摘要：近年来，抽油机的不停机间歇采油技术设计方式、控制装置、设备运行得以提升和优化，成为低产油田开采中的重要解决策略。本文就间歇采油技术的开发原理进行了分析，并就其应用过程中的曲柄摆动运动及不停机间歇采油控制装置的设计、不停机间歇采油工作制度设定进行了详细的阐述，将为这一技术的研发和实践提供一定的参考。
关键词：间歇采油技术；原理；应用
抽油机是我国采油企业的重点设备，而这一设备不仅基数大而且能耗高。随着油田企业节本降耗的不断途径，其能耗突出的问题再次引发研发和作业人员的广泛关注。在前期的常规式抽油机采油技术的应用中，就反馈层面而言，容易出现供液不足等现象。特别是在针对低产单井而言，其作业中的无效空抽占比较高，成为生产中的一大问题[1]。近年来，抽油机的不停机间歇采油技术获得了进一步的突破。其设计方式、控制装置、设备运行得以提升和优化，较好地实现了供排的协调，成为低产油田开采中的重要解决策略。这一技术的不断研发和应用，将有助于以采油企业抽油机作业的提速增效的目标达成。
1.间歇采油技术的开发原理
采油作业区的实际开采中，因地层条件、下泵深度及液体压力等诸多因素的影响，导致不同的油井之间存有一定的差异，主要表现在压力的下降及动液面两方面。这就导致采油作业区的不同油井之间存在着一定的作业条件差异，进而造成虽处在统一作业区，但单井之间的单位时间内的产油量也不尽相同[2]。随着我国区域油田开采时限的逐步递增，原油产量的下滑明显。油井产量不高也成为作业区较为常见的现象。抽油机运行过程中的供排平衡被打破，供液量不足现状下的抽油机不停歇作业，将直接导致抽油机作业整体能耗的提升。在这一背景下，抽油机的间歇采油技术应用，成为有效改善其连续作业所带来的能源浪费的主要解决方式。而这对这一概念的实现而进行的设计、控制、运维等方面的探索是十分复杂的。需在抽油机控制的软硬件集成及数据的采集与分析等层面不断研发，进而实现对抽油机油层供液情况的实时监测，从而根据这一波动有效调整抽油机的工作状态，从而实现作业效率的提升。
抽油机不停机间歇采油技术的应用主要是针对采油井中产量较低且沉没度也较低的油井。其工作原理主要是利用安装在设备上的电流传感器对油井开采中的负荷进行实施的监测和分析，进而获得油井负荷变动的数据。在抽油机出现空抽过程中，下冲程进行运行时游动凡尔关闭；若油井中泵的充满度比较高，那么在下冲程开始后的游动凡尔会打开，从而达成抽油机的间歇采油的目的。这一原理的达成需要对抽油机的曲柄的运动方式进行精确的控制，实现低耗能摆动和连续周期摆动的结合。抽油机不停机间歇采油技术改变了常规采油过程中的长时集中采油模式，实现了以短周期为主的小规模曲柄运动方式。这一新型的工作方式在实践中的节能效果十分显著[3]。
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2.抽油机不停机间歇采油技术的应用
2.1 曲柄摆动运动设计
抽油机不停机间歇采油技术的的曲柄摆动运动设计中，可根据运动学和系统载荷来计算基础上，推算井下光杆小幅度运行过程中井下负载的变动情况，对曲柄最大的运行周期可以以杆柱的最大弹性形变量作为参考。同时，对曲柄摆动过程中的各个位置进行分析和计算，从而选定不造成冲击的低能耗的方案。值得注意的是，这一方案的确定过程中，要对曲柄最大周期时的摆动范围进行精确地测算。
2.2不停机间歇采油控制装置设计
抽油机不停机间歇采油技术的间歇采油控制设备主要由电动机转速传感器、曲柄位置传感器、智能控制器几部分组成。其中，在电动机和曲柄的位置均安装有控制系统的传感装置和检测装置，上述两个装置可在抽油机的运行过程中将抽油机的实际运行情况进行数字信号上传，然后通过控制装置的智能控制单元对抽油机的曲柄运行参数、方式、频率等进行调节。而后这些参数被写入曲柄驱动其，曲柄驱动器则按照所设定的参数进行曲柄的启动，并对整个摆动过程进行控制。在抽油机负载最小处完成曲柄的整周运动向摆动运动的转化，从而实现优化后装置的整体控制[4]。在装置安装完成之后，需对抽油机不停机间歇采油技术的应用在技术、操作及管理三个维度实施技术的输出和运维的管理，确保抽油机不停机间歇采油技术在实际调试阶段的各部分的协调，细化工作机制，从而确保技术实践的效果达成。
2.3 不停机间歇采油工作制度设定
抽油机不停机间歇采油技术中最大的技术难题便是对不停机间歇采油工作制度的设定。以某油田为例，在抽油机工作制度的确定中进行了反复的实践论证。最终在对IRP 生产曲线的全面分析下，确定单井的最大产能，从而推算出最为合理的单产量，进而对井底的动液面面深度进行确定[5]。同时，对井底动液面可能出现的波动进行全面的分析，从而确定不停机间歇采油最佳的工作制度。这种工作制度的确定方式能够在较大程度上将集中式的间歇采油变为分散式的间歇采油，确保了采油过程中的井底动液面的稳定性，从而减少机械采油过程中的产能波动。同时，应对抽油机不停机间歇采油技术的日常管理和操作方面予以规定，保障其安全运行。
综上所述，新时期在我国石油行业的快速发展形势下，抽油机不停机间歇采油技术是作为油田管理的重项工作，其系统的设计方式、控制装置、设备运行的优化和升级效果将直接决定低产油田的采油效率和生产效益。各采油企业应在对抽油机不停机间歇采油技术研究的基础上，在设备投入、规范操作、岗位培训等多种渠道的辅助实施，在共同促成中才可有效实现效能的提升和成本的下降，助推油田企业的稳定、高校地发展。
参考文献：
[1]侯昊林.抽油机不停机间歇采油技术研究与应用分析[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（12）：157-158.
[2]张忠芒，黄晶，陈刚，乔开峰.抽油机不停机间歇采油技术研究与应用分析[J].化工管理，2018，（6）：167.
[3]郑思成.抽油机不停机间歇采油技术探究[J].化学工程与装备，2018，（11）：83-84，93.
[4]郭丽影.低产低渗油田合理间歇采油技术研究与应用[J].化学工程与装备，2014，（1）：81-84.
[5]邵正祥.抽油机采油系统智能化节能控制技术应用研究[J].中国化工贸易，2016，8（11）：82.
论文作者:郭保1,黎坤2,景燕燕1
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6