《采油系統(tǒng)能耗分析》

1、一、概況一、概況二、存在問題及原因分析二、存在問題及原因分析三、技術(shù)對(duì)策三、技術(shù)對(duì)策目目 錄錄一、一、概況概況有桿泵12381口85.53% 螺桿泵415口2.9% 電泵電泵12991299口口9.08%9.08% 自噴166口1.16% 其它48口0.83% 截至到截至到20062006年，勝利油田共開井年，勝利油田共開井1430914309口，平均單井日產(chǎn)口，平均單井日產(chǎn)液噸、日產(chǎn)油噸液噸、日產(chǎn)油噸, , 平均噸液耗電平均噸液耗電 kw.h/t,kw.h/t,平均單井年耗電平均單井年耗電4 4 kw.h/tkw.h/t，平均系統(tǒng)效率，平均系統(tǒng)效率% %。 .產(chǎn)量分布、能耗水平及工況運(yùn)行指標(biāo)

2、產(chǎn)量分布、能耗水平及工況運(yùn)行指標(biāo) 舉升方式舉升方式分類統(tǒng)計(jì)分類統(tǒng)計(jì)有桿泵有桿泵電電 泵泵螺桿泵螺桿泵水力泵水力泵自自 噴噴分公司分公司平均值平均值單井日單井日水平水平液，液，t/dt/d37.137.1189.2189.235.435.456.356.383.983.951.551.5油，油，t/dt/d4.14.111.111.15.15.12.52.58.58.54.84.8噸液耗電量，噸液耗電量，kw.h/tkw.h/t7.87.810.410.46.26.27.07.08.58.5噸油耗電量，噸油耗電量，kw.h/tkw.h/t69.969.9177.4177.442.642.6159

3、.0159.090.190.1泵掛泵掛深度深度統(tǒng)計(jì)井?dāng)?shù)，口統(tǒng)計(jì)井?dāng)?shù)，口1146711467105910593713714141泵掛，泵掛，m m1218.61218.61446.41446.4994.7994.71152.71152.7泵效泵效統(tǒng)計(jì)井?dāng)?shù)，口統(tǒng)計(jì)井?dāng)?shù)，口1116411164125912593923923939泵效，泵效，63.463.4104.7104.763.963.930.930.9檢泵檢泵周期周期統(tǒng)計(jì)井?dāng)?shù)，口統(tǒng)計(jì)井?dāng)?shù)，口1143211432125712573833834040檢泵周期，天檢泵周期，天532.9532.9589.1589.1541.4541.4606.2606

4、.2系統(tǒng)系統(tǒng)效率效率測(cè)試井?dāng)?shù)測(cè)試井?dāng)?shù)9147914724424412412495159515效率值，效率值，25.925.926.126.120.420.425.8325.83.（一）、抽油機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀（一）、抽油機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀不同類型抽油機(jī)用量統(tǒng)計(jì)不同類型抽油機(jī)用量統(tǒng)計(jì)游梁機(jī)皮帶機(jī)其它020002000400040006000600080008000100001000012000120001400014000550臺(tái)臺(tái)1290臺(tái)臺(tái)12573臺(tái)臺(tái)各類抽油機(jī)各類抽油機(jī)1410114101臺(tái)臺(tái)游梁機(jī)占游梁機(jī)占89.16%89.16%( (包括雙驢頭抽油機(jī)）包括雙驢頭抽油機(jī)）皮帶機(jī)占皮帶機(jī)占10.26%1

5、0.26%其它機(jī)型占其它機(jī)型占3.90%3.90% 換向智能抽油機(jī)換向智能抽油機(jī) 鏈條式抽油機(jī)鏈條式抽油機(jī) 摩擦換向抽油機(jī)摩擦換向抽油機(jī)一、一、概況概況.單位單位年年 限限0-50-5年年5-105-10年年10-1510-15年年1515年以上年以上合計(jì)合計(jì)勝采勝采21521518118117217257557511431143東辛東辛170170188188201201412412971971現(xiàn)河現(xiàn)河15315320720720520544844810131013孤島孤島20120132132139639689189118091809孤東孤東153153257257335335537537

6、12821282樁西樁西969663638787147147393393河口河口29929932132128028049649613961396濱南濱南31231218818822522545145111761176純梁純梁132132132132163163303303730730臨盤臨盤30830829229227627644444413201320合計(jì)合計(jì)203920392150215023402340470447041123311233常規(guī)游梁抽油機(jī)使用年限統(tǒng)計(jì)表常規(guī)游梁抽油機(jī)使用年限統(tǒng)計(jì)表 1515年以上的抽油機(jī)共有年以上的抽油機(jī)共有47044704臺(tái)臺(tái), ,占占41.941.9，超

