《采油系统能耗分析》ppt课件

1、一、概况一、概况二、存在问题及原因分析二、存在问题及原因分析三、技术对策三、技术对策目目 录录一、一、概况概况有杆泵12381口85.53% 螺杆泵415口2.9% 电泵电泵12991299口口9.08%9.08% 自喷166口1.16% 其它48口0.83% 截至到截至到20062006年，胜利油田共开井年，胜利油田共开井1430914309口，平均单井日产口，平均单井日产液液51.551.5吨、日产油吨、日产油4.84.8吨吨, , 平均吨液耗电平均吨液耗电8.58.5 kw.h/t, kw.h/t,平均单平均单井年耗电井年耗电15.76x1015.76x104 4 kw.h/tkw.h/

2、t，平均系统效率，平均系统效率25.8325.83% %。 产量分布、能耗水平及工况运行指标产量分布、能耗水平及工况运行指标 举升方式举升方式分类统计分类统计有杆泵有杆泵电电 泵泵螺杆泵螺杆泵水力泵水力泵自自 喷喷分公司分公司平均值平均值单井日单井日水平水平液，液，t/dt/d37.137.1189.2189.235.435.456.356.383.983.951.551.5油，油，t/dt/d4.14.111.111.15.15.12.52.58.58.54.84.8吨液耗电量，吨液耗电量，kw.h/tkw.h/t7.87.810.410.46.26.27.07.08.58.5吨油耗电量，吨

3、油耗电量，kw.h/tkw.h/t69.969.9177.4177.442.642.6159.0159.090.190.1泵挂泵挂深度深度统计井数，口统计井数，口1146711467105910593713714141泵挂，泵挂，m m1218.61218.61446.41446.4994.7994.71152.71152.7泵效泵效统计井数，口统计井数，口1116411164125912593923923939泵效，泵效，63.463.4104.7104.763.963.930.930.9检泵检泵周期周期统计井数，口统计井数，口1143211432125712573833834040检泵周期

4、，天检泵周期，天532.9532.9589.1589.1541.4541.4606.2606.2系统系统效率效率测试井数测试井数9147914724424412412495159515效率值，效率值，25.925.926.126.120.420.425.8325.83（一）、抽油机技术现状（一）、抽油机技术现状不同类型抽油机用量统计不同类型抽油机用量统计游梁机皮带机其它020002000400040006000600080008000100001000012000120001400014000550台台1290台台12573台台各类抽油机各类抽油机1410114101台台游梁机占游梁机占89.

5、16%89.16%( (包括双驴头抽油机）包括双驴头抽油机）皮带机占皮带机占10.26%10.26%其它机型占其它机型占3.90%3.90% 换向智能抽油机换向智能抽油机 链条式抽油机链条式抽油机 摩擦换向抽油机摩擦换向抽油机一、一、概况概况单位单位年年 限限0-50-5年年5-105-10年年10-1510-15年年1515年以上年以上合计合计胜采胜采21521518118117217257557511431143东辛东辛170170188188201201412412971971现河现河15315320720720520544844810131013孤岛孤岛2012013213213963

6、9689189118091809孤东孤东15315325725733533553753712821282桩西桩西969663638787147147393393河口河口29929932132128028049649613961396滨南滨南31231218818822522545145111761176纯梁纯梁132132132132163163303303730730临盘临盘30830829229227627644444413201320合计合计203920392150215023402340470447041123311233常规游梁抽油机使用年限统计表常规游梁抽油机使用年限统计表 151

7、5年以上的抽油机共有年以上的抽油机共有47044704台台, ,占占41.941.9，超过，超过1414年使用年年使用年限的规定限的规定, ,平均新度系数平均新度系数0.360.36，低于，低于0.60.6的中石化规定标准。的中石化规定标准。（一）、抽油机技术现状（一）、抽油机技术现状一、一、概况概况主要机型的新机与修复机的统计表主要机型的新机与修复机的统计表 年限年限机型机型2001200120022002200320032004200420052005合计合计新机新机修复修复新机新机修复修复新机新机修复修复新机新机修复修复新机新机修复修复8 8型型94945 54545393940400

