采油系统能耗分析

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1、 一、概况二、存在问题及原因分析三、技术对策目 录一、概况有杆泵 12381口 85.53% 螺杆泵 415口 2.9% 电泵 1299口 9.08% 自喷 166口 1.16% 其它 48口 0.83% 截至到2006年，胜利油田共开井14309口，平均单井日产液51.5吨、日产油4.8吨, 平均吨液耗电8.5 kw.h/t,平均单 井年耗电15.76x104 kw.h/t，平均系统效率25.83%。 产量分布、能耗水平及工况运行指标 举举升方式 分类统计类统计有杆泵泵电电 泵泵螺杆泵泵水力泵泵自 喷喷分公司 平均值值 单单井日 水平液，t/d37.1189.235.456.383.951.

2、5 油，t/d4.111.15.12.58.54.8 吨液耗电电量，kw.h/t7.810.46.27.08.5 吨油耗电电量，kw.h/t69.9177.442.6159.090.1 泵泵挂 深度统计统计 井数，口11467105937141 泵泵挂，m1218.61446.4994.71152.7 泵泵效统计统计 井数，口11164125939239 泵泵效，63.4104.763.930.9 检泵检泵 周期统计统计 井数，口11432125738340 检泵检泵 周期，天532.9589.1541.4606.2 系统统 效率测试测试 井数91472441249515 效率值值，25.92

3、6.120.425.83（一）、抽油机技术现状不同类型抽油机用量统计游梁机皮带机其它02000400060008000100001200014000550台1290台12573台各类抽油机14101台 游梁机占89.16% (包括双驴头抽油机） 皮带机占10.26% 其它机型占3.90%换向智能抽油机链条式抽油机摩擦换向抽油机一、概况单位年 限 0-5年5-10年10-15年15年以上合计 胜采2151811725751143 东辛170188201412971 现河1532072054481013 孤岛2013213968911809 孤东1532573355371282 桩西9663871

4、47393 河口2993212804961396 滨南3121882254511176 纯梁132132163303730 临盘3082922764441320合计203921502340470411233常规游梁抽油机使用年限统计表 15年以上的抽油机共有4704台,占41.9，超过14年使用年 限的规定,平均新度系数0.36，低于0.6的中石化规定标准。（一）、抽油机技术现状一、概况主要机型的新机与修复机的统计表 年限机型20012002200320042005合 计计新机修复新机修复新机修复新机修复新机修复8型945453940036043240542 10型22830714934711

5、32731252121032392096 12型3643383353112982442612271932132784游梁抽油机中以8型、10型和12型机为主 每年投入使用1000余台 修复机的使用数量是新机1.3倍（一）、抽油机技术现状一、概况（一）、地面拖动设备现状一、概况应用节能电机4328台、占井数的30.1%，其余10000余口油井应用老式Y系列电机。节能电机：永磁电机、高压高转差电机、开关磁阻电机、小功率电机、电磁调速电机、双极/双功率电机、增级电机。地面控制、辅助装置：星（）角（Y）转换控制柜、软启动控制柜、高压控制柜、可控硅调压器、变频调速控制柜、超越离合器、调压变压器、智能皮带

6、涨紧器、节能减速器等。 （一）、地面拖动设备现状一、概况根据各种设备的特点，结合不同油藏特征和各类井况条件 ，进行了优化组合，地面拖动设备和装置初步形成了几类 配套应用的组合模式。中高渗油藏：永磁电机+调压变压器、永磁电机+软启动控 制柜+变速器、12级低速电机+软启动控制柜； 稠油油藏：高压高转差电机+高压控制柜、永磁电机+软启 动控制柜、小功率电机+节能减速器+节能控制柜； 低产、低渗透油藏：永磁电机+调压变压器+软启动控制柜 组合等。（三）、抽油杆管、抽油泵抽油杆以普通杆为主报废率9.39%每年新投约32万米占1.84%修复抽油杆34万米占1.95%连续杆用量近30万米占7.7%适应特殊