7、過，超過1414年使用年年使用年限的規(guī)定限的規(guī)定, ,平均新度系數(shù)平均新度系數(shù)0.360.36，低于，低于0.60.6的中石化規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。的中石化規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。（一）、抽油機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀（一）、抽油機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀一、一、概況概況.主要機(jī)型的新機(jī)與修復(fù)機(jī)的統(tǒng)計(jì)表主要機(jī)型的新機(jī)與修復(fù)機(jī)的統(tǒng)計(jì)表 年限年限機(jī)型機(jī)型2001200120022002200320032004200420052005合計(jì)合計(jì)新機(jī)新機(jī)修復(fù)修復(fù)新機(jī)新機(jī)修復(fù)修復(fù)新機(jī)新機(jī)修復(fù)修復(fù)新機(jī)新機(jī)修復(fù)修復(fù)新機(jī)新機(jī)修復(fù)修復(fù)8 8型型94945 54545393940400 036360 043432402405425421010型型2282283073071

8、49149347347113113273273125125212212103103239239209620961212型型36436433833833533531131129829824424426126122722719319321321327842784游梁抽油機(jī)中以游梁抽油機(jī)中以8 8型、型、1010型和型和1212型機(jī)為主型機(jī)為主每年投入使用每年投入使用10001000余臺(tái)余臺(tái)（一）、抽油機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀（一）、抽油機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀一、一、概況概況（一）、地面拖動(dòng)設(shè)備現(xiàn)狀（一）、地面拖動(dòng)設(shè)備現(xiàn)狀一、一、概況概況應(yīng)用節(jié)能電機(jī)應(yīng)用節(jié)能電機(jī)43284328臺(tái)、占井?dāng)?shù)的臺(tái)、占井?dāng)?shù)的% %，其余，其余100

9、0010000余口油井應(yīng)余口油井應(yīng)用老式用老式Y(jié) Y系列系列電機(jī)。電機(jī)。節(jié)能電機(jī)：節(jié)能電機(jī)：永磁電機(jī)、高壓高轉(zhuǎn)差電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、永磁電機(jī)、高壓高轉(zhuǎn)差電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、小功率電機(jī)、電磁調(diào)速電機(jī)、雙極小功率電機(jī)、電磁調(diào)速電機(jī)、雙極/ /雙功率電機(jī)、增級(jí)電機(jī)。雙功率電機(jī)、增級(jí)電機(jī)。地面控制、輔助裝置：地面控制、輔助裝置：星（星（）角（角（Y Y）轉(zhuǎn)換控制柜、軟）轉(zhuǎn)換控制柜、軟啟動(dòng)控制柜、高壓控制柜、可控硅調(diào)壓器、變頻調(diào)速控制啟動(dòng)控制柜、高壓控制柜、可控硅調(diào)壓器、變頻調(diào)速控制柜、超越離合器、調(diào)壓變壓器、智能皮帶漲緊器、節(jié)能減柜、超越離合器、調(diào)壓變壓器、智能皮帶漲緊器、節(jié)能減速器等。速器等。 .（

10、一）、地面拖動(dòng)設(shè)備現(xiàn)狀（一）、地面拖動(dòng)設(shè)備現(xiàn)狀一、一、概況概況 根據(jù)各種設(shè)備的特點(diǎn)，結(jié)合不同油藏特征和各類井況條件，進(jìn)行了優(yōu)化組合，地面拖動(dòng)設(shè)備和裝置初步形成了幾類配套應(yīng)用的組合模式。中高滲油藏：永磁電機(jī)+調(diào)壓變壓器、永磁電機(jī)+軟啟動(dòng)控制柜+變速器、12級(jí)低速電機(jī)+軟啟動(dòng)控制柜；稠油油藏：高壓高轉(zhuǎn)差電機(jī)+高壓控制柜、永磁電機(jī)+軟啟動(dòng)控制柜、小功率電機(jī)+節(jié)能減速器+節(jié)能控制柜；低產(chǎn)、低滲透油藏：永磁電機(jī)+調(diào)壓變壓器+軟啟動(dòng)控制柜組合等。.（三）、抽油桿管、抽油泵（三）、抽油桿管、抽油泵抽油桿以普通桿為主抽油桿以普通桿為主報(bào)廢率報(bào)廢率9.39%9.39%每年新投約每年新投約3232萬米占萬米占1.