8、036360 043432402405425421010型型228228307307149149347347113113273273125125212212103103239239209620961212型型36436433833833533531131129829824424426126122722719319321321327842784游梁抽油机中以游梁抽油机中以8 8型、型、1010型和型和1212型机为主型机为主每年投入使用每年投入使用10001000余台余台修复机的使用数量是新机修复机的使用数量是新机1.31.3倍倍（一）、抽油机技术现状（一）、抽油机技术现状一、一、概况概况（一）

9、、地面拖动设备现状（一）、地面拖动设备现状一、一、概况概况应用节能电机应用节能电机43284328台、占井数的台、占井数的30.130.1% %，其余，其余1000010000余口油余口油井应用老式井应用老式Y Y系列系列电机。电机。节能电机：节能电机：永磁电机、高压高转差电机、开关磁阻电机、永磁电机、高压高转差电机、开关磁阻电机、小功率电机、电磁调速电机、双极小功率电机、电磁调速电机、双极/ /双功率电机、增级电机。双功率电机、增级电机。地面控制、辅助装置：地面控制、辅助装置：星（）星（）角（角（Y Y）转换控制柜、软）转换控制柜、软启动控制柜、高压控制柜、可控硅调压器、变频调速控制启动控制

10、柜、高压控制柜、可控硅调压器、变频调速控制柜、超越离合器、调压变压器、智能皮带涨紧器、节能减柜、超越离合器、调压变压器、智能皮带涨紧器、节能减速器等。速器等。 （一）、地面拖动设备现状（一）、地面拖动设备现状一、一、概况概况 根据各种设备的特点，结合不同油藏特征和各类井况条件，进行了优化组合，地面拖动设备和装置初步形成了几类配套应用的组合模式。中高渗油藏：永磁电机+调压变压器、永磁电机+软启动控制柜+变速器、12级低速电机+软启动控制柜；稠油油藏：高压高转差电机+高压控制柜、永磁电机+软启动控制柜、小功率电机+节能减速器+节能控制柜；低产、低渗透油藏：永磁电机+调压变压器+软启动控制柜组合等。

11、（三）、抽油杆管、抽油泵（三）、抽油杆管、抽油泵抽油杆以普通杆为主抽油杆以普通杆为主报废率报废率9.39%9.39%每年新投约每年新投约3232万米占万米占1.84%1.84%修复抽油杆修复抽油杆3434万米占万米占1.95%1.95%连续杆用量近连续杆用量近3030万米占万米占7.7%7.7% 适应特殊工况要求，连续抽油杆、空心杆、高适应特殊工况要求，连续抽油杆、空心杆、高抗扭抽油杆、防腐耐磨抽油杆、抗扭抽油杆、防腐耐磨抽油杆、内涂内衬油管内涂内衬油管等新型等新型杆管的应用逐年加大。杆管的应用逐年加大。油管以普通管为主油管以普通管为主更新率更新率5.2%5.2%报废率报废率7.77.7耐磨油

12、管用量近耐磨油管用量近50.450.4万米万米占占1.31.3一、一、概况概况（三）、抽油杆管、抽油泵（三）、抽油杆管、抽油泵在用抽油泵在用抽油泵1475814758台台更新率更新率54.5%54.5%修复泵占修复泵占34.01%34.01%年投常规泵占年投常规泵占71.4%71.4%特种抽油泵占特种抽油泵占20.4%20.4% 抽油泵技术及加工工艺发展较快，研制应用了长柱塞防砂泵、等径抽油泵技术及加工工艺发展较快，研制应用了长柱塞防砂泵、等径柱塞抽油泵、液力反馈抽稠泵、斜井抽油泵等技术，形成了适应不同类柱塞抽油泵、液力反馈抽稠泵、斜井抽油泵等技术，形成了适应不同类型油藏、不同井况的防砂、抽稠

