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1、 抽油井的生产管理第一节 游梁式抽油机的技术指标计算指标的计算与分析是机械采油日常技术管理的内容之一。指标计算方法的主要依据是 “SY/T 6126-1995 抽油机和电动潜油泵油井生产指标统计方法”和“SY/T6374-1998 机械采油系统经济运行”等石油行业标准。目前涉及到游梁式抽油机井的指标主要有：冲程利用率、冲次利用率、载荷利用率、扭矩利用率、功率利用率、电流平衡率、吨液(油)耗电和百米吨液(油)耗电，其中百米吨液(油)耗电指标目前仅在系统效率测试数据中使用。下面介绍各种指标的计算方法及目前存在的问题。一、各项指标1、冲程利用率 冲程利用率反映抽油机冲程的利用情况，是设备铭牌数据的比
2、值，计算公式为：冲程是抽油机的主要技术参数之一，由于结构尺寸加工误差、设备磨损等原因，铭牌冲程数据与抽油井测试中得到冲程数据有一定差距。由于抽油生产中采用长冲程参数，冲程利用率较高。2、冲次利用率 冲次利用率反映抽油机冲次的利用情况，也是设备铭牌数据的比值。计算公式为：游梁式抽油机的冲次与电动机转速、皮带传动比、减速器的传动比有关。由于结构尺寸加工误差、设备磨损和皮带打滑等原因，铭牌数据与测试中得到冲次数据有一定差距。3、载荷利用率载荷利用率反映抽油机额定载荷的利用情况，是实测值与铭牌值的比值。计算公式如下：载荷利用率的计算目前是采用动力仪实测的抽油机载荷值，因此所计算的载荷利用率是比较准确的
3、数据。在抽油机选型设计中可以用理论公式计算载荷值，但由于一般的载荷计算公式中不考虑各种摩擦阻力和水力损失等因素，计算值常低于实测值。4、扭矩利用率 扭矩利用率反映抽油机减速箱额定扭矩的利用情况，由于实测扭矩是比较困难的，因此使用计算的扭矩值与铭牌额定值进行对比得出利用率，其计算公式为： 在扭矩的计算上，目前仍然普遍使用前苏联专家拉玛扎若夫（1957）根据大量示功图资料回归分析得出的预测常规型抽油机最大扭矩的经验公式（SI单位制）： 根据我国抽油机井的扭矩曲线的峰值资料也建立了类似的经验公式（SI单位制）：上述经验公式有一定的适用范围。根据与软件计算数据的初步对比，上述公式的计算结果偏低的居多，
4、而国内公式的计算误差要小一些。从新疆油田报表数据来看, 2004年底稀油区块的扭矩利用率为37.0%，稠油区块的扭矩利用率为46.8%，总平均值仅为39.1%，这些数据的计算是沿用国外公式，结果可能普遍偏小，其中稠油区块的计算误差可能会更大。用经验公式计算扭矩利用率存在较大的误差。精确的方法是API推荐的扭矩因数法，但必须使用示功图和抽油机的几何尺寸等数据用计算机进行计算，这种方法目前多用于抽油机参数优化设计的工程软件。5、功率利用率 功率利用率反映抽油机电动机额定功率的利用情况，目前仍在使用的计算方法是用计算的电机输入功率与铭牌额定输出功率进行对比，计算公式为：目前采用的电机输入功率计算公式
5、为：上述功率利用率指标的计算方法存在以下问题：（1）利用率指标应该是实际值与其额定值之比。而上述方法是用计算的输入功率与额定输出功率对比，输入与输出功率之间的差距是电机的效率，而效率本身又是一个变数；（2）在上述公式中，计算输入功率时使用了额定的电压和功率因数，功率因数取一般的额定值0.85，电压取额定值380伏，这与实际情况有出入。因为不同电机的铭牌功率因数有所不同，在实际运行中电机的功率因数和电压都是变化的。 实测数据可以说明上述计算的问题。例如：2004年，新疆油田公司电机功率利用率的报表统计值为62.3%，其中稠油井为60.5%，稀油井为63.2%，但对抽油井系统效率测试的数据统计表明
