影響抽油機井單耗的因素分析與對策探討

程玉新

【摘 要】抽油機井耗電占油田開發耗電40%左右。從井下采出單位質量的液體所消耗的電能，稱之為單耗，它是評價抽油機井能耗水平的重要經濟技術指標。在進行節能潛力分析的基礎上，對抽油機井，通過采取合理配置抽汲參數、優選抽油機設備、加大高能耗設備改造力度以及改進生產管理等，可有效降低抽油機井噸液單耗。

【關鍵詞】抽油機井；噸液單耗；影響因素

一、影響抽油機井單耗的因素分析

抽油機井節能降耗的關鍵就是在保證一定原油產量，或產液水平基本不受影響的情況下，盡可能地減少耗電量。一般來說，從井下采出單位質量的液體所消耗的電能，稱之為單耗，它是評價抽油機井能耗水平的重要經濟技術指標。結合現場測試和優化調整實際，以單耗理論計算為基礎，對影響抽油機井單耗的因素進行了深入分析探討。

1.抽油機負載率偏低

抽油機機型偏大。當抽油機選型偏大時，減速箱軸承和齒輪承受的負荷大，摩擦損失占的能耗比例高，造成無效功率損失大，導致單耗高。抽油機載荷利用率越低，無效功率損失占消耗功率的比例越大，抽油機能量利用水平越低。經統計，這部分井中載荷利用率≤20%、單耗在8.5kWh/t以上的井共28口。

電動機裝機功率偏大。當抽油配置的電動機額定功率偏大時，電動機熱損失和機械損失大，無效功率損失大，造成單耗偏高。當電動機功率利用率低于20%時，電動機效率將低于60%，功率因數不到0.5，偏離了高效區，處于低效運行狀態。

2.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?，F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。

抽汲參數偏小。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。

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。

抽汲參數不匹配。依據優化理論，分析認為這部分井主要是沖程、泵徑偏小，沖次偏高，使抽油桿彈性變形損失、慣性載荷增加，耗電量增加的幅度大于液量增加幅度，導致單耗偏高。對沖程有上調余地的井，可采取調大沖程、降低沖次進行調整；對沖程沒有上調余地的井，采取換大泵、降低沖次措施進行調整，降低無效、低效功率消耗，從而實現降低單耗的目的。

3.抽油機無效損耗大

泵容積損失大。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。

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。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?，F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。

二、降低抽油機井單耗的優化調整措施及效果分析

1.優化調整措施

調小機型。針對因機型偏大造成高能耗的抽油機井，采取換小機型措施3口井，應用新型節能抽油機2口井，抽油機節能改造3口井，共計8口。對機型偏大井治理后，平均單井日節電25kWh。

應用節能電機。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。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，平均噸液單耗降低2.1kWh/t。

2.優化生產參數

（1）調整參數

針對正常抽汲生產時沉沒度高、泵效高、沖次高的高單耗抽油機井，采取換大泵、調小沖次措施18口井。換大泵、調小沖次后，平均泵徑增大15mm，沖次降低2.6次/min，平均理論排量增大3.2m3/d，泵效提高8.1個百分點，噸液單耗降低3.59kWh/t（表1）。

調小抽汲參數。針對因沖次偏高而造成沉沒度低、泵效低、單耗高的抽油機井，采取調小沖次措施28口井，調小沖程措施24口井。調小參數后，平均沖次降低2.1次/min，沉沒度增加205.9m，泵效提高5.1個百分點，噸液單耗降低2.15kWh/t。

上調沖程。針對沉沒度高、泵效高、沖程仍有上調余地的高單耗抽油機井，采取調大沖程措施56口。調大沖程后，平均沉沒度降低116.9m，泵效降低3.4個百分點，噸液單耗降低1.16kWh/t。

優化地面參數。針對抽油井沉沒度、泵效都在合理范圍，沖次高，而沖程有上調余地的高單耗井，采取調大沖程、調小沖次措施3口井。調大沖程、調小沖次后，平均沖程增加0.6m，沖次降低1.6次/min，平均日產液量增加0.6t，沉沒度降低18.1m，噸液單耗降低0.7kWh/t。

3.加強常規油井管理

對泵漏井檢泵。2017年對因井下泵漏失量大，造成無效功率損失大，單耗高的抽油機井，累計采取檢泵措施62口井。泵漏檢泵后，平均沉沒度降低325.5m，平均泵效提高40.3個百分點，平均噸液單耗降低9.1kWh/t。

加強生產運行管理。抽油機井傳動部分潤滑程度、盤根松緊狀態、平衡狀況和結蠟情況直接影響抽油機單耗，加強油井生產管理、規范生產運行是降低抽油機單耗的根本。在實際生產中重點對抽油機調平衡前后能耗變化情況進行統計對比。2017年以來，針對不平衡抽油機井累計采取調整措施25井次，調平衡前后對比平均噸液單耗降低0.22kWh/t。

4.取得了良好的節能效益

通過對高單耗抽油機井積極采取綜合配套節能措施，截至2012年12月底，抽油機井噸液耗電由6.67kWh/t降到6.53kWh/t，取得了很好節能降耗效果，取得了良好的經濟和社會效益。

三、結束語

2017年以來，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，間抽，安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]孫長剛等.淺談抽油機井設備利用率對能耗的影響.《石油石化節能》 2008 第2期.

[2]卜文杰等.提高抽油機井系統效率的理論分析與對策措施.《資源節約與環?！?2008 第3期.