7、工况要求，连续抽油杆、空心杆、高抗 扭抽油杆、防腐耐磨抽油杆、内涂内衬油管等新型杆 管的应用逐年加大。油管以普通管为主更新率5.2%报废率7.7耐磨油管用量近50.4万米占1.3一、概况（三）、抽油杆管、抽油泵在用抽油泵14758台 更新率54.5% 修复泵占34.01% 年投常规泵占71.4% 特种抽油泵占20.4%抽油泵技术及加工工艺发展较快，研制应用了长柱塞防砂泵、等径柱塞抽油泵、液力反馈抽稠泵、斜井抽油泵等技术，形成了适应不同类型油藏、不同井况的防砂、抽稠、斜井等特种抽油泵配套工艺技术，技术上基本能满足生产的需要。一、概况（四）、偏磨井大量存在一、概况10个陆上采油厂管杆偏磨井大量存在

8、，覆盖各类油藏；严重偏磨井2537口，占开井数20.5%；作业周期小于180天占偏磨井数的55.7%分公司自2003开始，共治理偏磨井近6000井次，使偏磨井的平均生产周期延长了84天，取得了一定的效果，但远未能缓解杆管偏磨、维护作业工作量居高不下的严重局面。一、概况二、存在问题及原因分析三、技术对策目 录二、存在问题及原因分析（一）油藏类型复杂多样系统效率水平差异较大整装水驱油藏系统效率 28.4 低渗透油藏系统效率小于20 泵挂大于2500米的有杆泵井系统效率15.4%整装水驱 高渗断块 中低渗断块 稠油油藏油藏埋深 渗透率 原油物性 举升方式供液能力 举升高度 功率损耗 粘滞阻力（二）设

9、备老化、修复现象严重二、存在问题及原因分析修复机用量大、能耗高 用量占60% 运行工况差，地面效率低5%， 每天每台多耗电21.6 kW.h 全局每天多耗电17.28104kW.h修复机用量大、能耗高新型抽油机应用数量少选机选型缺乏评价标准约3000台，占20，不 能满足生产的需要改良机种类多，选 机选型缺乏标准， 效果难以评价例如：55kWY系列电机，国标空载损耗是1.4kW，修复后实测达到2.65kW。二、存在问题及原因分析需要对抽油机、电机进行节能技术研究和改造在用电机40%以上经过修复；90%的修复电机自身损耗大于国标规定1kw；每天多损耗电能24万kW.h稀土永磁电机高压高转差电机电

10、磁调速电机开关磁阻调速电机效果参差不齐、选用缺乏标准（二）设备老化、修复现象严重二、存在问题及原因分析（三）缺乏工况动态诊断、测试、智能控制技术机采系统效率是体现油井举升系统技术水平、工况质量、能耗水平、管理水平的综合指标。由于诊断、测试技术和规范的欠缺，无法实 现动态跟踪，及时调节，保持效果。沉没度 产液量 冲程冲次 井口回压 设备工况系统效率 波 动动态 变化实时监测 及时调整二、存在问题及原因分析（四）高泵效工作周期短制约举升效率提高周期泵效下降5%,举升效率下降约4%研究及实践表明：高含水出砂油井中，抽油泵次高泵效工作期 只有3到5个月，相对较短；而低泵效工作期6到8个月，相对较 长，

11、导致周期泵效低。 二、存在问题及原因分析由于渗透率低、注水条件差或无注水条件，后续补充地层能量困难，使得地层压降快、油井产能相对于设备举升能力供液不足，不能实现供排平衡，进行高效举升。系统效率小于10%的井占总井数15.3%；产量小于 5m3/d的井 2000 余口。（五）低产低效井效益差、能耗高平均电机负载率30.73低渗油藏电机负载率27.67% 远离电机高效运行区间，效率低、能耗高二、存在问题及原因分析（五）低产低效井效益差、能耗高一是小排量抽油泵受本身结构的限制，泵效较低；二是相对油井产能，抽油泵泵径规格配置偏大、设备参数再无法下调，导致泵效和井下举升效率低。0510152025低渗井

