SY_T 6374-2023 油气田生产系统经济运行规范机械采油系统.docx

ICS 75-010CCS E 01SY中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T63742023代替SY/T63742016油气田生产系统经济运行规范机械米油系统Economicaloperationspecificationforoil&gasfieldproductionsystem一Artificialliftsystem20231126实施20230526发布国家能源局发布前言III范围12规范性引用文件13术语和定义14总体原则与要求25经济运行的管理要求26经济运行的技术要求37系统经济运行的计算、判别和评价方法3参考文献7本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件代替SY/T63742016机械采油系统经济运行规范，与SY/T63742016相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：a）增加了“总体原则与要求”（见第4章）；b）更改了2016年版的第4章，将内容扩充为三方面：总体原则与要求、经济运行的管理要求、经济运行的技术要求（见第4章、第5章、第6章，2016年版的第4章）；c）增加了电动潜油离心泵采油系统排量效率的计算方法（见7.1.2）;d）更改了机械采油系统效率的计算方法（见7.1.3,2016年版的5.1.3）;e）更改了抽油机平衡度的计算方法（见7.L4,2016年版的5.L2）f）增加了电动机选型及经济运行的相关规定（见7.2.1）;g）更改了抽油机平衡度、机械采油设备的运行指标要求及运行判别方法（见7.2.2、7.2.3、7.2.4、7.2.5、7.2.6,2016年版的5.2）;h）更改了机械采油系统系统运行的判别和评价的指标要求及运行判别方法（见7.3,2016年版的5.3）;i）删除了原附录中关于运行管理的具体规定，相应内容调整并入第4章、第5章、第6章（见第4章、第5章、第6章，2016年版的附录A、附录B、附录C）。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由石油工业标准化技术委员会石油工业节能节水专业标准化技术委员会（CPSC/TC24）提出并归口。本文件起草单位：东北石油大学、中国石油天然气集团有限公司节能技术监测评价中心、中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司、中国石油化工股份有限公司西北油田分公司石油工程技术研究院、中国海洋石油集团有限公司节能减排监测中心、中国石油天然气集团有限公司东北油田节能监测中心、中国石油天然气集团有限公司西北油田节能监测中心、中国石油化工集团有限公司能源管理与环境保护部、中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心、中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司油气工艺研究院。本文件主要起草人：曹莹、周胜利、张向农、王贵生、赵海洋、马永涛、葛苏鞍、张玉峰、徐秀芬、侯永强、帕尔哈提阿布都克里木、甘庆明、田春雨、马坤、葛永广、王业开、王林平、魏立军、郑刚、陈立达、张贺。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：一1998年首次发布为SY/T6374-1998,2008年第一次修订，2016年第二次修订；本次为第三次修订。Il油气田生产系统经济运行规范机械采油系统1范围本文件规定了机械采油系统经济运行的总体原则与要求、管理要求及技术要求，描述了相应的判别和评价方法。本文件适用于抽油机采油系统、电动潜油离心泵采油系统和地面驱动螺杆泵采油系统的经济运行管理与评价。2规范性引用文件用于本文件。GB 17167 GB/T17387 GB/T17388GB 18613GB 30253 GB/T31453 GB/T33653 SY/T5226SY/T5873SY/T5904卜列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用能单位能源计量器具配备和管理通则潜油电泵装置的操作、维护和故障检查潜油电泵装置的安装电动机能效限定值及能效等级永磁同步电动机能效限定值及能效等级油田生产系统节能监测规范油田生产系统能耗测试和计算方法石油天然气钻采设备抽油机节能拖动装置有杆泵抽油系统设计、施工作法潜油电泵选井原则及选泵设计方法SY/T60842014地面驱动螺杆泵使用与维护SY/T 6265SY/T6285SY/T6668抽油机井工况诊断方法油气储层评价方法游梁式抽油机的安装与维护3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1机械采油artificialliftsystem由井下泵、油管柱、电动机、传动及辅助装置组成，用以将油井产出液从井下举升至地面的采油设备总体和油井所组成的系统。