11、84%1.84%修復(fù)抽油桿修復(fù)抽油桿3434萬米占萬米占1.95%1.95%連續(xù)桿用量近連續(xù)桿用量近3030萬米占萬米占7.7%7.7% 適應(yīng)特殊工況要求，連續(xù)抽油桿、空心桿、高適應(yīng)特殊工況要求，連續(xù)抽油桿、空心桿、高抗扭抽油桿、防腐耐磨抽油桿、抗扭抽油桿、防腐耐磨抽油桿、內(nèi)涂內(nèi)襯油管內(nèi)涂內(nèi)襯油管等新型等新型桿管的應(yīng)用逐年加大。桿管的應(yīng)用逐年加大。油管以普通管為主油管以普通管為主更新率更新率5.2%5.2%報(bào)廢率報(bào)廢率7.77.7耐磨油管用量近萬米耐磨油管用量近萬米占占1.31.3一、一、概況概況.（三）、抽油桿管、抽油泵（三）、抽油桿管、抽油泵在用抽油泵在用抽油泵1475814758臺(tái)臺(tái)更新

12、率更新率54.5%54.5%修復(fù)泵占修復(fù)泵占34.01%34.01%年投常規(guī)泵占年投常規(guī)泵占71.4%71.4%特種抽油泵占特種抽油泵占20.4%20.4% 抽油泵技術(shù)及加工工藝發(fā)展較快，研制應(yīng)用了長柱塞防砂泵、等徑抽油泵技術(shù)及加工工藝發(fā)展較快，研制應(yīng)用了長柱塞防砂泵、等徑柱塞抽油泵、液力反饋抽稠泵、斜井抽油泵等技術(shù)，形成了適應(yīng)不同類柱塞抽油泵、液力反饋抽稠泵、斜井抽油泵等技術(shù)，形成了適應(yīng)不同類型油藏、不同井況的防砂、抽稠、斜井等特種抽油泵配套工藝技術(shù)，技型油藏、不同井況的防砂、抽稠、斜井等特種抽油泵配套工藝技術(shù)，技術(shù)上基本能滿足生產(chǎn)的需要。術(shù)上基本能滿足生產(chǎn)的需要。一、一、概況概況.（四）、

13、偏磨井大量存在（四）、偏磨井大量存在一、一、概況概況 10個(gè)陸上采油廠管桿偏磨井大量存在，覆蓋各類油藏；嚴(yán)重偏磨井2537口，占開井?dāng)?shù)20.5%；作業(yè)周期小于180天占偏磨井?dāng)?shù)的55.7%分公司自分公司自20032003開始，共治理偏磨井近開始，共治理偏磨井近60006000井次，使偏磨井井次，使偏磨井的平均生產(chǎn)周期延長了的平均生產(chǎn)周期延長了8484天，取得了一定的效果，但遠(yuǎn)未天，取得了一定的效果，但遠(yuǎn)未能緩解桿管偏磨、維護(hù)作業(yè)工作量居高不下的嚴(yán)重局面。能緩解桿管偏磨、維護(hù)作業(yè)工作量居高不下的嚴(yán)重局面。.一、概況一、概況二、存在問題及原因分析二、存在問題及原因分析三、技術(shù)對(duì)策三、技術(shù)對(duì)策目目

14、錄錄.二、存在問題及原因分析二、存在問題及原因分析（一）油藏類型復(fù)雜多樣系統(tǒng)效率水平差異較大（一）油藏類型復(fù)雜多樣系統(tǒng)效率水平差異較大整裝水驅(qū)油藏系統(tǒng)效率整裝水驅(qū)油藏系統(tǒng)效率 28.428.4低滲透油藏系統(tǒng)效率小于低滲透油藏系統(tǒng)效率小于2020泵掛大于泵掛大于25002500米的有桿泵井系統(tǒng)效率米的有桿泵井系統(tǒng)效率15.4%15.4%整裝水驅(qū)高滲斷塊中低滲斷塊稠油油藏油藏埋深滲透率原油物性舉升方式供液能力舉升高度功率損耗粘滯阻力（二）設(shè)備老化、修復(fù)現(xiàn)象嚴(yán)重（二）設(shè)備老化、修復(fù)現(xiàn)象嚴(yán)重二、存在問題及原因分析二、存在問題及原因分析修復(fù)機(jī)用量大、能耗高修復(fù)機(jī)用量大、能耗高用量占60%60%運(yùn)行工況差

