甚远,因此我们QC小组决定以“对油井抽汲参数的研究”为课题开展工作。

  2、现状调查:

  青平川采油厂目前开井2098口,平均井深307m,选用2型、3型抽油机,4千瓦电机、7.5千瓦电机。泵型:CYB44/2.4G,冲程为0.5m--0.9m,冲次12次/分,其理论排液量为13.14--23.65,平均泵效为12.17%。(实际泵效为4.41%)

  3、活动目标

  3(1)、工作目标的确定:

  泵效是衡量泵工作好坏和管理水平高低的一项重要生产指标。在正常情况下,泵效能够达到60--70%,就认为泵的工作情况是良好的。根据青平川采油厂的实际情况,我们确定本次活动的目标,使深井泵及抽油机的机械效率达到80%。

  3(2)、可行性分析

  目前,采油厂泵效较低的原因,主要是设备老化、保养不及时、安装不规范、全天候运行及职工责任心不强、缺少主人翁思想所致。经过对以上原因的分析,我们认为确定80%的工作目标是切实可行的。根据这一现状,经过充分讨论,成立QC小组,通过小组活动来解决这一问题。

  4、原因分析:

  我们在不同的区域,选择了不同泵挂深度、不同产量的4口油井,每天测试一次,测试结果见表1:

  从图2中可以看出,其主要因素是:①硬件配套不合理。②油井工作制度不合理。③设备故障多。④职工责任心不强。是导致深井泵泵效低、抽油机机械效率低的主要原因。

  6.实施阶段

  1、解决硬件配套不合理

  青平川采油厂目前单井平均供液能力为1.6m3/d(报表数据),实际供液能力为0.58m3/d。而选用型号为CYB44/2.4G深井泵,其平均抽汲能力为13.14m3/d,油井抽汲能力与供液能力严重不协调,对资源造成了极大的浪费。当井深一定时,选用CYB32/0.9G的深井泵,其驴头悬点最大载荷可减少27.27%,其理论排量为6.96m3/d,当抽油机的机械效率一定时,抽油机输出的功率也可减少27.27%。这样,泵挂深度为500m时(青平川采油厂生产井井深均在500m以内),其悬点最大载荷只有11.26千牛。所以400m以上的油井也不需要选用CYJ3—1.5—9HB型抽油机,可节约24470元/台。电能也可节约27.27%,采油厂全年可节约电费1262.14万×0.2727=344.19万元。电机选用2.2千瓦、3千瓦的电机即可满足生产的需要。

  2、确定油井合理的工作制度

  所谓油井的合理工作制度是指下泵深度、泵径、冲程、冲次在一定油层情况下的合理配合。

  (1)油井合理生产压差的确定

  生产压差是否合理,是油井能否高产稳产的关键。通过系统试井,我们认为新投油井0.4—0.6Mpa的生产压差较为合理。

  (2)、确定合理的下泵深度

  泵在井里的下入深度,是选择抽油机和油杆的重要参数。通过所确定的合理压差,根据不同的井深确定了不同的下泵深度。

  (3)、确定泵径、冲程、冲数的合理配合

  方案Ⅰ、将抽油机减速箱和电机皮带轮,做成不同大小的皮带槽,以实现冲次为7、10、13次/min的冲数,可大幅提升泵效。缺点是采油工很难根据不同的排液量来确定合理的冲次。

  方案Ⅱ、间隙采油,安装时间控制器。根据油井的实际排液量,确定泵效为90%的抽汲时间。印发成册,发至各班组,以便遵照执行,较易实现。

  3、解决设备故障多的问题

  (1)、抽油机保养不及时。

  制定抽油机使用保养手册,并且加大检查力度,以实现设备长期正常运行。

  (2)、安装不规范

  完善目前的安装、操作规范,加大检查处罚力度,使其按规范要求安装投试,保证设备正常运行。

  (3)、检泵质量差,检测手段不完备

  抽油机、深井泵检修后没有专人检查验收,检修后直接投入生产,很难保证每台设备都能达到合格要求。需设专人试压50Mpa、日漏失量小于100L方可入井,确保油井具有较高的免修期。

  4、职工责任心不强

  加强职工思想素质教育,使其逐步形成主人翁的意识。同时加大监督、检查力度,以保证设备正常运行。

  7、效果检查

  对策实施后,取得了明显的效果,在油井排液量不变的前提下,选用CYB32/0.9G深井泵,泵效提高了13.79 %/口,电费节约9度/口。换电机后泵效提高了3.98 %/口,电费节约了5.13度/口,安装时间控制器间隙采油泵效提高了79.02 %/口,电费节约了20度/口(见表3、4)。

  若全厂推广应用,采油厂可节约电费816.35万元,抽油机、抽油泵使用寿命可延长6.49倍。那油井的免修期也可延长6.49倍。给采油厂带来直接、间接的效益是相当可观的。

  图(6)

  8、巩固提高

  1、标准化

  (1)、完善抽油机一级保养,二级保养细则。

  (2)、完善日常管理内容。

  ①地面管理

  ②井筒管理

  ③油层管理

  ④注采管理

  (3)、完善抽油机巡回检查内容、方法及注意事项。

  ①制定开关抽油井的操作要点。

  冲次理论排量排液量(吨)

