用現(xiàn)代管理方法提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率12.3.

1、目 錄一、選題論據(jù) . . 1二、管理現(xiàn)代化方法配套應(yīng)用方案的設(shè)計 . 1三、管理現(xiàn)代化方法配套應(yīng)用方案的實(shí)施 . 2(一利用測試技術(shù)和因果分析法,摸索問題產(chǎn)生的根源。 . . 2(二利用打分評價法和要因論證法進(jìn)行要因分析 . . 7(三對系統(tǒng)效率低的井制定相應(yīng)的對策方案 . 8(四對策方案實(shí)施 . 10(五利用信息反饋網(wǎng)絡(luò)法檢查計劃的執(zhí)行情況 . 12 四、效益評價 . . 12(一 、質(zhì)量效益評價 . 13(二 、經(jīng)濟(jì)效益評價 . 13(三 、社會效益:. 14一、選題論據(jù)隨著油田全面進(jìn)入高含水期開采,含水上升,我隊(duì)緊密圍繞著年產(chǎn)原油 11萬噸的原油生產(chǎn)任務(wù),狠抓油水井日常管理,泵況管理,

2、井下作業(yè)質(zhì)量監(jiān)督管 理,增強(qiáng)套損井防護(hù)意識,不斷加大采油工程系統(tǒng)技術(shù)管理力度,力求通過采 油工程科學(xué)管理,挖掘采油工程潛力,保持了采油工程各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)較高 水平,促進(jìn)了原油生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行,為全年完成原油生產(chǎn)任務(wù)及油田開發(fā)指標(biāo) 奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。由于我隊(duì)大部分油井分布在東部過渡帶地區(qū),油井三低現(xiàn)象較 為嚴(yán)重,即低滲透率、低沉沒度、低產(chǎn)出的特點(diǎn),這就致使我隊(duì)抽油機(jī)井系統(tǒng) 效率普遍偏低,系統(tǒng)效率低,說明能量利用率低,大部分能量作了無用功,影 響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此,加強(qiáng)泵況的管理力度,降低能源消耗,提高抽油機(jī) 井系統(tǒng)效率顯得尤為重要。2005年 10月,油田公司相關(guān)部門對采油 X 廠抽油機(jī)井系統(tǒng)效率

3、進(jìn)行檢查, 測試的 100口抽油機(jī)井中,我隊(duì)占 35口,經(jīng)測試結(jié)果顯示我隊(duì)的 35口井的平 均系統(tǒng)效率為 26.8%,低于公司管理部的標(biāo)準(zhǔn)(28.9% 。為此,油田管理部責(zé)成 采油 X 廠在提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率管理方面加大提升力度。因此, 2006年我們選擇了 “應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)管理方法提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率” 為保證油田開發(fā)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。充分發(fā)揮采油工程管理的手段作用,不斷夯實(shí)基 礎(chǔ)工作,強(qiáng)化科學(xué)管理,大力開展科研攻關(guān)現(xiàn)場試驗(yàn)和新技術(shù)推廣工作,進(jìn)一 步增強(qiáng)效益觀念,全面完成原油生產(chǎn)任務(wù)及各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此,我們現(xiàn)代化 管理小組結(jié)合我隊(duì)實(shí)際,選擇了“應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)管理方法提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效 率”這一課題

4、。二、管理現(xiàn)代化方法配套應(yīng)用方案的設(shè)計2006年,針對我隊(duì)抽油機(jī)井效率低這一生產(chǎn)難題,我隊(duì)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,加大系統(tǒng)效率低的抽油機(jī)井綜合治理力度, 以系統(tǒng)效率低于 25%的抽油機(jī)井為綜合治 理對象,利用現(xiàn)代化管理方法制定出以下配套應(yīng)用方案:(一利用現(xiàn)場調(diào)查方法對系統(tǒng)效率低的井進(jìn)行現(xiàn)場測試,并找出影響系 統(tǒng)效率的因素。(二 利用打分評價法和要因論證法對影響系統(tǒng)效率低下井進(jìn)行要因分析, 找出影響系統(tǒng)效率的主要因素。(三對系統(tǒng)效率低下的井制定出相應(yīng)的對策方案。(四相應(yīng)的對策實(shí)施階段。(五利用信息反饋網(wǎng)絡(luò)法檢查計劃的執(zhí)行情況。三、管理現(xiàn)代化方法配套應(yīng)用方案的實(shí)施(一利用測試技術(shù)和因果分析法,摸索問題產(chǎn)生的

