提高有桿泵泵效方法

李彬 喬鈺 辛琳

摘 要：進入新世紀，人類物質文明的飛速發(fā)展，讓人們的生活品質獲得了很大的提升，在這個過程中，人們對能源的需求量也在與日俱增，能源最主要的來源就是石油開采，石油及其附屬品一直以來都占據著人們需求能源的首位，然而在石油開采過程中，會受到地質、管理、工程、維護等多方面的影響，導致油井開采效率一直是一個動態(tài)的變量，為了提高油井的開采效率，就要提高有桿泵的泵效，并選擇科學合理的采油工藝，從而極大程度的滿足人類對能源的需求。

關鍵詞：石油開采;有桿泵;提效方法

有桿泵是石油油井開采過程中經常使用的一種機械設備，而有桿泵的泵效就是實際開采量和油井理論排油量的比值，也是衡量油井有桿泵工作狀態(tài)的一項重要指標，在油井實際開采工作中，泵效會受到地下氣體、漏失、沖程損失等情況的影響，一般都會會小于1，只有在油井發(fā)生噴射時可能會出現(xiàn)大對1的現(xiàn)象，但是有桿泵的泵效如果能夠0.7就屬于高效了，大部分時候都是在0.3-0.5之間屬于正常，這里面通過研究提高有桿泵泵效的有效策略，讓泵效無限接近0.7。

1.有桿泵采油系統(tǒng)簡述

有桿泵做為一種常規(guī)采油系統(tǒng)，其主要構造由抽油機、抽桿和抽油泵這三大設備共同組成，其中抽油泵根據油井直徑和產油量可以分成管式泵和桿式泵兩種，管式泵相比較桿式泵來說，結構相對簡單，造價較低，常用在油管直徑較大、產油量的大的油井作業(yè)中，而桿式泵結構相對繁瑣，造價成本較高，但是檢泵方便，常用在油管直徑相對管式泵小的、下泵深度大，產油量小的油井作業(yè)中。

有桿泵采油系統(tǒng)中的一些參數(shù)，主要有沖程、沖次、沉沒度、泵口壓力等，這些參數(shù)在實際工作中都會受到一些因素的影響產生一定的變化，從而影響有桿泵采油系統(tǒng)的工作效率，其中沖程表示的就是距離單位，就是光桿從最上邊的死點運動到最下邊死點的距離，上下運動一次就是一沖程;而沖次就是每分鐘完成沖程的次數(shù)，而其中的沉沒度就是指抽油泵的吸入閥和動液面（井口到液面之間的距離）之間的相對高度;泵口壓力就是在有桿泵吸入口產生的環(huán)形空間壓力。

2.影響有桿泵泵效的主要因素

有桿泵在工作運行中，難免會受到一些因素的影響，導致泵效降低，影響泵效的主要因素有：①氣體因素，有桿泵在工作中，泵內的液油充滿程度是影響泵效的最主要因素，在有桿泵實際工作過程中在泵內會產生一定量的氣體，導致泵內的液油不能被充滿，而且隨著開采作業(yè)的時間推移，機械的磨損消耗都會增加，深井泵可能出現(xiàn)漏失等現(xiàn)象，這些都是泵效較低的影響因素;②沖程損失：就是光桿在載荷作用下構成的沖程損失，因為液柱需要從油管轉移到抽油桿柱中，再從抽油桿柱轉移到油管中，進行反復的載荷交替，在這個過程中桿柱和管柱都會進行延伸和收縮，在延伸和收縮運動下，就會產生一定量的損失;③電機因素，在油井的采油現(xiàn)場都是使用高功率的大型的電機，但事實上，只從有桿泵使用電機來說，電機的負載率還不足三成，正常情況下電機的運行效率應該在其額定功率的七成以上，才能算是充分利用，但事實情況是有桿泵的電機負載率較低，這也是影響有桿泵泵效的因素之一;④傳動皮帶因素，傳送皮帶因其彈力方面的影響，難免會出現(xiàn)打滑、震動、相互錯動的現(xiàn)象出現(xiàn)，這些情況都會讓能量造成一定的損失;⑤盤根因素，盤根與光桿之間會產生一定摩擦，這樣就會給光桿運行產生一定的阻力，而且這種阻力還會因為盤根的材質和壓緊程度而產生較大的變化，從而增加電能消耗;以上這些影響因素，在一定程度上都會使有桿泵的泵效達不到最好的能效[1]。

