淺談提高抽油機系統效率的有效方法

吳會斌 秦軍峰 王翠利

摘 要：各油田在經過數十年開發后基本均進入高含水階段，造成產量下降，機采效率降低，能耗增加，噸油操作成本居高不下。機采系統是油田開發過程中的主要耗能單元之一，而各油田采油設備中應用最廣泛的是抽油機設備，我們對抽油機構造原理進行分析，同時追蹤現場應用的機械生產情況，通過數據對比及分析，從中找出影響其系統效率的主要因素，提出相應提高機采效率的方法，從而達到節能降耗降成本的目的。

關鍵詞：抽油機;系統效率;能耗

通過對抽油機結構及工作原理進行系統分析，我們認為影響其系統效率的因素有三大方面：舉升方式、井下效率、地面效率。再通過對抽油機舉升工藝設備性能和耗能情況進行了跟蹤測試，初步確定了影響油井機采系統效率的五個方面：機采工藝設計、電動機選型、機采設備老化、 油井的工藝參數、 抽油機平衡度。針對上述問題采取了針對性的措施，提高了系列機采井的系統效率，并取得了一定的成果。

一、影響抽油機井機采效率的原因

1、機采工藝設計不合理

主要表現在油井的泵掛過深，沉沒度過大，造成能量浪費大，機采效率低。

2、電動機選型不合理

機采系統的耗電量體現在電動機能耗上，如其的選型不當，會造成大馬拉小車的現象，電動機的無功損耗增大。

3、機采設備老化耗能增加

機采配件缺、壞嚴重。造成許多工作如調平衡、調沖程等無法進行，影響了油井產能，造成電能浪費。

4、油井的工藝參數不合理

工藝參數包括泵型、泵徑、泵掛深度和工作制度。

①沖程損失：隨沖程長度增加，沖次下降，能耗降低。沖程損失越大，產量損失也越大，泵效就降低的越多。

②油井的泵掛過深：沉沒度過大造成能量浪費大，機采效率低。

③桿柱組合不同，抽油機井系統效率不同。

④泵徑不同，抽油機系統效率不同。隨著泵徑的增大，井下功率將會增加，井下效率將會增加。

⑤井口回壓、套壓的影響：回壓大將增加了上沖程時的懸點載荷力，它相當于增加了抽油桿的重力，上沖程懸點載荷增加，導致電機耗能增加。當套壓過大，降低了泵舉升的有效揚程，導致機采井系統效率下降。

5、抽油機平衡度不合理

抽油機工作時，懸點載荷及平衡塊在曲柄軸產生的扭矩應與電機輸入給曲柄軸產生的扭矩相平衡。當抽油機不平衡時，上下沖程電機電流峰值增加，導致電機耗能增加，降低機采井系統效率。

二、提高抽油機井系統效率降低能耗方法

1、解決舉升工藝設計不合理，首先要加強基礎資料的錄取工作，優化舉升工藝設計，提淺油井泵掛，進行泵型的優選和舉升工藝的合理轉換。

2、提高電機的運行效率一是可以更換高轉差電機、永磁同步電機可以有效降低電機的安裝功率，提高運行負載率，提高電機運行效率。二是安裝調壓控制柜或變頻控制柜。調壓控制柜通過降低電機輸入電壓值達到降低電機的額定功率的目的，提高電機的運行效率，降低電機的耗電量。

電動機平均效率受功率匹配是否合理、電機負載率的高低以及節能型電機的應用程度有關。目前所生產的稀士永磁電機和雙功率電機均比普通異步電動機的電機效率高出8個百分點。

3、對于機采設備老化耗能增加問題，首先要加強抽油機各傳動部分的潤滑保養，包括皮帶的張緊度、四連桿潤滑點及減速箱的潤滑，即可以減少的能耗損失，還可以延長抽油機設備的使用壽命。其次是可以引進應用下偏杠鈴式和調徑變距等節能型抽油機。

4、結合油井的生產情況和泵效等變化情況，進行油井調參工作。一是在保證活塞不撞擊固定閥的情況下，應盡量減小防沖距，以減小余隙比;二是使用氣錨，使氣體在泵外分離，以防止和減少氣體進泵。三是使用范圍內最小沖次，減少慣性載荷影響;四是優化桿柱組合;五是降低井口回壓、套壓。

5、調整抽油機平衡率

平衡率對抽油機井能耗和系統效率都有一定影響。對同一口井，平衡率在85%～100%之間的要比平衡率小于85%的井系統效率高1%～3%。

三、結論和建議

經過近幾年提高機采系統效率所做工作及遇到的問題，我們取得以下幾點認識：

1、經過實踐，通過優化設計，油井平均系統效率可以提高5～10%。

2、通過優化機采系統設計，更新和改造動力及配套設備以及實現舉升工藝的轉換，就能夠取得很好的經濟效益。

3、抽油設備更新速度慢、提高效率有很大空間。

4、要規模實施提高機采系統效率的優化調整工作，必須要樹立長遠效益觀念。

參考文獻：

[1]鄒艷霞. 采油工藝技術. 北京：石油工業出版社. 2006

[2] 唐磊主編：采油基本技能操作讀本，北京：石油工業出版社? 2006.05

[3]陳憲侃.抽油機采油技術. 北京：石油工業出版社.2004