5、根源。(1對我隊(duì)目前運(yùn)行的抽油機(jī)井進(jìn)行生產(chǎn)資料現(xiàn)場測試,其中系統(tǒng)效率 低于 25.0%的井共 25口。詳細(xì)情況見下表(表二 :表二 系統(tǒng)效率低井現(xiàn)狀調(diào)查 從上表可以看出:系統(tǒng)效率低于 25%的 25口井中,由于生產(chǎn)參數(shù)偏大而造 成油井供液不足的井 17口,氣影響 3口井,蠟影響 3口,泵漏失長期待作業(yè)的 井 2口。(2 、影響系統(tǒng)效率原因初步分析我們從以上現(xiàn)狀調(diào)查表中可以看出, 系統(tǒng)效率低的原因主要可以歸納為以下幾 點(diǎn):1抽油機(jī)的沖次偏高 抽油機(jī)井的沖次由電機(jī)皮帶輪的直徑大小來決定 的,電機(jī)皮帶輪的直徑越小,抽油機(jī)的沖次就越低。如圖 1:當(dāng)電機(jī)以額定轉(zhuǎn)速 運(yùn)行時,調(diào)小電機(jī)皮帶輪的直徑,抽油機(jī)減

6、速箱上的大皮帶輪旋轉(zhuǎn)的角速度 減小,這樣曲柄軸的轉(zhuǎn)速 n 減小。根據(jù)采油工程設(shè)計中的抽油機(jī)井電機(jī)功 率的選擇與計算公式:電機(jī)功率 N r =9549Mn (式中:M 電機(jī)傳至曲柄軸上的扭矩; n 曲柄軸轉(zhuǎn)速, r/min; 傳動效率 可知,曲柄軸的轉(zhuǎn)速 n 減小時,所需的 電機(jī)功率 N r 減小。因此,調(diào)小抽油機(jī)井的沖次,電機(jī)的消耗功率會降低。 2抽油機(jī)的沖程偏大 抽油機(jī)井的沖程大小取決于連桿在曲柄上的作用 點(diǎn)到曲柄原點(diǎn)的距離長度。如圖 1:我們用 YCYJ10-3.0-37HB 型抽油機(jī)傳動裝置來研究抽油機(jī)沖程的變化與電機(jī)輸出功率變化關(guān)系,圖中 A 、 B 、 C 分別為沖 程是 3.0米、

7、 2.5米、 2.0米對應(yīng)的 3個銷子孔。我們說:抽油機(jī)井懸點(diǎn)最大載荷 與最小載荷由抽油桿柱及液柱的重力所決定的,對于同一個抽油機(jī)井,它的懸 點(diǎn)最大載荷與最小載荷是不變的。也就是說對于同一口井,連桿在曲柄上的作 用點(diǎn) A 、 B 、 C 三點(diǎn)的作用力 F 是相等的,而這個力 F 對于電機(jī)帶動曲柄作圓周 運(yùn)動過程中為阻力,這個阻力矩 M A =F AO , 當(dāng)我們調(diào)小該井的沖程時,將連桿 在曲柄上的作用點(diǎn)由 A 孔移到 B 孔時,其阻力矩 M B =FBO , 由于 BO 的長度是 小于 AO 的,因此 M B M A 。圖 1 抽油機(jī)曲柄旋轉(zhuǎn)示意圖根據(jù)采油工程設(shè)計中的抽油機(jī)井電機(jī)功率的選擇與計

8、算公式:電機(jī)功率 N r =9549Mn (式中:M 電機(jī)傳至曲柄軸上的扭矩; n 曲柄軸轉(zhuǎn)速, r/min; 傳動效率 。我們由力矩平衡定律可知,阻力矩 M B 與電機(jī)傳至曲柄軸上的扭 矩 M 為一對平衡力矩,只是一個為阻力矩,另一個為動力矩,他們方向相反、 大小相等。因此,對于同一個抽油機(jī)井來說,沖程越小,連桿在曲柄上的阻力 臂越短,阻力矩就越小,所需求的電機(jī)功率 N r 也越小。因此,調(diào)小抽油機(jī)井的 沖程,電機(jī)的輸出功率也會相應(yīng)的減小,其消耗功率也近似于成正比例的降低。 3 抽油泵的泵徑偏大 對于不同的泵徑, 而沖程和沖次相同的抽油機(jī)來說,泵徑越大的井,由于其排量越大,因此抽油機(jī)的懸點(diǎn)載

