大庆外围油田“八字真功”深挖机采节能效益

姜兆辉（大庆油田有限责任公司第八采油厂）

随着开发周期的延长，开发地域的扩大，油田企业的节能工作面临生产规模逐年扩大、设备老化能耗高、高耗能产量比例大等诸多挑战[1]。机采耗电是油田能耗大户，占总能耗的47%以上。随机采井数增加，总耗电呈逐年上升趋势。由于井深、油稠、产量低，低效井增多，导致举升系统无用功高，机采单耗偏高。因此，机采系统举升用电，既是耗电大项，又是节能挖潜重点，为提高开发效益，开展立体机采节能管理，势在必行。

1 构建八字机采立体节能管理措施

随着开发时间延长，机采井数逐年增加，设备老化日益严重，井深、油稠、产量低所导致的高能耗产量比例不断加大，机采系统能耗呈刚性增长，占总能耗的47%以上。为深入挖掘这部分节能潜力，深入开展了能耗状况大调查，对抽油机系统各节点的理论能耗状况，影响系统效率的泵效、抽油杆柱效率、配电系统效率、盘根盒效率等主要因素进行分析，明确了提高系统节能效率的方向；同时，共统计了2016口低产高耗井（日产低于0.5 t），日耗电占40.7%，但日产油仅占5.4%，吨油耗电1 129 kWh，是平均水平的7倍，突显了依据产液量分级，进行针对性治理的重要性。在此基础上，按照“目标控制、过程管理、节点分析、立体节能”的思路，综合考虑生产、技术、管理等因素，大力实施以“提、管、优、清、间、捞、高、换”为主要特征的“八字机采立体节能”基础管理措施，把控制机采能耗问题落到实处[2]。

2 精益管理措施，降低采出节点能耗

1）提高泵效，合理匹配生产参数抽油机举升不同参数匹配技术指标变化趋势见表1。根据机采井实际工况，进行动态分析，重点对沉没度低于150 m的井，采取调参、换泵措施；针对冲次已调至最小、日产液低于3 t、沉没度低于150 m的井安装二次减速装置，两年来实施695井次，节电558.9×104kWh。

表1 抽油机举升不同参数匹配技术指标变化趋势

2）精益管理，合理优化盘根松紧。为进一步加大机采节能降耗的精细化管理工作，制定了抽油机井盘根盒松紧度执行标准见表2。进行盘根盒松紧度调整，两年来实施2 033井次，节电64.4×104kWh。

表2 抽油机井盘根盒松紧度执行标准

3）优化配电，合理优化配电组合。依据节能技术监测评价中心测试结果，六种组合形式对比见表3。结合设备投资情况及运行状况，确定最优组合形式为单速电动机配多功能调速装置[3-4]。两年来实施722口井，节电349.4×104kWh。

表3 六种组合形式综合对比

4）个性清蜡，合理优选清蜡措施。常用清防蜡方式应用效果评价见表4，开展个性化清防蜡方案编制，推行组合降黏方式，深化物理化学复合清防蜡工艺研究，延长加药周期，节约成本支出，降低机采系统能耗，同时制定了清防蜡措施现场施工流程图，编制了现场施工监督节点及内容、现场施工认证单，严格考核，保证清防蜡措施实施到位[5-6]。两年来实施5 438井次，杆断脱分析图合理区比例持续在95%以上，结蜡区比例保持在3%以下，节电736.8×104kWh。

表4 常用清防蜡方式应用效果评价

5）间歇采油，降低机采单井能耗。对渗透率低、孔隙度小、有效厚度薄，平均单井日产液仅3.77 t，供液严重不足的井，加大间抽工作力度。确定了合理间抽周期，理论与实际间抽制度推荐值见表5，以合理流压为指导，在满足油井开采平衡的条件下，根据试验结果，制定了24 h内抽油机井启停周期，特殊井结合生产实际进行适当调整。同时，制定了抽油机井间抽执行标准，实施有计划、有监督、有考核的目标管理，确保产量稳定、能耗下降，两年来实施2070井次，节电4120.6×104kWh。

表5 理论与实际间抽制度推荐值

6）提捞采油，提高节能降耗效果。按照“一井一工程”精细管理理念，成立了提捞采油项目组，制定了《提捞采油管理办法》，明确了各单位职责，转提捞井及时纳入采油矿的日常管理范围，及时制定提捞井所在集油环的工作制度[7-8]。达到进一步降低能耗的目的，两年来实施100口井，节电554.8×104kWh。

7）高效举升，提高机采节能效率。台某区块地势低洼，建设成为电动潜油柱塞泵无人值守数字化管理示范工程，改进完善了三项主体技术（地面控制系统、往复式抽油泵、永磁直线电动机）及三项配套技术（远程自动监控技术、电加热清防蜡技术、电缆保护技术），建立了生产指挥中心，实时监测油井运行状况，不影响产量情况下，单耗下降42.9%，系统效率提高3.25%，同时，无地面活动设备，维护简单，风险源少，安全环保可控。某区块开辟长冲程抽油机高效举升示范区，长冲程采油技术见图1。实现超长冲程、超低冲次柔性启动间歇生产，同时减少杆管偏磨，泵效提高41.6个百分点，系统效率提高9.5个百分点，单井日节电88.5 kWh，节电率55.4%，杆运行次数降为常规抽油机井的0.8%，有效缓解杆管偏磨。

图1 长冲程采油技术

8）更换设备，提高电动机功率因数。针对服役10年以上老化严重已无节能效果的电动机及配电箱[9-10]。两年来更换节能电动机435台，更换变频调速控制箱814套，电动机功率因数提高0.2以上，节电1 111.1×104kWh。

3 结论

1）树立了优化方案是节约、精细管理是节约、技术创新是节约、安全生产是节约、物尽其用是节约观念，共同投身创建节约型企业的责任意识、自觉意识、主动意识明显加强。形成了全员参与、崇尚节约的节约文化，引领和推进节能降耗工作深入发展。

2）构建立体机采节能管理新模式为企业节能提供全面信息和标准依据，对生产各环节中节能项目、耗能设备、能效对标、节能监测、设备状况等进行阶段性综合评价，提高生产精细化管理水平，更大幅度降低能耗，促进企业节能管理水平稳步提升。

3）通过扎实推进“八字真功”立体机采节能管理模式，实施两年来达到全覆盖，实施管理措施及技改措施12 391井次，累计节电7741.8×104kWh，节省电费5 187万元，取得了显著效果。