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1、海外河油田系统效率实现率分布规律研究刘霞1 （中油辽河油田公司金马油田开发公司，辽宁 盘锦 124010）摘要：提出了系统效率潜力分析模型，建立系统效率实现率的评价方法，研究系统效率和实现率的分布规律。探讨了海外河油田系统效率实现率随产液量、含水率、沉没度、泵径、泵深、泵效及冲次的变化规律。应用该系统对海外河油田抽油机井系统效率进行潜力分析,分析出系统效率及实现率的分布规律，确定下一步挖潜的工作方向。关键词：抽油机井；系统效率；实现率；潜力评价；分布规律前言前言不同的油田，开采方式和工作制度不同，机采效率也各不相同。但是现行的行业标准SY/T 5266-1996机械采油井系统效率测试方法、SY
2、/T 6275-1997石油企业节能监测综合评价方法、SY/T 6374-1998机械采油系统经济运行规定了系统效率的测试、计算和统计方法，而对如何评价系统效率的潜力，如何制定合理的系统效率考核指标及节能目标，却研究较少，只是笼统地规定了系统效率达到2O%25%为合格，大于25%为优良；这样的管理指标，在真实地衡量不同油田的能耗状况和开发水平中，存在着较多的问题。1 系统效率实现率系统效率实现率1.1 实现率的定义实现率的定义系统效率实现率（R）定义为：抽油机井在目前的生产条件下，系统效率值（）与在主要设备抽油机不变的情况下完成相同的生产目标的系统效率值（best）之比，即：(1)%100be
3、stR式中：R系统效率实现率，%；系统效率，%；best最佳系统效率，%。引入系统效率实现率，可以看出：生产相对稳定的同类油井或同一油田，其最佳的系统效率值，变化不大，系统效率实现率的高低主要取决于该井或油田系统效率的高低；因而系统效率实现率，直接反映了该油井或油田的系统效率管理水平。由系统效率实现率，推导最佳节电率的定义式：（2）testbestR11 作者简介：刘霞（1970-） ，女，工程师，2006 年毕业于大庆石油学院石油工程专业，金马油田开发公司科技科，电话：7288635，手机：13842703219，电子邮箱：liuxia-。该等式右边代表了最佳系统效率值与目前系统效率值的差距
4、与最佳系统效率值的比值，也等于生产目标一致的情况下，实施提高系统效率的最佳节电率。1.2 最佳系统效率值最佳系统效率值一口抽油机井最佳的系统效率值可按如下步骤获得：（1）在保持抽油机工作参数不变的情况下，以目前的生产目标为基础，将各种管径、杆柱钢级、泵径与泵挂（对应科学的杆柱组合） 、各种冲程、冲次一一组合，每种组合对应着一种机采系统效率，即对应着一种能量消耗和一种管、杆、泵的投人与年度损耗；（2）根据输入功率计算公式，分别计算出每一种机采参数组合所对应的输入功率，计算出每种组合相应的年度耗电等，根据各种管柱、杆柱、泵的价格，计算出每一种组合相应的年度机械损耗值，并考虑一次性投资的年利息。算出
5、每组机采参数对应的机采年耗成本；（3）以输人功率最低者或年耗成本最低者对应的系统效率值为该井最佳的系统效率值。以判断挖潜方向，衡量管理水平的高低。2 系统效率及实现率分布规律系统效率及实现率分布规律对海外河油田所辖的 236 口抽油机井进行了测试与分析，对系统效率及实现率分布规律进行了分析与探讨。2.1 系统效率分布系统效率分布系统效率分布比较分散，一些目前系统效率低于 20 %的井，有 20%以上的比例，经过挖潜管理，可以提高机采效率达到 40%50%。2.2 实现率分布实现率分布实现率在其平均值附近呈中间高两边低的近似正态分布。即目前有 10以上的油井，可以实现平均系统效率 50左右的挖潜
6、与提高，实现节电降耗。2.3 系统效率及实现率随产液量变化的分布规律系统效率及实现率随产液量变化的分布规律产液量越高，系统效率越高，实现率也较高。因此提高机采效率工作应多注意那些占20左右的、日产液量 510t/d 的低产井。另一方面，油田的一些产量大于 30 t/ d 的高产井，随着产液量的继续增加，反映出系统效率及实现率均趋于平缓；说明该油田对高产井的进一步挖潜技术措施还不够有力，高产井的潜力还没有得到充分发挥。2.4 系统效率及实现率随含水率变化的分布系统效率及实现率随含水率变化的分布随着含水升高，系统效率逐渐升高，但是对增产油量的作用，意义不大。因此，提高机采效率工作，应多注意那些占