注：机械采油系统包括抽油机采油系统、电动潜油离心泵采油系统和地面驱动螺杆泵采油系统等类型。3.2抽油机采油系统pumpingunitoilproductionsystem由井下抽油泵、油管柱、抽油杆柱、抽油机、电动机、控制及辅助装置组成，通过抽油杆柱带动井下抽油泵柱塞上下往复运动，将油井产出液举升至地面的采油设备总体和油井（包括井口装置）所组成的系统。3.3电动潜油离心泵采油系统electricsubmersiblecentrifugalpumpoilproductionsystem由多级潜油离心泵、潜油电动机、保护器、油管柱及附属部件、动力电缆、控制及辅助装置组成，通过潜油电动机驱动多级潜油离心泵，将油井产出液举升至地面的采油设备总体和油井（包括井口装置）所组成的系统。3.4地面驱动螺杆泵采油系统grounddrivescrewpumpoilproductionsystem由井下螺杆泵、抽油杆柱、油管、电动机、控制及辅助装置组成，电动机通过抽油杆柱传递扭矩，驱动井下螺杆泵，将油井产出液举升至地面的采油设备总体和油井（包括井口装置）组成的系统。3.5平衡度degreeofbalance抽油机采油系统中电动机上、下冲程做功的均匀程度。3.6机械采油系统经济运行economicaloperationforartificialliftsystem在满足采油生产工艺要求、运行安全可靠的前提下，通过优化设计、技术改进和科学管理，使机械采油系统在高效、低耗状态下运行。3.7机械采油系统电动机功率利用率powerutilizationratioofmotorforartificialliftsystem机械采油系统电动机平均输入有功功率与其额定功率之比。4总体原则与要求4.1 应依据井身结构、产出液特性、产液量等因素，结合机械采油方式的特点和适应性，优选机械采油方式。4.2 机械采油系统应做到优化设计、合理选用设备和运行参数。选用的机械采油设备宜有一定的调参范围，以适应油井产液量在一定范围内的变化。4.3 不应使用国家明令淘汰的高耗能落后设备。机械采油系统的设备宜优先选用国家发布或通过省、部级以上技术部门鉴定的、符合生产工艺要求的节能产品。4.4 应在安全环保运行的前提下，以降低能耗为目标进行诊断分析，采取改进措施。4.5 宜充分考虑甲烷排放管控要求，加强放空气的回收利用。5经济运行的管理要求5.1 通则5.1.1 机械采油井井口应安装油压表（或回压表）和套压表，或留有相应的仪表安装接口。5.1.2 应定期测试和计算机械采油系统运行时的电动机功率因数、电动机功率利用率、平衡度、系统效率。宜建立在线监测预警系统，实现经济运行监测实时化。对达不到经济运行的机械采油系统，应及时采取技术和管理措施。5.1.3 应建立并执行机械采油系统的管理、维护、检修、作业等规章制度。5.1.4 应建立机械采油系统的运行日志和技术档案，并做到资料准确、齐全。5.1.5能源计量器具配备及管理应符合GB17167的要求。5.1.6 应建立能源计量台账和能源统计制度。5.1.7 管理和操作人员应经过培训后上岗。5.2系统管理与维护要求5.2.1 抽油机采油系统的工况监测应按SY/T6265的规定执行。5.2.2 游梁式抽油机采油系统的安装、使用与维护应按SY/T6668的规定执行。5.2.3电动潜油离心泵采油系统中控制系统的高压区操作应由持有高压操作证的人员进行操作.5. 2.4电动潜油离心泵采油系统的安装、操作、维护和故障检查应按GB/T17387、GB/T17388的规定执行。5.2.5地面驱动螺杆泵采油系统的使用与维护应按SY/T6084的规定执行。6经济运行的技术要求6. 1抽油机采油系统设计应符合SY/T5873的规定。6.2 电动潜油离心泵采油系统设计应符合SY/T5904的规定。6.3 地面驱动螺杆泵采油系统的运行应符合SY/T60842014中第4章的规定。6.4 应根据机械采油系统井况的变化，及时调整优化系统的运行参数。对于低产井，宜采取间抽运行方式。6.5 对于油气比高的油井可采取适当加大下泵深度、加装油气分离器等措施，以提高泵的充满系数。6.6 抽油机采油系统宜使用窄V联组带；宜使用标准光杆和调心石墨密封盒；宜在抽油杆柱上加装扶正器：宜将油管锚定。6.7 应及时调整抽油机的平衡，保持合适的平衡度；应及时调整密封盒及皮带，保持适当的松紧度；应保证抽油机“四点一线”合格；应保证抽油机减速箱、电动机润滑到位。6.8 油管螺纹处宜进行密封，防止油管漏失。