談提高抽油機系統效率的節能措施

王榮江

（新疆油田公司石西油田作業區，新疆克拉瑪依 834000）

談提高抽油機系統效率的節能措施

王榮江

（新疆油田公司石西油田作業區，新疆克拉瑪依 834000）

抽油機作為主要的人工舉升的重要方式，對節能工作具有重要的意義，采取有效的節能措施能夠幫助抽油系統增加投入產出比，為企業帶來更高的經濟收益。

抽油機；節能優化；系統效率

1 影響抽油機效率的主要因素

抽油機的系統效率指的是系統輸入能量與液舉有效做工能量兩者間的比值。

1）井口油壓、套壓發生較大變化會對抽油機系統產生嚴重影響，通過加強研究兩者取值變化時會對系統產生何種影響，參數取值為多少時能夠最大程度對系統工作效率進行優化。若是井口油壓超高就會對系統的正常運行產生影響，若是井口油壓很低則就無法達到輸油需求。

2）套壓能夠起到對于空中的流體進行壓縮的作用，為流體進泵提供保障，同時若是流壓升高會造成油井產油量的下降。

3）盤根盒的摩擦會導致系統功率的降低，選用摩阻性能好的石磨盤根盒能夠有效避免該情況發生，保障井下效率。

4）抽油機機型繁多，根據其類型的不同，大致分為以下四種類型，分別是常規型抽油機、平衡式抽油機、異相曲柄抽油機及新型節能抽油機，因此，應根據實際情況合理的選擇抽油機機型，這有利于提高抽油機系統工作效率。

5）抽油機沖程、沖次不同都會嚴重影響系統生產效率。抽油機系統能量傳遞是一個復雜的過程，涉及多個方面，例如電機、減速箱、四連桿機構、盤根盒、抽油桿、井下管等，主要就地電動、減速箱、四連桿機構、盤根盒幾方面的沖程、沖次情況進行敘述。電機：抽油機的運行需要電機來驅動，這就會使得電機符合產生較大變化，且電機電流運行周期直接影響著電機平均輸出功率，而沖程、沖次與電機負荷的周期性變化是相對應的。減速箱：能量在齒輪帶動作用下完成在減速箱中的傳遞。一般情況下，一對齒輪的傳動過程中大概會損失2%的能量，于是抽油機中齒輪箱中的三對齒輪會損失將近6%的能量，每增加依次抽油機沖刺，減速箱的機械效率就會降低1.5%~2%。

四連桿機構：四連桿機構是抽油機系統的重要組成部分之一，四連桿機構中能量損失主要表現為軸承和鋼絲繩的損失上。正常情況下，此系統產生的能量損失約占整體能量的7.5%~12.5%，能量沖刺每增加一個點，則就會導致損失大約增加3%。盤根盒：盤根盒與光桿關系密切，光桿的運動速度與盤根盒的功率損失為正比關系。抽油機沖次次數少，則光桿運動速度小，抽油機沖次次數多種，則光桿運動速度大，這時功率的損失也會逐漸增大，降低整個系統的功率。

6）不同環境下，不停類型電機的機械特性也不同，對于系統效率的影響也不同。

轉差率特性：就是指額定負載中產生的轉差率，電機容量大小決定了電機的轉差率，電機容量越小，則電機轉差率越大，反之則，電機轉差率越小。異步電機在額定負載環境下轉差率非常小，所以，同步轉速與額定轉速并不存在明顯的差距。

效率特性：異步電機運行時產生的能量損耗可以劃分為兩個類型，第一個類型為可變損耗，即是指在負載情況下，電流變化會導致損耗率增加；第二個類型為不變損耗，即是當異步電機的功率發生變化超出額定功率范圍，這時主磁通并不會發生太大變化，此時可以認為功率沒有產生損耗。電動機效率最大的點位于不變損耗與可變損耗相等的點。

功率因數：在空載運行情況下，異步電機功率因數極低，與額定功率極為接近，這時功率因數會達到最大值，因此選擇適當的電機的容量非常有必要。

2 關于井下參數的簡單分析

1）在不同井深結構條件下抽油時摩擦功率的差異進行分析。抽油桿與油管間會產生摩擦力，抽油桿下沖時會產生一定程度上的彎曲，從而使得摩擦力增加，導致荷載出現明顯的變化，不僅使得功率損失加大，還會對抽油機系統整體效率產生嚴重的影響。

2）油井中泵的深度不同，會導致抽油桿產生的摩擦損失程度也不同，抽油桿會與原油接觸產生黏滯摩擦力，這個摩擦力的大小受到泵深，原有黏度以及抽油桿速度等因素的影響，一般情況下摩擦力的大小與幾個因素形成正比例關系，泵深越大，克服摩擦力產生的損失越大，對系統功率的影響也越大。

3）對泵進行分析，就是對抽油桿和油管彈性伸縮影響、氣體和充不滿的影響以及漏失影響進行計算。抽油桿和油管彈性伸縮會導致活塞沖程比光桿沖程小，進而造成沖程損失，使得泵實際排量被降低，進而降低了泵的效率。

空氣進入油泵大大降低了管柱中原油的含量，降低了泵的效率，對于能量太低或者原油黏度過高的狀況必然引起泵遭遇較大的阻力，導致管柱內液體含量不足，原油沒有打滿泵桶的活塞已經開始運動的現象。

3 結束語

注意對抽油機器的日常管理工作，保養和修理，平常實施抽油工作的過程中，抽油效率會受到很多因素的影響。將生產數據作為重要參考依據，找出影響抽油效率的主要因素，根據現場實際情況，制定科學的優化設計方案，并保證設計方案的可行性不斷優化設計抽油需要設定的參數，從而實現抽油效率的提高，從整體上提高抽油系統整體的管理水平。

[1] 徐正順，戴躍進，曹瑞成，等.機械采油技術研究與應用[M].北京：石油工業出版社，2000.

Talking about the Improvement of the Efficiency of the Pumping System from the Energy-saving Design

Wang Rong-jiang

The important way of pumping unit as the main method of artificial lifting is of great significance to energy conservation. Effective energy saving measures can help the oil pumping system to increase the input-output ratio and bring higher economic benefits to the enterprise.

pumping unit；energy saving optimization；system efficiency

TE933.1

B

1003–6490（2017）05–0109–01

2017–04–06

王榮江（1989—），男，遼寧朝陽人，助理工程師，主要從事采油站技術員的工作。