9、荷就越大,即電機(jī)的輸 出轉(zhuǎn)矩越大,電機(jī)的消耗功率就越大。4檢泵措施不及時 從現(xiàn)場調(diào)查表中我們可以看出,泵漏失的 2口井的系 統(tǒng)效率較低, 平均系統(tǒng)效率只有 4.24%。 根據(jù)抽油機(jī)井系統(tǒng)效率的計算公式:系統(tǒng)效率(P =消耗功率( 舉升高度( 產(chǎn)液量(W 68812 HQ .可知:產(chǎn)液量的高低對抽油機(jī)井的系統(tǒng)效率影 響是比較明顯的 。5 油井結(jié)蠟影響 蠟影響在抽油機(jī)井示功圖測試方面反映為上載荷上升 而下載荷下降,示功圖與正常時相比較有“變胖”現(xiàn)象,在電機(jī)電流測量當(dāng)中 反映為上、下沖程電機(jī)電流都增加。因此電機(jī)消耗的功率相對于正常時增加。 6氣影響 目前,由于我隊(duì)大部分油井井口都未安裝定壓放氣閥,油

10、井套 壓需要人工手動控制,部分崗位員工由于責(zé)任心不強(qiáng),調(diào)整不及時,造成套管 內(nèi)氣壓過高,導(dǎo)致氣體進(jìn)入泵的工作筒,這樣泵的工作筒被氣體占據(jù),出現(xiàn)泵 筒“充不滿”液體的現(xiàn)象,致使油井的日產(chǎn)液量很低。7抽油機(jī)電機(jī)匹配不合理 根據(jù)抽油機(jī)井電機(jī)功率的計算公式:N=9549 Mn (式中 N 所需電機(jī)功率, M 曲柄軸扭矩, n 曲柄軸轉(zhuǎn)速可知當(dāng)抽油泵的泵徑越大,泵的排量越大,抽油機(jī)的懸點(diǎn)載荷越大,曲柄軸的轉(zhuǎn)矩越大,電機(jī) 所消耗的功率越大。隨著油田開發(fā)的不斷深入,地層中液體不斷的被采出,再 加上地層的污染日益加重,導(dǎo)致地層的滲透率在下降。以前的大泵對應(yīng)的大型 抽油機(jī)及電機(jī)拖動裝置,經(jīng)過幾次作業(yè)檢換小泵后,

11、而對應(yīng)的電機(jī)并沒有更換, 造成“大馬拉小車”的現(xiàn)象。例如,我隊(duì) 1987年投產(chǎn)的抽油機(jī)井 X6-2-40,泵 徑為 83mm ,抽油機(jī)井型號為 12型機(jī),電機(jī)功率為 55kW ,該井開采 18年以 后,由于地層的供液能力大幅度的下降,經(jīng)過多次作業(yè)施工,該井的抽油泵已換成 57mm 的小泵, 造成抽油泵與電機(jī)不匹配的現(xiàn)象, 從而導(dǎo)致電機(jī)消耗功率 過高。8機(jī)型老化嚴(yán)重,負(fù)荷增加 由于我隊(duì)部分抽油機(jī)井投產(chǎn)時間較早,機(jī)型 老化嚴(yán)重,各個部件及設(shè)備磨損嚴(yán)重,導(dǎo)致各個部件結(jié)合不緊密,致使抽油機(jī) 在運(yùn)行過程中“蹩勁” 。例如我隊(duì)的 X7-2-45井投產(chǎn)時間為 1987年 10月,該井 抽油機(jī)工字鋼開焊,曲柄

12、上的銷子孔由于長期工作,磨損嚴(yán)重,造成曲柄帶動 連桿上下運(yùn)動時“蹩勁” ,這樣曲柄在傳給連桿有效功率的同時也作了大量的無 用功,造成電能的浪費(fèi)。(3為了使影響抽油機(jī)井系統(tǒng)效率因素更加清晰化、規(guī)范化,我們利用因 果圖分析方法來加以描述。影響抽油機(jī)井系統(tǒng)效率因果圖如下: 圖 2:影響抽油機(jī)井系統(tǒng)效率因果圖(二利用打分評價法和要因論證法進(jìn)行要因分析經(jīng)過我們小組對以上 8個影響抽油機(jī)井系統(tǒng)效率因素的分析,我們開展小 組討論活動,運(yùn)用打分評價法對以上原因進(jìn)行打分來確定要因,原因重要程度 如下表(表三 :表三 影響系統(tǒng)效率因素重要程度評價表 注:強(qiáng)相關(guān)打 2分、弱相關(guān)打 1分、不相關(guān)打 0分對于機(jī)型老化嚴(yán)