15、，地面效率低5%5%，每天每臺(tái)多耗電全局每天多耗電104修復(fù)機(jī)用量大、能耗高修復(fù)機(jī)用量大、能耗高新型抽油機(jī)應(yīng)用數(shù)量少新型抽油機(jī)應(yīng)用數(shù)量少選機(jī)選型缺乏評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)選機(jī)選型缺乏評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)約3000臺(tái)，占20，不能滿足生產(chǎn)的需要改良機(jī)種類多，選機(jī)選型缺乏標(biāo)準(zhǔn)，效果難以評(píng)價(jià).例如：55kWY系列電機(jī)，國標(biāo)空載損耗是1.4kW， 修復(fù)后實(shí)測(cè)達(dá)到2.65kW。二、存在問題及原因分析二、存在問題及原因分析需要對(duì)抽油機(jī)、電機(jī)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)研究和改造在用電機(jī)40%以上經(jīng)過修復(fù)；90%的修復(fù)電機(jī)自身損耗大于國標(biāo)規(guī)定1kw；每天多損耗電能稀土永磁電機(jī)高壓高轉(zhuǎn)差電機(jī)電磁調(diào)速電機(jī)開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)效果參差不齊、選用缺乏標(biāo)準(zhǔn)（二）

16、設(shè)備老化、修復(fù)現(xiàn)象嚴(yán)重（二）設(shè)備老化、修復(fù)現(xiàn)象嚴(yán)重.二、存在問題及原因分析二、存在問題及原因分析（三）（三）缺乏缺乏工況動(dòng)態(tài)診斷、測(cè)試、智能控制技術(shù)工況動(dòng)態(tài)診斷、測(cè)試、智能控制技術(shù) 機(jī)采系統(tǒng)效率是體現(xiàn)油井舉升系統(tǒng)技術(shù)水平、工況質(zhì)量、能耗水平、管理水平的綜合指標(biāo)。 由于診斷、測(cè)試技術(shù)和規(guī)范的欠缺，無法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤，及時(shí)調(diào)節(jié)，保持效果。沉沒度產(chǎn)液量沖程沖次井口回壓設(shè)備工況系統(tǒng)效率波 動(dòng)動(dòng)態(tài)變化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及時(shí)調(diào)整.二、存在問題及原因分析二、存在問題及原因分析（四）高泵效工作周期短制約舉升效率提高（四）高泵效工作周期短制約舉升效率提高周期泵效下降5%,舉升效率下降約4%研究及實(shí)踐表明：高含水出砂油井中，

17、抽油泵次高泵效工作期只有3到5個(gè)月，相對(duì)較短；而低泵效工作期6到8個(gè)月，相對(duì)較長，導(dǎo)致周期泵效低。 .二、存在問題及原因分析二、存在問題及原因分析由于滲透率低、注水條件差或無注水條件，后續(xù)補(bǔ)充地層能量困難，使得地層壓降快、油井產(chǎn)能相對(duì)于設(shè)備舉升能力供液不足，不能實(shí)現(xiàn)供排平衡，進(jìn)行高效舉升。系統(tǒng)效率小于10%的井占總井?dāng)?shù)15.3%；產(chǎn)量小于 5m3/d的井 2000 余口。（五）低產(chǎn)低效井效益差、能耗高（五）低產(chǎn)低效井效益差、能耗高平均電機(jī)負(fù)載率30.73低滲油藏電機(jī)負(fù)載率27.67% 遠(yuǎn)離電機(jī)高效運(yùn)行區(qū)間，遠(yuǎn)離電機(jī)高效運(yùn)行區(qū)間，效率低、能耗高效率低、能耗高.二、存在問題及原因分析二、存在問題及

18、原因分析（五）低產(chǎn)低效井效益差、能耗高（五）低產(chǎn)低效井效益差、能耗高一是小排量抽油泵受本身結(jié)構(gòu)的一是小排量抽油泵受本身結(jié)構(gòu)的限制，泵效較低；限制，泵效較低；二是相對(duì)油井產(chǎn)能，抽油泵泵徑二是相對(duì)油井產(chǎn)能，抽油泵泵徑規(guī)格配置偏大、設(shè)備參數(shù)再無法規(guī)格配置偏大、設(shè)備參數(shù)再無法下調(diào)，導(dǎo)致泵效和井下舉升效率下調(diào)，導(dǎo)致泵效和井下舉升效率低。低。0 05 51010151520202525低滲井平均15001500至18001800米18001800至20002000米20002000至25002500米25%20.7%14.24%16.22%.二、存在問題及原因分析二、存在問題及原因分析一、含水上升和提液加

