浅谈抽油机井能耗综合分析控制图

【摘要】为了明确抽油机井节能工作方向，绘制了抽油机井能耗综合分析控制图，本文对该控制图的意义、作用及下步工作做了简要阐述：该控制图综合考虑了抽油机井单耗变化规律、不同产液量区间中油井能耗情况以及平均单耗水平，对抽油机井能耗水平进行了综合评价分析，对不同能耗水平的抽油机井进行了节能潜力区域划分，更加准确的描述抽油机井的能耗现状，有助于提高节能工作的针对性。

【关键词】单耗 控制图 能耗分析 节能管理

1 抽油机井节能管理工作中存在的问题

结合生产实际，我们可以把影响单耗主要因素归纳为以下三个方面：

（1）油井供排关系；（2）拖动设备运行；（3）工具参数匹配。从日常管理的角度，以往的节能管理工作存在几个问题：

（1）节能潜力分布不直观；以往的节能工作仅能对单井进行逐一分析，不能直观全面的体现出多数抽油机井整体的节能潜力分布，在确定节能挖潜目标时只能凭经验进行逐个筛选，影响了节能工作效率；

（2）节能潜力认识不清楚；往常的节能工作开展时，只会针对高单耗的抽油机井进行分析，对单耗低的井则多有忽略，但是由上述分析，单耗低的井也可能有较大的节能潜力，如果仍按以往的经验开展工作，则会忽视一部分节能潜力；

（3）节能潜力界限不明确；由于“单耗高的井，节能潜力不一定大；单耗低的井，不一定不具备节能潜力”，那么对于多数抽油机井来说，哪些井具有较大节能潜力，单耗和日耗电要达到多少才算有潜力，并没有明确的界限。

2 能耗综合分析图版绘制及应用2.1 能耗综合分析图版的意义

针对上述节能管理中存在的问题，为节能工作的开展提供理论依据，直观的展示多数机采井能耗情况和水平，绘制了机采井能耗综合分析控制图，控制图对抽油机井能耗水平进行了综合评价分析，按能耗潜力进行了区域划分，直观的体现出多数抽油机井的能耗水平。利用控制图，可以实现优先定位具有较大能耗潜力的机采井，然后再有针对性的制定节能措施，使节能措施和设备落到实处，发挥其最大作用，避免了重复工作，提高了机采节能工作效率。

2.2 能耗综合分析图版的绘制

控制图是在大量的现场测试数据、优化软件设计结果以及实践经验基础上做出，综合考虑了抽油机井单耗变化规律、不同产液量区间中油井能耗情况以及多数机采井的平均单耗水平，更加准确的描述机采井的能耗现状。

（1）横纵坐标的选取：在对节能工作任务和指标的认识基础上，经过多次试验，我们最终选定了单井的日产液量作为横坐标，单井的日耗电量作为纵坐标，在这种坐标体系下图中散点表示相对应机采井的产液量和日耗电坐标，而各点的斜率即为该井的机采测试单耗。使用这种坐标系，其横纵坐标为两个相互独立的测量或测试量，从理论上更加合理；

（2）原点引出的斜直线为多数抽油机井的平均测试单耗，位于此线右侧的抽油机井的单耗均低于平均测试单耗，此线左侧抽油机井的单耗均高于平均测试单耗，此线直观的将多数抽油机井按照测试单耗分为了两个部分，是本图区域划分的第一步；

（3）图中的对数曲线为本图的重点所在，其表示不同产液量级别上的能耗标准线，在具体绘制时，是选取不同产液量区间上的大量抽油机井，通过与油田公司标准对比、分析其历史测试数据并使用优化软件进行优化模拟后确定出各产液量区间相对合理的标准日耗电，并将各个区间上的标准日耗电连接起来后做合理外推后确定出的，对数曲线符合单耗变化规律――即随着产液量的增加，单井日耗电的增长幅度逐渐降低，反映为斜率逐渐降低，单耗随之逐渐降低；这条线反映了标准情况下正常机采井在不同产液量级别下应有的能耗水平，是本图区域划分的第二步；

（4）图中靠近坐标轴的曲线为异常区域分界线，是将能耗标准线按一定比例缩小日耗电数值以及统计严重泵况井情况得到的，为本图区域划分的第三步。2.3 能耗综合分析图版的应用

平均单耗线、能耗标准线和异常区域分界线以及横纵坐标轴将整个图版划分为6个区域：

（1）A区域为平均单耗线右侧与能耗标准线下方所围区域，代表节能高效区，此区域的抽油机井单耗低于平均单耗，并且相同产液量情况下日耗电量低于标准值，说明能耗较低，节能效果良好；

（2）B区域为平均单耗线和能耗标准线所夹区域，代表一般潜力区，且又可继续细分为B1和B2两个区域，其中B1区域的抽油机井虽然日耗电高于标准值，但是由于其产液量较高，单耗仍低于平均单耗，B2区域的井单耗高于平均单耗，但是日耗电量小于标准值，因此，这两个区域的抽油机井具有一定的节能潜力；

（3）C区域为平均单耗线左侧与能耗标准线上方所围区域，代表重点挖潜区，这部分井单耗和日耗电量均高于标准值，是节能工作的重点改善目标；

（4）D区域为待落实区，这部分井的日耗电和单耗过高或过低，可能是测试及泵况的影响，需要进一步落实。

通过本图版可直观的发现位于B和C区域的机采井具有节能潜力，采取节能措施时即应以本区域的井为重点目标进行有针对性的分析，以《抽油机系统能耗优化举升决策系统》为评价手段分析单井能耗节点，通过软件分析对节能措施的制定提供理论支持，优化节能措施。

首先根据能耗综合图版确定挖潜目标，然后使用《抽油机系统能耗优化举升决策系统》对单井进行模拟优化，找出重点能耗节点，针对不同井的情况，利用《江苏能耗最低优化软件》制定相应节能措施。

目前，我们使用“抽油机井能耗综合分析控制图”与《抽油机系统能耗优化举升决策系统》相结合的方式对943井次机采井进行优化，平均有功功率降低1.2kW，平均单耗降低1.4kwh/t，节电率达15.2%。

3 结论及认识

利用此控制图，可以实现先定位具有较大能耗潜力的机采井，然后通过软件优化分析，有针对性的制定节能措施，避免了重复工作，提高了节能管理工作效率。

在提高机采节能管理工作水平和效率的同时，此控制图仍需要进一步改进：

（1）结合软件和实践经验，对图版中各分界线的取值和绘制做进一步精细修正，使各区域的划分更加准确；

（2）完善控制图版的使用，添加附属功能，如在其他软件的支持下将图版优化为可直接在其上进行操作的新型图版，使其功能更全面；

（3）对不同地质条件、不同机型的机采井，其能耗标准线及单耗平均线的选取是不同的，因此，需建立针对特殊地质条件的专用图版，分机型绘制一系列能耗分析图版，提高图版的适用范围。

参考文献

[1] 胡博仲，主编.大庆油田机械采油配套技术

[2] 赵庆猛.高能耗机采井原因分析及综合治理