游梁式抽油機井節能降耗對策與效果分析

任風華

摘 要 隨著油田開發時間的延長，游梁式抽油機井含水和產液量增加，導致用電成本成本的逐年增加，結合生產實際降低油井運行電費成為基層采油隊降本增效的主要手段，筆者結合多年從事油田生產管理的經驗，分析了游梁式抽油井的耗電因素，制定合理的節能降耗措施，取得良好的經濟效益。

關鍵詞 游梁式抽油機井 降耗對策 效果分析

1游梁式抽油機井耗能高因素分析

1.1泵容積損失大

一般來說，造成容積損失大的原因主要有兩方面：一是當抽油泵嚴重漏失時，柱塞和襯套間徑向間隙偏大，使泵的容積損失增大，造成無效功率損失相對增加，導致單耗偏高；二是當篩管堵塞嚴重時，造成泵的供液能力不足，柱塞兩端壓差大，導致柱塞與襯套摩擦損失和漏失量增加，無效功率損失增大，導致單耗高。根據生產數據統計這類井共有22口，對這部分抽油井，應采取換泵作業措施，開抽后及時優化調整抽汲參數，達到降低單耗的目的。

1.2地面無效摩擦損失功率大

當“五率”、盤根和皮帶松緊度等調整不及時，會造成摩擦損失的增加，使無效功率損失增大，造成單耗高。這類井有12口。這些抽油井生產運行參數比較合理，但是單耗卻達到12.8kWh/t以上。綜合分析認為，這是由于地面設備摩擦損失消耗功率偏大造成的。針對這部分井，現場可通過加強調整“五率”、盤根和皮帶松緊度等措施，減少地面傳動、相對運動摩擦等無效、低效功消耗，實現降低單耗的目。

1.3抽油井抽汲參數不合理

依據理論分析，在泵徑、沖程和沖次中，對單耗影響最大的是沖次，單耗與沖次的平方呈正相關關系。因此，現場以“長沖程、大泵徑、低沖次”的抽油機配置原則，在分析抽汲參數對單耗的影響時，以沖次為重心，結合其他相關生產數據，對抽汲參數進行合理匹配，從而降低單耗。

1.4抽汲參數偏小

一般來說，抽汲參數偏小指的是：在沉沒度和泵效都較高的情況，泵徑或沖程仍有調大的余地。此時，雖然舉升高度和抽汲參數都比較低，對降低能耗是有利因素，但是由于產液能力沒有得到充分發揮，使得單耗仍然偏高。針對這部分井，可以根據沉沒度和泵效具體情況，通過軟件優化，合理換大泵徑、調大沖程，使產液量和舉升高度的匹配更趨合理，從而降低單耗。另外，針對個別井的單井情況，還可以采取堵水和下調抽汲參數的措施，通過降低無效、低效液量的產出，減少單耗和噸油耗電。

1.5抽汲參數相對偏大

對于油層供液能力差的抽油機井，如果采用相對較大的參數抽汲生產，就會使沉沒度偏低，進而導致抽油泵充滿程度低，造成泵效低，此時，系統容積、水力和摩擦功率消耗相對較大，無效功消耗大，造成單耗偏高。對于這部分井，可以通過調小抽汲參數，采取間抽、換小泵、提高對應水井注水量等措施提高油層供液能力，降低單耗。

2有桿抽油機井節能降耗措施及效果分析

2.1井筒耗能

2.1.1上提泵掛

沉沒度的大小與油井產液量、油氣比、原油粘度、含水等因素有關，一般來講，動液面在保持一定的情況下，并不是沉沒度越大越好，而是有一個合理的界限。計算時一般取沉沒度為300米，稠油井400-500米。具體到生產中就是上提泵掛。

2.1.2降低沖次

目前大量應用節能減速器來實現降低沖次，節能減速器由一個軸承支座和兩個大小不同的皮帶輪組成，大皮帶輪與電機通過皮帶相連接，小皮帶輪與抽油機皮帶輪通過原皮帶相連接。啟動電機后，電機的皮帶輪通過皮帶帶動大皮帶輪轉動，減速后通過中軸傳給小皮帶輪（減速比為電機皮帶輪直徑與大皮帶輪直徑之比），小皮帶輪獲得大轉矩、慢轉速后，通過抽油機原皮帶帶動抽油機慢沖次運行。節能減速器的使用增加了機械傳動耗能，但它直接降低了沖次，降低了耗能，從整體來說節電效果明顯，一般視前后沖次而言能夠降低耗能1/3左右。

2.2應用節能電機和節能控制箱

針對因抽油機井配套電動機裝機功率偏大造成的高單耗，采取更換裝機功率小的節能型電動機或對普通電動機進行節能改造，共計12臺。該措施實施前后，平均裝機功率降低8.6kW，功率利用率提高1.6個百分點，平均單耗降低2.1kWh/t，平均功率消耗減少1.5kW，平均單井日節電38.2kWh，節電率23.2%。

2.3安裝雙功率電機

節能原理：雙功率電機是在普通Y系列電機的定子上設計了2個繞組，一個是大功率繞組，一個是小功率繞組。它是用小功率繞組啟動，瞬間自動轉換到大功率繞組啟動，啟動后正常運行5～10s又自動轉換到小功率繞組運行。這種電機主要是大功率啟動，小功率運行，提高了電機的負荷率，解決“大馬拉小車”的問題。大35-15-11井安裝雙功率電機后取得了較好節能效果。見圖1。

對安裝了15臺雙功率節能電機中的12臺電機進行安裝前后電參測試。測試結果表明：有功功率下降1.12kW，平均單井日節電26.8kWh，有功節電率10.5%，功率因數上升了0.38。

適度降低電機功率，不但能提高電機負載率，而且可以降低電機空耗產生的無功功率損失，減少耗電量，提高系統效率。

2.4落實抽油機保養、調整工作

抽油機各部件松動或潤滑保養不好，造成皮帶及抽油機各部件之間的摩擦、打滑、變形，致使抽油機不平穩運行，從而無功耗電，對此認真落實機械設備的緊固、潤滑、保養、調整工作，按時進行一保、二保，確保抽油機正常運轉。

3結束語

2016年以來，河口采油廠通過上面一系列細致的工作，在對抽油機井能耗設備全面調查統計分析的基礎上，通過系統分析單井能耗水平和能耗的影響因素，積極優化生產參數，如調小抽汲參數，安裝雙功率節能電機、節電箱等各類綜合配套節電措施，取得較好的節能降耗效果，有效地了降低了抽油機井單耗，為今后進一步采取節能降耗措施積累了經驗。

參考文獻

[1] 徐志平，楊紅斌.淺析抽油機井系統提高效率方法[J].江漢石油職工大學學報，2011（01）.