6.9 应采取清防蜡、防砂、防垢等措施。7系统经济运行的计算、判别和评价方法7.1 计算7.1.1 机械采油系统电动机功率利用率按公式(1)计算：/7d=00%式中：n4机械采油系统电动机功率利用率，用百分数表示；P,机械采油系统电动机平均输入有功功率，单位为千瓦(kW);P机械采油系统电动机额定功率，单位为千瓦(kW)°7.1.2 电动潜油离心泵采油系统的排量效率为泵实际排量与额定排量的比值，按公式(2)计算:（2）式中：Mm电动潜油离心泵采油系统排量效率，用百分数表示；Q,电动潜油离心泵采油系统实际排量，单位为立方米每小时（m3h）Q2电动潜油离心泵采油系统额定排量，单位为立方米每小时（nWh）,7.1.3机械采油系统效率的测试与计算应按照GB/T33653的规定执行。7.L4抽油机采油系统平衡度的测试与计算应按照GB/T33653的规定执行，宜采用平均功率法。7.2设备的判别和评价7.2.1电动机的选型应满足相应要求：a）异步电动机应符合GB18613的规定，其中高转差、超高转差三相异步电动机应符合SY/T5226的规定；b）同步电动机应符合GB30253的规定：c）其他类型电动机应符合相关能效标准要求。7.2.2 抽油机平衡度应符合GB/T31453规定的限定值要求。7.2.3 抽油机采油设备运行的指标情况应符合表1的规定。表1抽油机采油设备运行评价指标要求指标名称指标值评价结论电动机功率利用率%230运行经济20-<30运行合理<20运行不经济电动机功率因数三相异步电动机N0.6运行经济0.4<0.6运行合理<0.4运行不经济永磁同步电动机0.85运行经济0.65<0.85运行合理<0.65运行不经济7.2.4电动潜油离心泵采油设备运行的指标情况应符合表2的规定。表2电动潜油离心泵采油设备运行评价指标要求指标名称指标值评价结论电动机功率利用率75运行经济45<75运行合理%<45运行不经济>0.82运行经济电动机功率因数0.73<0.82运行合理<0.73运行不经济排量效率80110运行经济65120运行合理%低于65或高于120运行不经济7.2.5 地面驱动螺杆泵采油设备运行的指标情况应符合表3的规定。表3地面驱动螺杆泵采油设备运行评价指标要求指标名称指标值评价结论电动机功率利用率%>28运行经济15<28运行合理<15运行不经济二相异步电动机20.8运行经济0.73<0.8运行合理电动机功率因数<0.73运行不经济永磁同步电动机20.85运行经济0.65<0.85运行合理<0.65运行不经济7.2.6 机械采油系统设备选型及运行的判别方法如下。a）电动机的额定效率达到能效标准中的2级（或节能评价值）要求，则认为设备的选型符合经济运行要求；达到能效标准中的3级（或能效限定值）要求，则认为设备的选型合理；未达到能效标准中的3级（或能效限定值）要求，则认为设备的选型不经济。b）电动机功率利用率、电动机功率因数的经济运行情况判别应按照表1表3中的指标值进行，评价结论包含三种情况：运行经济、运行合理、运行不经济。7.3系统运行的判别和评价7.3.1 机械采油系统效率的指标情况应符合表4的规定。表4机械采油系统效率评价指标要求单位为百分数机采类型指标值评价结论抽油机采油系统稀油井35/(K1K2K3)运行经济218/(KiK2K3)运行合理<18/(K1K2K3)运行不经济稠油热采井225运行经济15<25运行合理<15运行不经济电动潜油离心泵采油系统N38运行经济28<38运行合理<28运行不经济地面驱动螺杆泵采油系统N38运行经济25<38运行合理<25运行不经济Kl为油田储层类型对抽油机采油系统效率影响系数，按表5的规定执行，油田储层类型应按SY/T6285的规定执行：心为泵挂深度对抽油机采油系统效率影响系数，按表6的规定执行：降为井眼轨迹对抽油机采油系统效率影响系数，按表7的规定执行。表5油田储层类型对抽油机采油系统效率的影响系数K,油田储层类型中、高渗透油田低渗透油田特低渗透油田超低渗透油田Ki1.01.41.61.7表6泵挂深度对抽油机采油系统效率的影响系数心泵挂深度<1500m1500b2500m>250OmK21.001.051.10表7井眼轨迹对抽油机采油系统效率的影响系数值井眼轨迹类型直井定向井K31.01.057.3.2 机械采油系统运行的判别方法如下。a）抽油机平衡度应满足GB/T31453的限定值要求，在此基础上，进行机械采油系统的设备选型和运行状态判别。b）设备选型及运行、机械采油系统效率中有一项为不经济，则评价为系统运行不经济。c）在设备选型及运行、系统效率均运行合理的基础上，若有两项及以上运行经济，则评价为系统运行经济：否则，评价为系统运行合理。参考文献1 GB/T124972006三相异步电动机经济运行2 GB/T13469-2021离心泵、混流泵与轴流泵系统经济运行3 SY/T65692017油气田生产系统经济运行规范注水系统