6、，大多数井的电机功率因数都不超过0.45，实际的功率利用率一般只有20%左右。行业标准“SY/T6374-1998 机械采油系统经济运行”中规定，机械采油动力装置的功率利用率是有功功率与额定功率的比值，而取得有功功率必须进行实际测量。该行业标准中还提出，有杆泵采油系统动力装置的功率利用率达到20%-25%为合格，大于25%为优良，这些要求也说明我们目前的计算方法有问题。6、抽油机电流平衡率抽油机的平衡率反映抽油机的上下冲程载荷的平衡情况。目前最常用的方法是电流法，计算公式为：如果平衡率数值小于100%，则上冲程最大电流小于下冲程最大电流，说明上冲程过程中电机比较吃力，平衡偏轻，属于欠平衡，此时
7、应加大平衡重量；若平衡率大于100%，下冲程电流大于上冲程电流，下冲程中电机举起平衡重比较吃力，属于过平衡，应减轻平衡重量。电流法在一定程度上可以反映抽油机的平衡情况。在电流平衡率计算中要注意有两个错误的做法，一是用上下冲程中较小的最大电流值除以较大的最大电流值，这样得出的平衡率总是小于100%，反映不出是欠平衡和还是过平衡；二是用一个冲程中的最小电流除以最大的电流，这样做从概念上讲就是错误的。目前对平衡率的要求是达到80%120%。但相关的理论研究和现场实测数据的结果都表明，抽油机欠平衡比过平衡更节电。石油行业标准“SY/T 6374-1998 机械采油系统经济运行”中提出了有杆泵机械采油设
8、备运行的判断与评价指标，要求有杆泵采油系统的平衡度应达到85%100%，建议在生产管理中按此要求控制抽油机的平衡率。7、吨液(油)耗电指标该指标可以反映抽油生产的耗能情况，分为吨液耗电和吨油耗电两个数据，是重要的生产管理指标，计算中可以用一个月或季度作为统计时间，公式如下：该指标在一定程度上反映了机械采油的能耗情况和生产管理水平。2004年，新疆油田的抽油井吨液耗电为11.98 kWh/t，其中稠油为6.54 kWh/t，稀油为19.33 kWh/t；吨油耗电为46.87 kWh/t，其中稠油为38.97 kWh/t，稀油为51.66kWh/t。这些数据的准确度受到电量和产量计量准确程度的影响
9、，目前大部分生产区块的抽油耗电不能做到单独计量，一般是由电力管理人员根据线路的载荷来划分，这使上述指标的计算存在一定的误差。8、百米吨液(油)能耗该指标考虑了举升高度对能耗的影响,分为百米吨液耗电和百米吨油耗电两个指标，举升高度一般应取平均动液面值，若无液面数据，可取平均泵挂深度，精确计算时还应考虑井口压力对举升的影响。 该指标更便于在不同类型的油藏之间进行对比。以2005年新疆油田数据为例，稠油吨液耗电为7.33kWh/t，但是按照动液面计算的平均举升高度仅为273米，折算的百米吨液耗电为2.68；稀油吨液耗电为16.59 kWh/t，平均举升高度为1089米，百米吨液耗电为1.52。按照举
10、升高度计算，稀油生产的能耗只有稠油生产的56.7%。由此可见，使用百米吨液能耗指标能够更合理地反映机械采油生产的耗能情况。 9、泵效泵效是抽油机井的重要数据，它反应泵的工作好坏、地层供应情况、抽油参数匹配情况，是直接反应出抽油机井生产情况。泵效是指油井的实际产液量与泵的理论排量的比值。式中 泵效，%；Q液油井的实际日产液量 ，t/d；Q理抽油泵的理论排量，t/d；Q理=1440F S n r混 ；F抽油泵活塞截面积，m2；S光杆冲程，m；n冲次，次/分；144024小时分钟数；r混油井混合液比重。10、检泵周期检泵周期是指油井最近两次检泵作业之间的实际生产天数。检泵周期虽然反应抽油泵在井下使用
11、时间的长短，因为抽油泵在井下受到砂、蜡、气、油稠、腐蚀等因素的影响。所以它是一个综合性质的体现，通过对泵效，检泵周期的分析研究。找出不利于生产的因素，以提高机采效率。11、系统效率抽油机的有效功率与输入功率的比值称为抽油机井的系统效率。 抽油机井系统效率反应的是将液体举升到地面的有效作功能量与系统输入能量的关系，它受到以下三个因素影响。（1）技术装备：采用先进的节能型技术装备适用抽油机变工况的拖动装置，降低抽油杆摩擦的导向器和高效的抽油泵。（2）机杆泵设计：使用长冲程、低冲次大泵经，在保证产量的前提减小下泵深度，提高液体举升高度。（3）管理工作：抽油机平衡度，井口密封的松紧，电机到减速箱传动皮