3.提高有桿泵泵效的有效策略

3.1選擇高效設備和節(jié)能裝置

傳統(tǒng)的游梁式抽油機已經被時代淘汰了，他的對稱循環(huán)工作方式，在實際運行中產生的幅度和頻率都比較大，導致平衡點和懸點的負荷過重，這些情況會使三相異步電動機消耗的電能較大，而且也會降低泵效，因此，在時代，隨著電子技術的不斷成熟，有桿泵的抽油機設備要使用節(jié)能型設備，能夠在油井采油作業(yè)中使用的節(jié)能抽油機主要有兩種：異向曲柄平衡抽油機和鏈條抽油機，它們的平衡點和懸點載荷均勻，這樣就會讓抽油機的懸點運動均勻，且工作電流較小，對電機的損耗也就相應的降低;針對傳送帶選用高效的傳送帶，選擇窄形聯(lián)組帶，或者是齒形同步帶，這兩種傳送帶可以極大程度的降低因打滑震動產生的能量損失，如果只能選擇傳統(tǒng)的三角帶，那就以五根為一組，這樣的結構在一定程度上也可以減少能量損失;

3.2 科學合理的配置電機

有桿泵的電機配置方面，需要注意的就是科學性和合理性，也就是需要充分考慮電機的負載能力，和電機實際輸出功率的情況，盡最大可能讓電機的負載率無限接近最佳值，也就是在0.7—1.1之間，配置電機最重要的參考依據就是光桿功率，為光桿功率可以依靠一個公式來進行有效的計算，光桿功率就是光桿的最大負荷和最小負荷之差和沖程及沖次進行乘法運算，再乘以1個小數(shù)0.0017173，即光桿功率=（最大值-最小值）S？N？103/59976;計算后，可以做為配置電機時的有效數(shù)據，讓電機的負載能力達到最佳狀態(tài)，這樣才能有效提升泵效[2]。

3.3 綜合分析泵效影響因素

現(xiàn)階段，很多的石油開采企業(yè)都可以利用抽油機診斷技術，對有桿泵實際工作運行中產生的沉沒度、泵口壓力、平衡設置、供液能力和泵內液充滿程度、光桿沖程、深井及間隙漏失和相關參數(shù)匹配情況做了全面有效的綜合分析，然后進行相應的處理，一環(huán)扣一環(huán)，充分考慮各項因素之間的相互影響和制約，經過一定的優(yōu)化和改良后可以有效的提高泵效，而且，很多的石油企業(yè)都在抽油機的自控箱內安裝了電力電容器，可以對線路進行有效的無功補償，提高了功率因數(shù)，經過研究和測量發(fā)現(xiàn)，這種方法可以將功率因數(shù)提高0.15左右。

結束語：

有桿泵的泵效可以說是影響能源企業(yè)經濟效益的最重要因素，油井內情況非常復雜，千變萬化，因此有桿泵采油系統(tǒng)內的各種裝置都會受到自身和外界的一些影響，從而是效能降低， 因此，要對影響有桿泵泵效的相關因素進行有效的分析和研究，因地制宜的采取合理的解決措施或方法，從而推進能源企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻：

[1]焦海明.影響有桿泵泵效的因素及提高泵效的措施[J].化工設計通訊，2019（3）：43.

[2]魏建朋.淺析提高有桿泵泵效的措施[J].工程技術，2017（3）：316-318.

（中國石化勝利油田現(xiàn)河采油廠）