19、大，桿管之間的潤滑由油潤滑變?yōu)樗疂櫥?，一、含水上升和提液加大，桿管之間的潤滑由油潤滑變?yōu)樗疂櫥佑|摩擦磨損增加，增加舉升功率損耗；接觸摩擦磨損增加，增加舉升功率損耗； （六）井況環(huán)境惡化，舉升工藝適應(yīng)性變差（六）井況環(huán)境惡化，舉升工藝適應(yīng)性變差二、地層應(yīng)力變化、會(huì)戰(zhàn)時(shí)期鉆井質(zhì)量監(jiān)督管理較弱，部分井套管二、地層應(yīng)力變化、會(huì)戰(zhàn)時(shí)期鉆井質(zhì)量監(jiān)督管理較弱，部分井套管變形，直井實(shí)為中、小斜率的斜井，或存在明顯彎曲井段，有桿泵變形，直井實(shí)為中、小斜率的斜井，或存在明顯彎曲井段，有桿泵舉升增加能耗；舉升增加能耗； 三、近年來由于地面條件的制約，新鉆油井中水平井、定向井、斜三、近年來由于地面條件的制約，新鉆

20、油井中水平井、定向井、斜井、側(cè)鉆井、小井眼井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井?dāng)?shù)量占有相當(dāng)大的比例。井、側(cè)鉆井、小井眼井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)井?dāng)?shù)量占有相當(dāng)大的比例。 舉升方式的選擇受油井?dāng)?shù)量規(guī)模、油井產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的制約，采用有桿泵舉升工藝適應(yīng)性變差，主要表現(xiàn)為抽油桿管損耗大、抽油泵漏失量增加，泵效低、舉升功耗大。.一、概況一、概況二、存在問題及原因分析二、存在問題及原因分析三、技術(shù)對(duì)策三、技術(shù)對(duì)策目目 錄錄.三、技術(shù)對(duì)策三、技術(shù)對(duì)策（一）（一）開展油井舉升系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策界限研究開展油井舉升系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策界限研究 調(diào)研勝利油田現(xiàn)有機(jī)采系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和工況診斷技術(shù)、調(diào)研勝利油田現(xiàn)有機(jī)采系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和工況診斷技術(shù)、舉升設(shè)備與作

21、業(yè)措施運(yùn)行的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)狀況舉升設(shè)備與作業(yè)措施運(yùn)行的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)狀況在理論分析研究的基礎(chǔ)上，建立不同油藏類型、不同油在理論分析研究的基礎(chǔ)上，建立不同油藏類型、不同油井工況條件下的系統(tǒng)效率技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的合理運(yùn)行區(qū)間井工況條件下的系統(tǒng)效率技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的合理運(yùn)行區(qū)間建立油井生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策界限指標(biāo)模版，明確提高建立油井生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策界限指標(biāo)模版，明確提高系統(tǒng)效率、控制能耗水平的目標(biāo)值。系統(tǒng)效率、控制能耗水平的目標(biāo)值。 .三、技術(shù)對(duì)策三、技術(shù)對(duì)策（二）開展設(shè)備應(yīng)用評(píng)價(jià)研究（二）開展設(shè)備應(yīng)用評(píng)價(jià)研究進(jìn)行定性和定量的評(píng)價(jià)老式抽油機(jī)規(guī)模應(yīng)用的改良機(jī)新型抽油機(jī)制定抽油機(jī)選型及配套使用方法和規(guī)范進(jìn)行抽油機(jī)質(zhì)量檢測(cè)研究建立抽油機(jī)質(zhì)量檢測(cè)、評(píng)價(jià)、評(píng)估體系進(jìn)行電動(dòng)機(jī)和控制系統(tǒng)特性研究規(guī)范抽油機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的選配結(jié)合應(yīng)用條件范圍、工況運(yùn)行質(zhì)量能耗指標(biāo)、配套協(xié)調(diào)性進(jìn)行篩選、分類.三、技術(shù)對(duì)策三、技術(shù)對(duì)策（三）開展抽油機(jī)分節(jié)點(diǎn)測(cè)試技術(shù)研究（三）開展抽油機(jī)分節(jié)點(diǎn)測(cè)試技術(shù)研究 系統(tǒng)效率系統(tǒng)效率 油管柱油管柱 井下效率井下效率 地面效率地面效率 抽油泵抽油泵 盤