13、重負(fù)荷增加這一項(xiàng)影響系統(tǒng)效率因素,部分小組成員一致 認(rèn)為:目前抽油機(jī)井機(jī)型老化是油田生產(chǎn)的一個普遍存在現(xiàn)象,而更換抽油機(jī) 的成本過高,是一個客觀的不可調(diào)和的矛盾。因此該項(xiàng)不作為影響抽油機(jī)井系 統(tǒng)效率的主要原因。從評價表中可以初步確定影響抽油機(jī)井系統(tǒng)效率的主要原因是:1、抽汲參數(shù)偏大2、結(jié)蠟影響3、檢泵措施不及時4、氣影響5、電機(jī)不匹配為進(jìn)一步確定要因,小組成員又對這 25口系統(tǒng)效率低的井進(jìn)行了現(xiàn)場資料 驗(yàn)證,見表四:表四 要 因 驗(yàn) 證 (三對系統(tǒng)效率低的井制定相應(yīng)的對策方案根據(jù)以上分析的 5個要因,我們根據(jù)油井實(shí)際生產(chǎn)情況,因地制宜,制定 出提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率的對策:(1 、對抽汲參數(shù)偏大

14、的井進(jìn)行參數(shù)調(diào)整我們根據(jù)現(xiàn)場情況,對于高沖次的抽油機(jī)井進(jìn)行調(diào)小沖次;對于沖次不能 調(diào)的抽油機(jī)井進(jìn)行調(diào)小沖程;對于沖程、沖次都不能調(diào)小的井(例如目前沖次 已達(dá)到 5次、 6次,曲柄銷子孔壞等實(shí)施作業(yè)時檢換小泵措施。降低泵的抽汲 參數(shù),保證其沉沒度在 80米以上,達(dá)到供排平衡。具體對策見表五:表五 調(diào)整工作參數(shù)計劃表 (2 、加大檢泵井措施落實(shí)力度對于檢泵措施不及時的井,我隊(duì)于 2006年 4月 20日向上級部門提出申請, 根據(jù)小組活動計劃,爭取盡可能快的實(shí)施檢泵措施。(3 、 制定切實(shí)合理有效的油井熱洗周期制度及管理制度從新編制熱洗周期計劃表,從 2005年 10月到 2006年 4月,本小組經(jīng)

15、過 6個月的時間對各抽油機(jī)井結(jié)蠟情況進(jìn)行探索總結(jié),尋找出各油井的結(jié)蠟情況:基礎(chǔ)井網(wǎng)和一次井網(wǎng)產(chǎn)液量相對較多,出油溫度高,結(jié)蠟影響程度輕。這類井 的熱洗周期可以延長到 60天、 90天、 120天不等。對于二次井網(wǎng),由于其單井 產(chǎn)液量低,出油溫度低,結(jié)蠟影響較為嚴(yán)重,對于這類井,縮短其熱洗周期, 并盡量延長熱洗時間。處此之外,小組成員不定期的對員工執(zhí)行熱洗制度進(jìn)行檢查,加大獎金考核力度,利用經(jīng)濟(jì)杠桿的作用來調(diào)動員工的工作積極性,加強(qiáng)油井的清防蠟工 作。(4 、加強(qiáng)員工油井油、套壓控制力度由于油井資料錄取是采油工日常管理油井的主要工作,我們并運(yùn)用每月 2次的技術(shù)課時間為員工教授抽油機(jī)井工作原理及日

16、常管理維護(hù)方面知識,除此 之外,我們小組成員年不定期對崗位員工錄取資料的真實(shí)性進(jìn)行現(xiàn)場核查,發(fā) 現(xiàn)報表所填寫的資料與實(shí)際核查出入較大的,我們按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行嚴(yán)厲考核, 利用經(jīng)濟(jì)杠桿的作用促進(jìn)崗位員工提升自身素質(zhì)。(5 、調(diào)整抽油機(jī)井拖動裝置對于“大馬拉小車”的這種現(xiàn)象,我們采取以下兩方面的措施: 把 長期停機(jī)待作業(yè)油井的小電機(jī)拆下來,換到需要換小電機(jī)的井上,把原井上的 大電機(jī)上交礦里。在本隊(duì)內(nèi)部或隊(duì)與隊(duì)之間進(jìn)行電機(jī)對調(diào)工作。(四對策方案實(shí)施實(shí)施一、工作參數(shù)偏大井實(shí)施調(diào)小參措施2006年 5月至 8月份,本小組按照對策方案的要求,對參數(shù)偏大區(qū)井開展 調(diào)小參數(shù)工作,共調(diào)小沖次 9口井,調(diào)小沖程 6