12、带的松紧都会对有杆抽油系统产生影响。二、小结1、游梁式抽油机的指标计算是采油生产技术管理的重要内容之一，但由于条件限制等原因，目前还存在部分指标计算不合理的问题。随着采油工程数据库和数据采集技术的发展，这些问题将逐步得到解决； 2、抽油生产的能耗指标可以反映生产管理水平，为了更好地反映抽油机井的实际情况，便于在不同区块和油藏之间进行对比，应该考虑举升高度对抽油能耗的影响，使用百米吨液（油）的能耗指标。3、目前新疆油田公司还没有对上述抽油井的指标进行考核，但在生产管理中应该注意对这些指标的监测，针对存在的问题采取相应的措施，提高管理水平。对抽油井的技术指标进行考核是今后加强管理的一个方向，但这种
13、考核应建立在能够录取真实资料的基础上。第二节 抽油系统的日常管理一、抽油井的管理抽油井管理的任务就是根据油井生产变化情况，通过综合分析，找出其变化的原因并采取相应的措施以充分发挥油层生产能力，保证设备的正常运行以提高抽油系统效率。抽油井管理的基本内容在执行油田开发方案的前提下，用合理的工作参数，确保油井生产能力，同时检查所选设备及抽吸参数的配合是否适应于油层供液能力，找出造成油井及设备工作不正常的原因并及时采取措施以确保油井正常生产。1、抽油井合理工作制度的确定地层中的流体是靠生产压差流到井底的，那么抽油井的工作制度就是指用多大的泵挂深度、泵径、冲程、冲次来控制生产压差。确定合理的工作制度的本
14、质就是确定合理的生产压差。抽油井合理的工作制度的确定需考虑以下因素。（1）既能充分发挥和利用油层能量又不破坏油层。（2）含水上升速度应控制在合理范围。（3）要考虑抽油设备情况。合理的生产压差是通过系统试井来确定的，抽油井的系统试井是通过改变抽吸参数求得在不同生产压差下的油井产量、油气比、含水、液面变化情况等，一般是通过调整冲程和冲次来完成。因为泵挂深度和泵径只有在修井作业中才能完成。合理的生产压差确定后就可以确定下泵深度、泵径、冲程、冲次的合理组合，以取得抽油井的最佳系统效率。2、确定间隙抽油井的合理工作制度抽油井的产量取决于地层的供液能力。油层连通性差，地层压力下降，注水不见效。地层严重亏空
15、等情况都会造成油井供液不足甚至间出，此时泵效低、沉没度低势必造成抽油系统无效功增加。若能确定合理的间抽制度，即在关井一定时间待动液面恢复至一定高度即启抽，当液面低于合理的沉没深度致使泵效很低时即停抽，这样即可提高泵效又可节约能耗。但间抽存在的问题有：一、在液面恢复期间有可能浪费一定的地层能量，因为什么时候应该是液面的最佳恢复时间点、什么时候启抽排液、抽至液面至什么点停抽不能很好掌握；二是不适合高寒地带冬季生产，因为本身油井产量低，又是间抽生产，在不抽时容易产生冻井口等事故。确定间隙抽油工作制度，一般采用测示功图、测液面和计量油井产量相结合的分析方法。过去使用水力611示功仪与液面测试仪相结合，称为摸规律，后期发展到至自动液面监测仪与电子示功仪相结合，最终发展到目前的间抽仪，其功效就是确定对供液不足的井制定合理工作制度。在以投入最小以获取利益最大化的当今社会，人们日益重视节约能耗来提高效益，所以相信今后还会出现更加智能化的分析测试仪器，来确定油井的合理工作制度。采用长冲程低冲次生产是抽油井生产相对的永恒原理。为了满足生产的需要，在泵挂和泵径一定的情况下，通过调整冲程和冲次来满足。本着长冲程低冲次的原则，通过调整冲次可达到低产井的生产要求，但由于抽油机减速器的减速比为定值，其皮带轮直径一定，此时
