关键词：举升方式；低产低效；柔性运行技术；综合评价
为了进一步降低机采能耗，从低产低效井治理的角度出发，通过对比举升参数优化、举升方式优化、举升制度优化及开采方式优化的探索，对柔性运行、过渡轮、换机型、转电潜柱塞泵、转长冲程抽油机、间歇采油、不停机间抽等优化方式进行了综合评价。研究得出：应用柔性运行技术治理低产低效井的效果较好，投入相对较少，回收期较短，并且能够改善抽油机运行工况，降低悬点载荷，减小杆管震动，可以有效避免偏磨的发生，提高杆管的使用寿命，对降低检泵率具有重要意义。转电潜柱塞泵、转长冲程抽油机技术对低渗透油田低产低效井治理效果较为理想，但回收期较长，若能在新井投产时就根据产能预测状况，设计应用电潜柱塞泵、长冲程抽油机是从根本上治理低产低效井发生，实现低成本、高效率科学生产的最佳方法。
1 机采现状
近年来，随着电潜柱塞泵的推广应用，油田的机采方式有抽油机、螺杆泵、电潜柱塞泵三种，每种举升方式的特点决定了其适用范围。
1.1 抽油机举升。抽油机是油田最主要的机采方式之一，根据低渗透油田井深及产液特点，在用的抽油机主要有六型、八型、十型机三种，其中八型机较为普遍，六型机和十型机数量较少。能耗方面，六型机匹配的井产液量低、泵径小，能耗较低。为合理应用机型及杆管匹配，结合油田特征和杆管泵设计标准，优化得出一套适用于低渗透油田降低检泵率的机、泵、杆、管匹配图版。
1.2 螺杆泵举升。在用螺杆泵为高扬程、小排量螺杆泵，适用于日产液 15 m3 以下、举升高度在 1300 m 以内的油井举升。
1.3 电潜柱塞泵举升。电动潜油柱塞泵举升工艺简称电潜柱塞泵，无杆举升工艺技术，应用日产液 12 m 3 以下的油井，统计现有电潜柱塞泵井，平均单井日耗电50.6 kWh，检泵率 16.4%，检泵周期 753d。应用实践证明，抽油机、螺杆泵、电潜柱塞泵三种举升方式在低渗透油田井深、油稠的环境下均适用。相比之下，抽油机运行最稳定，但能耗高；电潜柱塞泵运行能耗最低，稳定性仅次于抽油机；螺杆泵应用效果不如电潜柱塞泵理想。必须针对这部分低产低效井，采取适合低渗透油田特征的治理措施，实现科学举升、高效举升、较低能耗的科学生产目标。
2 举升优化
低产低效井的形成，主要是低渗透油田供采关系不平衡所致。通过一定的管理和技术手段，可以在实现低产低效井科学生产的同时，达到降低运行能耗的目的。因此，对举升参数、举升方式、举升制度、开采方式等进行了一系列的探索优化。
2.1 举升参数优化。针对低产低效井的泵径、冲程、冲速进行优化，采用长冲程、慢冲速、小泵径的运行参数，但大多数低产低效井均在这种情况下运行，通过管理手段能够调整的井有限。只能寻求进一步降低运行参数的技术手段，而降冲速是最直接的优化对象。现场探索应用了柔性运行及过渡轮两种技术。
2.1.1 柔性运行技术。柔性运行方式根据抽油机负载变化特点，调整上、下冲程的运转速度，能够减少冲程损失、改善平衡状况、降低悬点载荷、提高泵效，提高电动机功率因数，使抽油机在最佳状态下运行。柔性运行技术通过变频系统，可将抽油机冲速由正常最低4 min-1 调整到最低 0.5 min -1 。
2.2 举升方式优化
2.2.1 机型优化。依据低产低效井的产液情况，一般应用六型机即可，少部分井应用八型机。所以，可以对部分低产低效井进行机型优化，进一步降低机采能耗，提高泵效。
2.2.2 转电潜柱塞泵由抽油机转电潜柱塞泵，可以提高泵效，降低机采能耗。通过超长冲程、超低冲速的举升方式，实现低产低效井的科学生产。