12、 平均1500至 1800米1800至 2000米2000至 2500米25%20.7%14.24%16.22%二、存在问题及原因分析一、含水上升和提液加大，杆管之间的润滑由油润滑变为水润滑，接触摩擦磨损增加，增加举升功率损耗； （六）井况环境恶化，举升工艺适应性变差二、地层应力变化、会战时期钻井质量监督管理较弱，部分井套管变形，直井实为中、小斜率的斜井，或存在明显弯曲井段，有杆泵举升增加能耗； 三、近年来由于地面条件的制约，新钻油井中水平井、定向井、斜井、侧钻井、小井眼井等复杂结构井数量占有相当大的比例。 举升方式的选择受油井数量规模、油井产量和经济效益的制约，采用有杆泵举升工艺适应性变差，

13、主要表现为抽油杆管损耗大、 抽油泵漏失量增加，泵效低、举升功耗大。一、概况二、存在问题及原因分析三、技术对策目 录三、技术对策（一）开展油井举升系统经济技术政策界限研究 调研胜利油田现有机采系统优化设计和工况诊断技术、举升设备与作业措施运行的技术经济指标状况在理论分析研究的基础上，建立不同油藏类型、不同油井工况条件下的系统效率技术经济指标的合理运行区间建立油井生产的技术经济政策界限指标模版，明确提高系统效率、控制能耗水平的目标值。 三、技术对策（二）开展设备应用评价研究进行定性和 定量的评价老式抽油机规模应用的改良机新型抽油机制定抽油机选型及配套使用方法和规范 进行抽油机质量检测研究 建立抽油

14、机质量检测、评价、评估体系 进行电动机和控制系统特性研究 规范抽油机拖动系统的选配结合应用条件 范围、工况运行质量 能耗指标、配套协调性进行筛选、分类三、技术对策（三）开展抽油机分节点测试技术研究系统效率油管柱井下效率 地面效率抽油泵盘根盒电 机传动轮减速箱四连杆抽油杆柱实现能耗分布和损失环节的精确描述与控制；并建立测试技术规范和测试数据的应用、管理技术规范。将传感贴片置于地面传动 设备输出轴和井下杆管柱 表面，通过测试扭矩、转 速、应力应变等参数计算 各节点传动效率。电机效率减速箱效率杆管效率研究贴片传感技术 和光电测量技术三、技术对策（四）进行技术集成配套治理低产低效井一、以油藏供液能力为

15、依据，以举升系统各子系统协调为基 础，进行优化设计，以经济效益为最终目的，使抽油系统经 济、高效、安全地工作。二、对供液不足的油井，应用智能抽空控制技术，通过监测 地面流量，识别泵充满程度,自动调节抽汲参数，达到降低 机械磨损、提高泵效的目的。 三、发展小泵深抽举升工艺，满足低产液井对小排量泵深抽 的需求，使泵的采液能力与地层的供液能力相匹配，保证抽 油泵高效利用。三、技术对策（五）加强举升工艺技术研究，提高适应性 完善有杆泵举升工艺技术，提高抽油泵斜井段的工作性能 该进抽油泵结构设计关键部件应用新材料、新工艺深井液面监测、抽吸自动控制提高杆管耐磨耐腐蚀性能完善连续杆举升工艺技术扩大电泵、螺杆泵和喷射泵的应用范围，提高应用的经济性 提高电潜泵在高含砂、稠油、高温、深井、小排量等井况的应 用性能；增加螺杆泵扬程；提高喷射泵地面、地下设备运行的 可靠性和使用寿命，减少维护工作量等。谢 谢！SHENGLI OILFIELD