  ②编制不同排液量油井抽汲时间,以便对照执行,使泵效能达到较高的水平。

  ③通过活动,青平川采油厂绝大多数油井其井深均小于500m.因此,选用CYB32/0.9G深井泵、2型抽油机。0.4--0.6Mpa的生产压差即可满足油井的正常生产。当泵效为90%时,不同排液量下的抽汲时间。

  2 遗留问题

  青平川采油厂从87年建厂到现在,将近二十年的生产时间,设备老化问题是一个比较凸出的问题。应加强对设备的维护和保养,使设备达到最佳运行状态。

  九、原因分析及对策

  1.在不同的区域,选择了不同泵挂深度、不同产量的4口油井,每天测试一次,测试结果见实测数据表。从原因分析图中可以看出,其主要因素是:①硬件配套不合理。②油井工作制度不合理。③设备故障多。④职工责任心不强。是导致深井泵机械效率低的主要原因。

  十、制定对策

  根据原因分析,围绕主要因素,制定对策措施

  1.科学规范的选用合理配置。根据不同的井深、供液能力,提供不同型号抽油机、选用不同功率的电机及与之相适应的深井泵。

  2. 确定合理的工作制度。根据目前油井供液能力,可将Φ44泵改为Φ32泵,当井深一定时可节约47.11%的功率。因此,目前所使用的3型抽油机可换成2型的。安装时间控制器,实行间隔采油。加强油井动态检测,每月测功图、液面各一次。

  3. 使设备能正常运行。①按规范安装油井。②对抽油机实行定时保养。检泵后专人负责验收,测试压力、漏失量及各部件均合格后方可入库。③确定合理的抽汲时间,降低低效无功作业。

  4. 增强责任心。①加强职工思想道德教育,增强职工主人翁意识,树立厂兴我荣、厂衰我耻及物竞天择、适者生存的道理。②加强职工劳动纪律及检督、检查的力度。

  三、抽油机井能耗实施阶段

  1、解决硬件配套不合理

  青平川采油厂目前单井平均供液能力为1.6m3/d(报表数据),实际供液能力为0.58m3/d。而选用型号为CYB44/2.4G深井泵,其平均抽汲能力为13.14m3/d,油井抽汲能力与供液能力严重不协调,对资源造成了极大的浪费。当井深一定时,选用CYB32/0.9G的深井泵,其驴头悬点最大载荷可减少47.11%,其理论排量为6.96m3/d,当抽油机的机械效率一定时,抽油机输出的功率也可减少47.11%。这样,泵挂深度为500m时(青平川采油厂生产井井深均在500m以内),其悬点最大载荷只有11.26千牛。所以400m以上的油井也不需要选用CYJ3—1.5—9HB型抽油机,电机选用2.2千瓦、3千瓦的电机即可满足生产的需要。

  2、确定油井合理的工作制度

  所谓油井的合理工作制度是指下泵深度、泵径、冲程、冲次在一定油层情况下的合理配合。

  (1)油井合理生产压差的确定

  生产压差是否合理,是油井能否高产稳产的关键。通过系统试井,我们认为新投油井0.4—0.6Mpa的生产压差较为合理。

  (2)、确定合理的下泵深度

  泵在井里的下入深度,是选择抽油机和油杆的重要参数。通过所确定的合理压差,根据不同的井深确定了不同的下泵深度。

  (3)、确定泵径、冲程、冲数的合理配合

  方案Ⅰ、将抽油机减速箱和电机皮带轮,做成不同大小的皮带槽,以实现冲次为7、10、13次/min的冲数,可大幅提升泵效。缺点是采油工很难根据不同的排液量来确定合理的冲次。

  方案Ⅱ、间隙采油,安装时间控制器。根据油井的实际排液量,确定泵效为90%的抽汲时间。印发成册,发至各班组,以便遵照执行,较易实现。

  3、解决设备故障多的问题

  (1)、抽油机保养不及时。

  制定抽油机使用保养手册,并且加大检查力度,以实现设备长期正常运行。

  (2)、安装不规范

  完善目前的安装、操作规范,加大检查处罚力度,使其按规范要求安装投试,保证设备正常运行。

  (3)、检泵质量差,检测手段不完备

  抽油机、深井泵检修后没有专人检查验收,检修后直接投入生产,很难保证每台设备都能达到合格要求。需设专人试压50Mpa、日漏失量小于100L方可入井,确保油井具有较高的免修期。

  4、职工责任心不强

  加强职工思想素质教育,使其逐步形成主人翁的意识。同时加大监督、检查力度,以保证设备正常运行。完善抽油机巡回检查内容、方法及注意事项。①制定开关抽油井的操作要点。②编制不同排液量油井抽汲时间,以便对照执行,使泵效能达到较高的水平。③通过活动,青平川采油厂绝大多数油井其井深均小于500m.因此,选用CYB32/0.9G深井泵、2型抽油机。0.4--0.6Mpa的生产压差即可满足油井的正常生产。

  四、抽油机井能耗实施后效果检查

  对策实施后,取得了明显的效果,在油井排液量不变的前提下,选用CYB32/0.9G深井泵,泵效提高了13.79 %/口,电费节约9度/口。换电机后泵效提高了3.98 %/口,电费节约了5.13度/口,安装时间控制器间隙采油泵效提高了79.02 %/口,电费节约了20度/口。四口井每年可节约设备(电机、抽油机、深井泵)费用6.87万元、节约电费1.68万元,累计节约8.55万元,经济效益较为可观。(见措施对照表)

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