机采井节能控制系统的研究与应用.doc

机采井节能控制系统研究与应用
武明
（中油辽河油田企业 , 辽宁 盘锦 124010）

摘要: 油田在开发过程中, 伴随地层能量逐步降低, 因为地层供液不足, 油井不得不由自喷开采方法转变为机采开采模式, 抽油机开采方法含有设备简单、 操作方便、 维护费用低、 综合成本低等特点, 是现在油田最常见采油方法。但抽油机井存在以下问题: 一、 油井比较分散, 集中管理难度大, 油井工况参数录用基础靠人工现场录用, 测试周期较长, 技术人员不能立刻掌握现场一手资料; 二、 机采系统运行效率还不够理想, 优化程度较低, 关键是因为现在自动化技术在抽油机井上应用较少, 大部分控制技术都是短距离小范围研究与应用, 控制手段单一; 三、 机采系统参数录用数据量较大, 一般无线传输技术根本满足不了需要。而机采井节能控制系统能够很好地处理以上难题, 该系统可实现对油井管理自动化、 提升机采效率、 降低原油生产成本, 达成低碳、 节能降耗目。
关键词: 抽油机; 优化; 监测; 系统效率; 节能控制

1系统原理
机采井节能控制系统是快要几年试用示功图量液、 抽油机井动液面趋势跟踪、 抽油机井工况在线优化节能控制三项技术结合起来, 经过远程录用抽油机工况参数绘制示功图、 利用有杆泵抽油系统数学模型计算出抽油泵示功图, 再经过识别抽油泵示功图取得泵有效冲程和冲次, 最终计算出该井动液面深度和产液量; 管理人员经过网页显示软件查看抽油机井工况参数、 动液面值和产量, 在了解油井生产情况后对油井进行手动控制或者自动闭环控制。自动闭环控制关键是依据设定理想淹没度值对抽油机变频电动机进行变频控制, 调整抽油机冲次, 使抽油泵一直保持在理想淹没度范围内运行, 从而使抽油机井供排平衡, 实现节能降耗目。
2系统功效
机采井节能控制系统是集抽油机井工况数据采集、 监测、 控制于一体多功效系统, 所以该系统含有很多现在抽油机控制系统所不含有功效和特点, 该系统含有以下六大功效:
（1）油井工况诊疗与优化;
（2）油井故障报警功效;
（3）生产管理及远程调控;
（4）泵功图在线算产;
（5）油井动液面趋势跟踪;
（6）闭环变频调速功效。
3系统应用情况
高升油田雷家地域关键以稀油为主, 但该区块原油含蜡量高, 油井结蜡严重, 所以必需不定时跟踪油井生产情况, 便于管理人员对油井进行洗井清蜡作业。所以我们在雷家地域优选35口井进行机采井节能控制系统应用, 现在这35口井全部实现动液面计算、 功图算产、 生产动态集中监测、 动液面在线监测及智能变频调速, 实现了油井实时动态监测、 提升了系统运行效率, 取得了良好应用效果。以下将介绍两口转自动控制井在线监测与控制跟踪情况。
3.1雷64-32-20井转自动情况
雷64-32-20井转自动节能控制, 该井泵深m, 冲程5.4m, 泵径Φ44mm, 设定自动控制淹没度200m。以下为该井转自动后参数和功图改变情况。

图1 雷64-32-20井转自动后功图改变对比图
从上图能够看出该井转自动后冲次从2.93降到了2.62, 产液量从8.95t提升到10t以上, 泵效从28.87提升到44.44, 功图饱满度越来越好, 有效冲程提升了2m, 日耗电量从1080.8kWh降到1010.1kWh。可见抽油井转自动后不仅系统效率会得到提升, 达成了节能降耗目, 而且在供液量充足井, 当使用合理淹没度时, 产量也会显著提升, 增加了企业经济效益。
3.2雷64-26-18C井转自动情况
该井转自动节能控制, 该井泵深1998.3m, 冲程5.4m, 泵径Φ44mm, 设定自动控制淹没度200m。以下为该井转自动后参数和功图改变情况。

图2 雷64-26-18C井转自动后功图改变对比图
从上图能够看出该井转自动后冲次从3.01降到了2.23, 产液量从11.90t提升到12t以上, 泵效从37.42提升到49.68, 功图饱满度越来越好, 有效冲程提升了1m, 日耗电量从1075kWh降到1015.5kWh。该井转自动节能控制后系统效率和产量都有所增加, 可见抽油机井转自动后, 不仅含有良好社会效益, 还含有良好经济效益。
4效果分析
4.1经济效益分析
在高升油田雷家区块实施机采井节能控制系统35口井, 使用资金115×104元, 累计节电62×104kWh, 增油6300t, 创效益1174.5万元, 投入产出比为1: 10, 经济效益非常显著。
4.2社会效益分析
机采系统研究与应用, 根本摆脱了人工测功图、 电参量、 动液面历史, 减轻了工人劳动强度, 不仅节省了大量人工测试费用, 还大大提升了油田管理水平; 另外该技术将功图法计液、 功图法推算液位及在线优化控制技术相结合, 改变了过去人工手动控制调整抽油机冲次方法, 实现了全天候二十四小时在线工况调整, 油井一直在合理淹没度情况下生产, 使机采系统效率最大化, 节能降耗, 含有一定经济效益和社会效益。

参考文件:
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