中石化胜利油田高含水期人工举升技术优化与提效策略

高含水期开采面临的举升瓶颈与现状分析

胜利油田作为我国重要的原油生产基地，长期处于高含水开采阶段，地层能量衰竭与流体粘度变化对人工举升系统提出了严峻挑战。随着开采年限增加，油井含水率普遍突破90%，甚至达到95%以上，导致举升设备长期处于高负荷、低效率运行状态。这一时期的核心矛盾在于液量巨大但原油产量相对递减，传统的抽油机系统往往面临杆管偏磨、泵效低下以及能耗过高的问题，直接制约了单井的经济效益。

当前，胜利油田广泛使用的常规游梁式抽油机在应对高含水井时，暴露出匹配度不足的技术短板。由于液量大，光杆负荷波动剧烈，导致抽油杆断脱事故频发，同时地面电机在低负载区间运行效率显著降低。这种工况不仅增加了维护频率和备件消耗，还使得单位原油开采成本居高不下。针对这一现状，技术优化的方向已从单一的设备更换转向系统性匹配，旨在通过提升泵效和降低系统能耗来挖掘剩余潜力。

深井泵优化设计与工况适应性改进

针对高含水井液量大、含砂量复杂的特点，胜利油田在深井泵选型上引入了大排量、高效率的特种泵型。通过优化泵阀结构，采用双作用式或组合阀设计，有效降低了液击损失和气体影响，提升了泵的工作容积效率。例如，在部分高含水区块试点应用中，替换为高效抽油泵后，泵效平均提升了5至8个百分点，同时减少了因气体干扰导致的供液不足现象，确保了举升系统的稳定性。

杆管柱配套技术的改进也是提效的关键环节。在高含水期，井下腐蚀与结垢问题加剧，传统管材寿命缩短。通过引入耐腐蚀合金管材和优化抽油杆接箍结构，降低了杆管偏磨风险。实际生产数据显示，优化后的杆管组合在相同工况下的免修期延长了约15%，减少了因杆管故障导致的检泵作业次数。这种结构上的精细化调整，直接降低了非生产时间，保障了连续生产的连续性。

地面驱动系统节能改造与智能控制

地面驱动系统的节能改造聚焦于负载平衡与电机效率提升。胜利油田广泛推广了变频调速技术与智能平衡块的应用，根据井下实际液面和工作曲线，动态调整抽油机冲次和冲程，避免“大马拉小车”现象。通过安装智能平衡记录仪，实时监测示功图变化，自动计算最佳平衡点，使电机有功功率因数显著提高。在某采油厂的实施案例中，经过变频改造和平衡优化，单井日均节电量达到15千瓦时以上，系统效率提升了近10%。

智能控制系统的高含水期适应性升级，实现了从被动维护向主动干预的转变。利用物联网技术采集井下温度、压力及地面电流、载荷等多维数据，建立数字孪生模型，实时诊断举升系统工况。当检测到泵漏失或气体影响时，系统可自动调整运行参数或发出预警，指导现场人员精准作业。这种数据驱动的运维模式，减少了人工巡检的盲目性，提高了故障响应的时效性，为高含水期的精细化管理提供了技术支撑。

工艺配套与井筒治理协同提效

举升设备的优化必须与井筒治理工艺紧密结合，才能发挥最大效能。针对高含水井常见的出砂问题，胜利油田采用了分级筛管防砂与化学防砂相结合的工艺，保持井筒畅通，减少固相对泵的磨损。同时，对于结垢严重的井段，定期实施酸洗或机械清蜡作业，降低井筒摩阻，确保液流顺畅进入泵筒。这些配套措施虽然不直接改变举升设备本身，但显著改善了举升系统的工作界面，间接提升了整体运行效率。

多相流举升技术在特定高含水区块的应用，拓展了传统举升方式的边界。在部分深高含水井中，尝试引入气举或电潜泵等连续举升方式，以应对极端的液量和压力条件。虽然电潜泵初期投资较高，但在高液量工况下，其单位能耗优势明显。通过对比分析，在液量超过50立方米/天的井中，电潜泵的运行成本低于常规抽油机，且维护周期更长。这种因地制宜的技术路线选择，丰富了高含水期举升技术的工具箱。

数据驱动的管理优化与效能评估

建立全生命周期的举升系统效能评估体系，是实现持续优化的基础。胜利油田通过整合生产运行数据，构建了举升系统能效评价模型，将泵效、系统效率、单耗等指标纳入统一考核框架。通过对历史数据的回溯分析，识别低效井和无效井，制定“一井一策”的优化方案。这种基于数据的决策机制，避免了经验主义带来的偏差，确保了技术投入的精准性和有效性。

加强现场操作规范与技能培训，是保障技术落地的重要环节。针对高含水期举升系统的新变化，定期组织技术人员进行示功图解读、故障诊断等专项培训，提升一线人员的问题识别与处理能力。同时，推行标准化作业程序，规范检泵、换泵及参数调整流程，减少人为操作失误。通过技术与管理的双轮驱动，确保了各项优化措施在生产现场的严格执行，实现了从技术优势到经济效益的转化。