7、10以上的低含水油井。另一方面，实现率随含水分布与系统效率分布略有不同，含水在小于 10 %及在 60 %70 %时，实现率较低，节能效果较差。2.5 系统效率及实现率随沉没度变化的分布规律系统效率及实现率随沉没度变化的分布规律沉没度 400600m 时，系统效率及实现率最高，大于 50。而随着沉没度的继续增加，系统效率及实现率均呈先升后降的趋势，有 10左右的油井，虽然沉没度大于 600m，但是其系统效率却并不高。因此，提高机采效率工作，应控制合适的沉没度，多注意高沉没度的油井。2.6 系统效率及实现率随泵径变化的分布规律系统效率及实现率随泵径变化的分布规律通常泵径越大，其系统效率及实现率也
8、越高；但是泵井达到 56mm 以上时，其系统效率和平均实现率将趋于平缓；只有泵径为 44mm 时，实现率达到最大值 50%以上；因此应适当选择大泵，提高系统效率及实现率。2.7 系统效率及实现率随泵效变化的分布规律系统效率及实现率随泵效变化的分布规律通常泵效越高，系统效率及实现率均越高；但泵效大于 80%后，系统效率及实现率均随泵效的增加反而降低；说明提高泵效应科学、适度。2.8 系统效率及实现率随杆速变化的分布规律系统效率及实现率随杆速变化的分布规律杆速为冲程与冲次的乘积。杆速小于 9m次/min 时，实现率高于 50%。总体趋势是：随着杆速增加，系统效率平缓上升(原因通常在于杆速越高，产量
9、越高)；而占 50%左右的井，杆速增加到 18m次/min 以上，实现率却呈下降趋势。2.9 系统效率及实现率随泵深变化的分布规律系统效率及实现率随泵深变化的分布规律泵深超过 1750m 后，占 10%以上的油井，其系统效率及实现率均随泵深增加而降低。因此应适当注意深井的提高系统效率等挖潜。3 实施效果实施效果海外河油田自 2005 年以来，在提高系统效率等方面进行了大量的现场试验研究，整体系统效率由 19.83%提高到 27.15%，提高了 7.32 个百分点，在平均产液量增加 10t/b 的情况下，平均输入功率却下降了 1.26kW。采用以能耗最低为原则的创新系统效率管理评价结果，达到了最
10、佳系统效率实现率 72.7%，平均节电率达 15.9%；稠油井系统效率实现率位居辽河首位。表 1 海外河油田机采系统效率统计表日期总井数（口）产液量t/d含水%动液面m冲程m冲次min泵挂%有用功率输入功率系统效率2005 年32020.3 79.8 790.9 4.8 3.21 1339.0 1.56 7.88 19.83 2009 年29630.3 88.2 760.5 4.8 2.6 1328.6 1.89 6.95 27.15 4 结论与建议结论与建议（1）系统效率实现率直接反映了油井或油田的系统效率管理水平和不同差异；系统效率实现率计算的核心是：如何科学预测，在主要设备不变的情况下，
11、完成相同的生产目标，理论上能够实现的最佳系统效率值，在不同油田的生产实践应用中，取得了良好效果。（2）系统效率分布比较分散，一些目前系统效率低于 20 %的井，占 20%以上的比例，经过节能挖潜，可以提高机采效率达到 40%50%，具有广阔的推广应用价值。（3）建议系统效率实现率的挖潜方向应注重低产井，低含水井和低杆速井，适度控制沉没度，泵径，泵深和泵效等参数的优化组合，推广应用先进的优化软件和节能设备，不断提高油田的开发水平。参考文献参考文献：1 姜杰，马强抽油机井系统效率评价与管理标准的研究J承德石油高等专科学校学报，2009，11（1）：17-20 2 郑海金一种有杆泵机械采油工艺参数确定方法P中国：ZL 99109780，2002-073 郑海金，邓吉彬提高机械采油系统效率的理论研究及应用J石油学报，2004，25（1）：93-964 陈涛平，胡靖邦石油工程M北京：石油工业出版社，2000：445446。