13、、斜井等特种抽油泵配套工艺技术，技型油藏、不同井况的防砂、抽稠、斜井等特种抽油泵配套工艺技术，技术上基本能满足生产的需要。术上基本能满足生产的需要。一、一、概况概况（四）、偏磨井大量存在（四）、偏磨井大量存在一、一、概况概况 10个陆上采油厂管杆偏磨井大量存在，覆盖各类油藏；严重偏磨井2537口，占开井数20.5%；作业周期小于180天占偏磨井数的55.7%分公司自分公司自20032003开始，共治理偏磨井近开始，共治理偏磨井近60006000井次，使偏磨井井次，使偏磨井的平均生产周期延长了的平均生产周期延长了8484天，取得了一定的效果，但远未天，取得了一定的效果，但远未能缓解杆管偏磨、维护

14、作业工作量居高不下的严重局面。能缓解杆管偏磨、维护作业工作量居高不下的严重局面。一、概况一、概况二、存在问题及原因分析二、存在问题及原因分析三、技术对策三、技术对策目目 录录二、存在问题及原因分析二、存在问题及原因分析（一）油藏类型复杂多样系统效率水平差异较大（一）油藏类型复杂多样系统效率水平差异较大整装水驱油藏系统效率整装水驱油藏系统效率 28.428.4低渗透油藏系统效率小于低渗透油藏系统效率小于2020泵挂大于泵挂大于25002500米的有杆泵井系统效率米的有杆泵井系统效率15.4%15.4%整装水驱高渗断块中低渗断块稠油油藏油藏埋深渗透率原油物性举升方式供液能力举升高度功率损耗粘滞阻力

15、（二）设备老化、修复现象严重（二）设备老化、修复现象严重二、存在问题及原因分析二、存在问题及原因分析修复机用量大、能耗高修复机用量大、能耗高用量占60%60%运行工况差，地面效率低5%5%，每天每台多耗电21.6 kW.h21.6 kW.h全局每天多耗电17.2817.28104kW.hkW.h修复机用量大、能耗高修复机用量大、能耗高新型抽油机应用数量少新型抽油机应用数量少选机选型缺乏评价标准选机选型缺乏评价标准约3000台，占20，不能满足生产的需要改良机种类多，选机选型缺乏标准，效果难以评价例如：55kWY系列电机，国标空载损耗是1.4kW， 修复后实测达到2.65kW。二、存在问题及原因

16、分析二、存在问题及原因分析需要对抽油机、电机进行节能技术研究和改造在用电机40%以上经过修复；90%的修复电机自身损耗大于国标规定1kw；每天多损耗电能24万kW.h稀土永磁电机高压高转差电机电磁调速电机开关磁阻调速电机效果参差不齐、选用缺乏标准（二）设备老化、修复现象严重（二）设备老化、修复现象严重二、存在问题及原因分析二、存在问题及原因分析（三）（三）缺乏缺乏工况动态诊断、测试、智能控制技术工况动态诊断、测试、智能控制技术 机采系统效率是体现油井举升系统技术水平、工况质量、能耗水平、管理水平的综合指标。 由于诊断、测试技术和规范的欠缺，无法实现动态跟踪，及时调节，保持效果。沉没度产液量冲程

17、冲次井口回压设备工况系统效率波 动动态变化实时监测及时调整二、存在问题及原因分析二、存在问题及原因分析（四）高泵效工作周期短制约举升效率提高（四）高泵效工作周期短制约举升效率提高周期泵效下降5%,举升效率下降约4%研究及实践表明：高含水出砂油井中，抽油泵次高泵效工作期只有3到5个月，相对较短；而低泵效工作期6到8个月，相对较长，导致周期泵效低。 二、存在问题及原因分析二、存在问题及原因分析由于渗透率低、注水条件差或无注水条件，后续补充地层能量困难，使得地层压降快、油井产能相对于设备举升能力供液不足，不能实现供排平衡，进行高效举升。系统效率小于10%的井占总井数15.3%；产量小于 5m3/d的

