論如何提高機械采油系統效率

閆海龍邱天輝劉 瑞

（1.中國石油華北油田公司二連分公司 內蒙古錫林郭勒盟錫林浩特 026000；

2.中國石油華北油田公司第三采油廠 河北河間 062450；

3.中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司石油機械廠 河北滄州 062552

論如何提高機械采油系統效率

閆海龍1邱天輝2劉 瑞3

（1.中國石油華北油田公司二連分公司 內蒙古錫林郭勒盟錫林浩特 026000；

2.中國石油華北油田公司第三采油廠 河北河間 062450；

3.中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司石油機械廠 河北滄州 062552

石油產業在近幾十年來發展迅速，但經過長期開采，全球大部分的油田已經進入半衰階段。由于油田自噴力不足，要借助外力和技術來解決，對于半衰期和衰竭期的油田開始采用機械采油。本文主要對機械采油的方法進行介紹，對機械采油的影響因素進行分析，探索尋找能夠提高機械采油效率的方法。

機械采油；系統效率；裝置

在開采石油過程中，機械采油系統發揮著非常重要的作用，其質量好壞能夠對整個石油開采的效率和質量產生直接影響。一般在運行機械采油系統的過程中，其功率主要有兩種，分別是無用功率和有效功率。在正常運行采油系統的過程中所損失的功率就是無用功率，它能夠影響整個機械采油系統的正常運行。所以，當優化機械采油系統的工作效率時，要對其中產生無用功率的具體原因進行研究分析，針對分析結果采取相應的技術措施，提升機械采油系統的工作效率。

1 機械采油的含義及裝置分類

1.1 什么是機械采油

當油層的能量不足以維護自噴時，則必須人為地從地面補充能量，才能把原油舉升出井口。如果補充能量的方式是用機械能量把油采出地面，就稱為機械采油。機械采油裝置具有操作方便、安全性高、成本低、適應性強、耗能少、工作效率高、維護費用低等優勢。

1.2 機械采油裝置主要種類

目前，國內外機械采油裝置主要分有桿泵和無桿泵兩大類。有桿泵地面動力設備帶動抽油機，并通過抽油桿帶動深井泵。無桿泵不借助抽油桿來傳遞動力的抽油設備。目前無桿泵的種類很多，如水力活塞泵、電動潛油離心泵、射流泵、振動泵、螺桿泵等。目前應用最廣泛的還是游梁式抽油機深井泵裝置。因為此裝置結構合理、經久耐用、管理方便、適用范圍廣。

2 機械采油的效率組成

地面和井下兩大部分組成了機械抽油系統。發動機、減速箱、傳送帶、連桿裝置、進口裝置構成了地面部分。抽油管柱、抽油泵和油套管柱構成了井下部分。

抽油機的系統效率由地面效率和該系統的井下效率組成。在轉換能量的過程中，會產生一定的損失，在分析抽油機系統效率時可以從兩個方面進行:（1）發動機，減速箱，皮帶和連桿裝置為地面裝置的主要能耗；（2）抽油管柱，抽油桿，抽油泵是井下裝置的能耗。

一般情況下，輸出的功率=有效功率+損失的功率

抽油機系統功率=有效功率/輸出的功率

泵效=實際抽油量/理論抽油量（即抽油泵的效率）

液體漏失，抽油桿和抽油管的彈性伸縮，體積系數，氣體和充不滿都是影響泵效的因素。

3 有效提高機械采油效率的措施

3.1 影響械采油效率的因素

主要包括人為因素、機械因素、自然因素三個方面。人為因素主要是指對油井的日常管理，開發節能設備，檢測設備質量，操作方法是否得當，研究新技術。機械因素主要指自身的能耗損失，發動機的功率利用率、皮帶傳送效率、抽油機配置載荷率、盤根盒的同軸度、平衡度等。而自然因素則主要包括油田的化學和物理性質，周圍的地理環境等等。

3.2 主要措施

（1）優化系統。使系統的有效功率增加，提高技術水平，將發動機功率利用率提高到20%以上，抽油機載荷利用率達到60%～80%。使用平均功率法對平衡技術進行調整，提高皮帶傳送效率，及時調整和更換狀態不好的皮帶，抽油機的型號不同采取的皮帶松緊度也應不同。對盤根盒的同軸度調整好，采用適宜的松緊度。

（2）提高泵效。主要包括：①使用合理沉沒度；②工作方式要合理，使用大沖程小沖次，減少懸點載荷和氣體的影響，使誘噴作用增強，避開不利區域；③使用油氣管錨來減少沖程損失；④對氣體能量進行合理利用；⑤加大研發力度，對泵的結構進行改善，使泵的抗磨抗腐蝕能力得以提高。

（3）使低產井的效率提高，降低沖次，必要時要停抽；利用間歇生產制度對間抽生產進行自動控制。

（4）減少桿管彈性損失。對泵掛進行錨定，減少桿管彈性損失以提高井下效率。為防止偏磨可以采用尼龍扶正器防偏磨和滾輪扶正器。防蠟工作可以采用磁性防蠟器，尼龍刮蠟器,清防蠟劑，溫控短路熱洗。井下氣錨的防氣工作要將地點套管防氣閥與防氣泵配合使用。使用井下防砂泵，防腐液。

（5）對采油設備的科學管理要加強，對更換機油，傳動裝置、傳送帶、蹦的沉沒度進行定期檢查和調整，也要根據實際情況進行維護。

（6）對供采為題進行協調，使得動力配置合理，分工合理，工作方法要科學。井的沉沒度高時要對抽油參數進行調整，使機器功率降低。針對供液差的井采用間抽的方法。

（7）推廣使用如寬帶傳動抽油機、鏈條式抽油機、異相型游梁式抽油機、異型游梁式抽油機、液壓抽油機、雙驢頭式抽油機等節能型采油設備。將節能技術推廣普及到各個大小企業，進行宣傳教育，對節能意識進行培養和提高。積極加強研究先進的節能設備。

（8）對油井日常工作加強管理，制定的油井管理制度要科學合理，檢查和綜合評價工作人員的表現，及時對存在問題的油井制定科學合理的解決方案。

4 結語

提高機械采油的效率是一項長期而艱巨的任務，抽油泵參數以及機桿的優化設計、油井物資人員的配置和管理、配套工藝的選擇、檢漏技術的測試等等都是其中的內容，需要科研人員，地質科研人員，采油人員，現場管理人員的共同配合才能夠實現。在將來的采油工作中，還會發現很多特殊油藏，油田開發的難度會不斷增加，地面條件也越來越復雜。這就需要不斷提高機械采油技術水平，開發和普及新材料新工藝的采油系統，提高效率，降低成本，向人工智能化的方向發展，才能使我國采油工程的發展更加合理，科學、健康、持久。

［1］郭漢卿.油田開采中如何提高機采系統效率的探討［J］.化工管理，2014，（11）：108.

［2］薛偉，章佩鋒，張國宏等.機械采油效率提高研究［J］.中國化工貿易，2014，（26）：180-180.

［3］張波，周世德，張亞利等.機械采油效率影響因素研究［J］.中國設備工程，2012，（1）：33-35.