影響抽油機井能耗的因素分析與節能對策

商延安

【摘 要】針對抽油機在應用過程中的能耗問題，結合我國抽油機的應用現狀，首先對抽油機使用過程中能耗的主要影響因素進行深入分析，在此基礎上，闡述了油田單位節能降耗的對策措施，取得了較好的節能效果。

【關鍵詞】抽油機;能耗;影響因素;節能降耗;對策

游梁式抽油機是我國石油工業傳統的采油方式之一，也是迄今為止在采油工程中占主導地位的人工舉升方式。我國目前有8萬多口抽油機井，其能耗占油田總能耗的三分之一左右，是主要的耗能設備。所以，搞好抽油機井的節能降耗工作，是降低成本、提高經濟效益的必要條件和有效途徑。

1、影響抽油機井能耗的因素

抽油機在使用的過程中，其能源消耗的過程其實就是能量轉化的過程中，將能源的熱能轉化為抽油機的動能，在能量轉化的過程中必然會出現能量損失問題。影響其能耗的因素主要體現在了三個方面。

（1）在設備因素方面，抽油機的使用效率主要由兩方面決定，分別是能量的損失和輸出功率，能量的損失主要體現在電機能量的損失、傳送設備的摩擦損失以及桿端損失等方面，在這幾方面中，傳送設備的摩擦損失相對較大，同時，傳送設備的摩擦還會對設備的使用壽命產生嚴重的影響，電機能量的損失與抽油機設備所處環境的溫度條件具有一定的關系，當環境的問題相對較低時，其能量損失會大大增加。

（2）設備的運行參數也會對其能耗產生重要的影響，運行參數包括抽油桿的尺寸、抽油機運行過程中的沖程及沖次等，通過現場實驗可以發現，如果可以降低抽油機運行的沖次，則其能耗可以大大降低，同時，如果可以提高抽油機中的泵徑，則其能耗也會得到一定的降低;

（3）在管理因素方面，由于我國油田中的抽油機存在分布較廣的問題，所以需要對其配備合理的電路，如果電路不合理，也會使得抽油機的能耗大大增加，同時，如果抽油機在使用的過程中存在接地線破損問題，此時很容易導致抽油機的電容量不足，進而使得抽油機的功率得不到補償，其運行效率大大降低，能耗得到進一步的升高。

2、抽油機節能降耗對策

2.1合理規劃電動機的容量

針對抽油機的節能降耗問題，必須首先從電動機入手，根據現場的需要以及抽油機的型號，對其配備相應的電動機，防止出現電動機功率較大、抽油機功率較小的問題，進而防止出現電動機能耗損失問題。其次，還需要對電動機的接地方法進行一定的改進，如果電動機的載荷相對較小，則建議使用Y接地方式，如果電動機的載荷相對較大，則建議使用△接地方式。最后，因為抽油機設備在使用的過程中需要應用感應設備對其進行有效的控制，但是受到環境因素的影響，不可避免的會出現設備失靈問題，因此，需要在設備上安裝電容補償設備，進而使得抽油機處于可控狀態。

2.2合理設定運行參數

在使用抽油機的過程中，需要根據現場的實際情況，對其運行參數進行合理的調整。目前的研究成果表明，如果抽油機的舉升高度得到一定的增加，則抽油機的運行效率可以得到一定程度的提高，進而使其能耗降低，但是兩者之間并不存在完全的線性關系，當舉升高度達到一定數值以后，能耗將不會進一步降低，如果油氣井的深度在1100m以內，則可以將抽油機的舉升參數設置在400m-800m之間。

2.3合理規劃機采系統

抽油機在運行的過程中，機采設備是影響整體能耗的重要因素，因此，需要對機采設備進行合理的規劃。首先，抽油機需要安裝電壓自動控制裝置，使得抽油機的電動機可以根據實際的生產情況進行電壓調整，進而達到機采設備節能降耗的目的。其次，抽油機上還需要安裝監測設備，對抽油機的運行情況進行實時的監測，并根據監測結果對其運行情況進行實時的調整，如果地層中的原油資源較為豐富，則可以提高機采設備的效率，進而使得油氣開采效率也得到一定的提高，如果地層中的原油資源較為匱乏，則需要使機采設備處于待機狀態，待原油聚集以后，再進行開發工作。

2.4新井合理選擇抽油機井節能產品

采用節能型抽油機與節能拖動裝置后，在節能拖動裝置與節能型抽油機功能互補的情況下，最終節電率小于二者之和;而在二者不能達到功能互補的情況下，最終節電率將低于節能效果最好的設備甚至無節能效果。

現場試驗證明，偏置機+高轉差電機的效果不如偏置機+普通電機的效果好，甚至無節能效果。在模擬試驗井上進行了節能抽油機+節能電機+節電箱的組合評價試驗。試驗表明，雙驢頭抽油機+節能電機+調壓箱的疊加效果低于雙驢頭抽油機+YMJ電機+普通控制箱的節能效果。原因在于節能電機及節電箱都是在電參數上進行了改進或優化，疊加使用時因功能重復而互補性少甚至相互抵消。在新井投產時必須合理選擇抽油機井節能產品，使之達到合理匹配，才能收到最佳的節能效果，取得最好的經濟效益。

2.5供液不足井的節能降耗

在供液不足井上應用抽油機智能間歇節電控制裝置，該裝置是利用短波吸收原理，自動采集出液管內的氣液比，當出液管內的氣液比大于75%時整時停機。CJZ-I抽油機智能間歇節電控制裝置試驗結果見表1。

統計有對比資料的8口井，智能間抽時平均日產油比連續生產時上升0.4t/d，平均日耗電量比連續生產時下降50kw·h。不僅達到了增油降耗的目的，而且解決了因液面抽空造成抽油泵干磨，使檢泵周期縮短的問題，使生產管理更具科學性。

3、結語

綜上所述，抽油機是油田生產過程中能耗較大的設備，因此，為了油田的發展，十分有必要對其進行節能降耗處理。通過本次研究可以發現，在抽油機運行的過程中，設備因素、運行參數因素以及管理因素都會對其能耗產生重要的影響，因此，油田單位需要從合理規劃電動機的容量、合理設定運行參數、合理規劃機采系統以及加強員工節能教育等多個角度入手，采取合理的措施，進而使得抽油機的能耗得到進一步的降低，為油田單位創造更大的經濟利益。

【參考文獻】

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