2.3 举升制度优化
2.3.1 间歇采油制度。针对低渗透油田低产低效井治理问题，很多油田都研究试验过间歇采油制度。通过对低产低效井实施间歇采油，一方面可以减少无功抽油和管柱磨损，另一方面可以提高泵效，同时也起到了节能降耗的效果。根据低渗透油田特征，探索出能够使低产低效井保持该井最好流压状态下的合理的个性化间歇采油制度。以按照关 12 h开 12 h的间歇采油制度为例，能够实现日节电 63 kWh，节电率为 38.2%的效果。
2.3.2 不停机间抽技术。由于间歇采油制度执行过程中存在人为因素干扰，常出现执行不到位的情况，所以应用了不停机间抽技术，通过曲柄摆动式设计形成停泵不停机的效果，进而实现间歇采油。现场对八型机的低产低效井进行了试验，应用后在冲程、冲速不变的情况下，泵效提高 10.3 个 百分点，日节电68.8 kWh的节电效果。针对机械采油不经济的低产低效井转变开采方式，实施提捞采油，进一步降低能耗及开采成本。
3 优选评价
通过对管理和地面设备的优化，很多方式都能够实现一部分低产低效井的科学生产，进一步节约能耗，对应用效果加以对比评价，总结出更加经济、有效的治理方式或方法。通过实施间抽制度的管理方式无需过多投资就能取得良好的节能效果；应用柔性运行、过渡轮、不停机间抽等技术，回收期较短；更换机型、电潜柱塞泵、长冲程抽油机等举升方式的投入较大，回收期较长。1）执行间歇采油制度，在技术上无需投入成本，在管理上增加了大量工作量；另外，油井静止一段时间后，再次启动时易发生卡泵等问题，增加作业成本。过渡轮、柔性运行、长冲程抽油机的应用，都是从使抽油机慢下来、避免停井的角度出发而试验的一些低产低效井治理技术。2） 柔性运行技术的应用，使抽油机的运行方式发生了改变，最直接的效果就是提高了泵效及系统效率，降低了能耗。另外，应用这种技术降低了悬点载荷，减小杆管震动，可以有效避免偏磨的发生，提高杆管的使用寿命，对降低检泵率具有重要意义。3）转电动潜油柱塞泵的投入较大，回收期较长，但该举升工艺地面无可动设备，井口工艺各部件均为静密封，现场维护工作量小。4） 转长冲程抽油机的投入较大，回收期较长，但该技术能够真正实现长冲程、慢冲速、大泵径、低能耗的机采举升理念，可以有效避免杆管摩擦，提高杆管的使用寿命。5） 不停机间抽技术的应用，投资与回收期与柔性运行技术相近，但该技术的核心是实现停泵不停机，加强对油管内液体的扰动，避免结蜡影响，没有改善抽油机的运行状况，长期应用不如柔性运行技术经济。
综上所述，柔性运行、电潜柱塞泵、长冲程抽油机对低渗透油田治理低产低效井的效果较为理想，若能够在油井投产时根据预产情况设计应用电潜柱塞泵、长冲程抽油机，就能从根本上治理低产低效井的发生，实现低成本、高效率的科学生产方式。但是，从成本考虑，针对低产低效井治理，必须采取经济有效的治理措施，根据产液量分级情况提出了相应低产低效井的治理措施。
参考文献
[1] 于海山. 抽油机降冲速节能装置应用[J]. 石油石化节能，2017，7（4）：44-45.
[2] 李宁. 固定智能捞油机的研制[D]. 西安石油大学,2016.
论文作者:高珊珊 王海山
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年19期
论文发表时间:2019/12/5
标签：冲程论文; 抽油机论文; 方式论文; 油田论文; 柔性论文; 柱塞泵论文; 技术论文; 《工程管理前沿》2019年19期论文;