18、井 2000 余口。（五）低产低效井效益差、能耗高（五）低产低效井效益差、能耗高平均电机负载率30.73低渗油藏电机负载率27.67% 远离电机高效运行区间，远离电机高效运行区间，效率低、能耗高效率低、能耗高二、存在问题及原因分析二、存在问题及原因分析（五）低产低效井效益差、能耗高（五）低产低效井效益差、能耗高一是小排量抽油泵受本身结构的一是小排量抽油泵受本身结构的限制，泵效较低；限制，泵效较低；二是相对油井产能，抽油泵泵径二是相对油井产能，抽油泵泵径规格配置偏大、设备参数再无法规格配置偏大、设备参数再无法下调，导致泵效和井下举升效率下调，导致泵效和井下举升效率低。低。0 05 5101015

19、1520202525低渗井平均15001500至18001800米18001800至20002000米20002000至25002500米25%20.7%14.24%16.22%二、存在问题及原因分析二、存在问题及原因分析一、含水上升和提液加大，杆管之间的润滑由油润滑变为水润滑，一、含水上升和提液加大，杆管之间的润滑由油润滑变为水润滑，接触摩擦磨损增加，增加举升功率损耗；接触摩擦磨损增加，增加举升功率损耗； （六）井况环境恶化，举升工艺适应性变差（六）井况环境恶化，举升工艺适应性变差二、地层应力变化、会战时期钻井质量监督管理较弱，部分井套管二、地层应力变化、会战时期钻井质量监督管理较弱，部分井

20、套管变形，直井实为中、小斜率的斜井，或存在明显弯曲井段，有杆泵变形，直井实为中、小斜率的斜井，或存在明显弯曲井段，有杆泵举升增加能耗；举升增加能耗； 三、近年来由于地面条件的制约，新钻油井中水平井、定向井、斜三、近年来由于地面条件的制约，新钻油井中水平井、定向井、斜井、侧钻井、小井眼井等复杂结构井数量占有相当大的比例。井、侧钻井、小井眼井等复杂结构井数量占有相当大的比例。 举升方式的选择受油井数量规模、油井产量和经济效益的制约，采用有杆泵举升工艺适应性变差，主要表现为抽油杆管损耗大、抽油泵漏失量增加，泵效低、举升功耗大。一、概况一、概况二、存在问题及原因分析二、存在问题及原因分析三、技术对策三

21、、技术对策目目 录录三、技术对策三、技术对策（一）（一）开展油井举升系统经济技术政策界限研究开展油井举升系统经济技术政策界限研究 调研胜利油田现有机采系统优化设计和工况诊断技术、调研胜利油田现有机采系统优化设计和工况诊断技术、举升设备与作业措施运行的技术经济指标状况举升设备与作业措施运行的技术经济指标状况在理论分析研究的基础上，建立不同油藏类型、不同油在理论分析研究的基础上，建立不同油藏类型、不同油井工况条件下的系统效率技术经济指标的合理运行区间井工况条件下的系统效率技术经济指标的合理运行区间建立油井生产的技术经济政策界限指标模版，明确提高建立油井生产的技术经济政策界限指标模版，明确提高系统效率、控制能耗水平的目标值。系统效率、控制能耗水平的目标值。 三、技术对策三、技术对策（二）开展设备应用评价研究（二）开展设备应用评价研究进行定性和定量的评价老式抽油机规模应用的改良机新型抽油机制定抽油机选型及配套使用方法和规范进行抽油机质量检测研究建立抽油机质量检测、评价、评估体系进行电动机和控制系统特性研究规范抽油机拖动系统的选配结合应用条件范围、工况运行质量能耗指标、配套协调性进行筛选、分类三、技术对策三、技术对策（三）开展抽油机分节点测试技术研究（三）开展抽油机分节点测试技术研究 系统效率系统效率 油管柱油管柱 井下效率井下效率 地面效