17、口井,共計調(diào)小參數(shù) 15井次。 比原計劃少調(diào)整工作參數(shù) 2口井,原因是抽油機(jī)井 X6-D3-160、 X7-20-644井分 別于 2006年 5月 18日和 7月 22日由于抽油桿斷脫和油管漏失作業(yè)檢換小泵, 達(dá)到了降低生產(chǎn)參數(shù)的目的。實(shí)施二、檢泵井順利實(shí)施檢泵計劃2006年 6月,在我們小組的努力下,我隊(duì) 2口低效井實(shí)施作業(yè)檢泵措施, 在作業(yè)的過程中,我們?yōu)榱舜胧┑卯?dāng),效果明顯,進(jìn)一步加大了對作業(yè)施工井 現(xiàn)場的監(jiān)督管理力度:派專人進(jìn)行施工全過程監(jiān)督,嚴(yán)格按照設(shè)計和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工,保證下入井低的泵、脫節(jié)器、抽油桿等基礎(chǔ)設(shè)施的質(zhì)量合格。檢后 效果見表六:表六 檢泵井效果統(tǒng)計表 實(shí)施三、加強(qiáng)熱

18、洗制度及油、套壓控制管理力度1、明確熱洗制度,中轉(zhuǎn)站確保熱洗爐溫度控制在 80以上,如果計量間來 水溫度低于 70, 摻水壓力低于 1.4Mpa, 則不允許熱洗。 熱洗方式一律采用大排 量熱洗法, 熱洗排量在 6m 3/h以上的, 熱洗時間為 1.5小時, 熱洗排量在 46m 3/h時,熱洗時間不得低于 2小時,個別井離計量間距離超過 1300米,管線結(jié)垢嚴(yán) 重的,上報高壓熱洗,對于不按熱洗周期計劃熱洗,熱洗壓力、溫度達(dá)不到熱 洗條件的,卻進(jìn)行熱洗的操作人員納入獎金考核,堅決排除一些員工思想覺悟 不高,責(zé)任心不強(qiáng),而導(dǎo)致熱洗不能有效清蠟,電機(jī)在高轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下運(yùn)行。 2、對員工控制油、套壓進(jìn)行現(xiàn)

19、場技術(shù)指導(dǎo)和教育,如何有效地控制套管氣 閘門,不造成套管蹩壓,防止氣體進(jìn)入泵筒,從而達(dá)到提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率 的目的。實(shí)施四、調(diào)整抽油機(jī)拖動裝置隊(duì)內(nèi)調(diào)整 2006年 8月 10日,我隊(duì)首先進(jìn)行本隊(duì)內(nèi)部電機(jī)調(diào)整,把停 機(jī)帶作業(yè)井 X6-40-645井的 37kW 的電機(jī)換到 X6-2-B453井上,把 X6-2-B453井上原用 45kW 電機(jī)上交。隊(duì)與隊(duì)之間電機(jī)對調(diào) 2006年 8月 16日, 經(jīng)第四采油廠工程技術(shù)大隊(duì)批準(zhǔn),我隊(duì)與六區(qū)一隊(duì)進(jìn)行電機(jī)對調(diào):X7-20-644井電機(jī)與 X6-20-652對換,電機(jī) 功率由原來的 45kW 換為 37kW , X 6-31-652井電機(jī)與 6-20-6

20、54對換, 電機(jī)功率 由原來的 45kW 換為 37kW 。(五利用信息反饋網(wǎng)絡(luò)法檢查計劃的執(zhí)行情況為了檢查計劃的執(zhí)行情況,針對內(nèi)容多,涉及面廣,為把信息及時反饋到 指揮中心,建立了信息反饋網(wǎng)絡(luò)圖。信息反饋網(wǎng)絡(luò)圖四、效益評價通過實(shí)施, 2006年 2月 15日至 11月 20日,小組各項(xiàng)工作圓滿完成,本 管理小組對措施井進(jìn)行現(xiàn)場資料測試:由地質(zhì)技術(shù)員張澤民負(fù)責(zé)措施井量油, 工程技術(shù)員洪小平負(fù)責(zé)油井液面及系統(tǒng)效率測試,由資料員常淑萍進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng) 計及計算,測試及計算結(jié)果見下表: (一 、質(zhì)量效益評價在我們小組的共同努力下,我們整改的 25口井中,平均系統(tǒng)效率由措施前 的 13.20%上升到目前的 20.62%,使我隊(duì)的平均系統(tǒng)效率從活動前