關(guān)于如何提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率的對策研究

張波

摘要：科學(xué)化管理是提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率的有效手段。針對降低抽油機(jī)生產(chǎn)能耗，在不增加成本的情況下，優(yōu)化生產(chǎn)管理方式是提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率的有效方法。只要把日常工作做嚴(yán)，做細(xì)，原因分析清楚，措施實(shí)施得當(dāng)，就能實(shí)現(xiàn)向管理要效益，油井系統(tǒng)效率得到提高的目的。

關(guān)鍵詞：抽油機(jī)井;系統(tǒng);效率

抽油機(jī)井系統(tǒng)效率是衡量油井工作水平的重要因素，也是一項(xiàng)反映油井工作效率和用電損耗的重要指標(biāo)。提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率已經(jīng)成為各油田節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的一個重要途徑。

1抽油機(jī)井系統(tǒng)效率的組成

抽油機(jī)井舉升過程是一個能量不斷轉(zhuǎn)化和傳遞的過程，在每一次轉(zhuǎn)化和傳遞中都將損失一部分能量。從地面供入系統(tǒng)的能量扣除系統(tǒng)的各種損失以后，就是系統(tǒng)所給液體的有效能量，該有效能量與系統(tǒng)輸入能量的比值稱為抽油機(jī)井系統(tǒng)效率。根據(jù)抽油機(jī)系統(tǒng)工作特點(diǎn)，可將抽油機(jī)井的系統(tǒng)效率分為地面和井下兩部分。

2提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率方法

2.1優(yōu)化組合地面節(jié)能設(shè)備

提高抽油機(jī)工作效率。推廣應(yīng)用下偏杠鈴抽油機(jī)、雙驢頭抽油機(jī)和塔架式抽油機(jī)等高效節(jié)能抽油機(jī)。通過對抽油機(jī)四連桿結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和平衡方式的完善來改變抽油機(jī)曲柄軸凈扭矩曲線的形狀和大小，使其波動平坦，減少負(fù)扭矩，從而減少抽油機(jī)的周期載荷系數(shù)，提高電動機(jī)的工作效率，達(dá)到節(jié)能的目的。強(qiáng)化抽油機(jī)日常維護(hù)保養(yǎng)，做到“五及時”，即及時調(diào)整抽油機(jī)平衡、及時調(diào)整光桿對中率、及時調(diào)整盤根和皮帶松緊度、及時潤滑保養(yǎng)軸承和齒輪等部件和及時緊固地面設(shè)備部件。

提高電動機(jī)工作效率。推廣應(yīng)用高效節(jié)能電動機(jī)。常規(guī)游梁式抽油機(jī)設(shè)計(jì)使用傳統(tǒng)異步電動機(jī)驅(qū)動，電動機(jī)的平均負(fù)載率很低，電能浪費(fèi)巨大，通過應(yīng)用高效節(jié)能電動機(jī)，降低了能量損耗，提高了電動機(jī)輸出效率。推廣應(yīng)用抽油機(jī)井多功能調(diào)速控制箱。該控制箱具有軟啟動功能，可有效降低啟動功率及電流，同時具有無級調(diào)節(jié)沖速功能，能夠使參數(shù)無法下調(diào)井實(shí)現(xiàn)供采平衡。在應(yīng)用過程中體現(xiàn)出調(diào)參方便，可節(jié)省大量的人力物力。

2.2合理調(diào)整井下工作參數(shù)

提高抽油泵泵效。提高抽油泵質(zhì)量，主要措施是改進(jìn)抽油泵結(jié)構(gòu)、提高柱塞和泵筒的表面處理工藝、提升材料強(qiáng)度等級，降低柱塞和泵筒的間隙等。加強(qiáng)生產(chǎn)管理，對于供液嚴(yán)重不足的抽油機(jī)井，在保證產(chǎn)液量不降前提下，應(yīng)通過完善注采關(guān)系、調(diào)小生產(chǎn)參數(shù)、加深泵掛和改變工作制度等措施提高抽油泵泵效;對于非正常漏失嚴(yán)重的油井，需要及時檢換抽油泵來提高抽油泵泵效。

優(yōu)化油井沉沒度。加強(qiáng)低沉沒度井治理，治理措施包括加強(qiáng)注水、調(diào)小生產(chǎn)參數(shù)、檢換小泵、油層壓裂酸化和加深泵掛等;加強(qiáng)高沉沒度井治理，治理措施包括連通水井控水、調(diào)大生產(chǎn)參數(shù)、檢換大泵、堵水和上提泵掛等。

優(yōu)化抽汲參數(shù)及桿、管選型配套。優(yōu)化抽汲參數(shù)方面，按照“大泵徑、長沖程、低沖速、合理沉沒度”組合原則優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù);優(yōu)化抽油桿選型配套方面，采取連續(xù)抽油桿、高強(qiáng)度抽油桿和添加抽油桿扶正裝置等措施，提高抽油桿傳送效率;優(yōu)化油管選型配套方面，通過油管及螺紋處添加密封脂、選用摩擦系數(shù)低的內(nèi)襯管增加油管表面光滑度和油管錨定等措施，提高油管傳送效率。

2.3優(yōu)化油井工藝設(shè)計(jì)，提高井下效率

（1）提淺泵掛：由以上分析，在保證合理沉沒度的前提下，抽油機(jī)井提淺泵掛可減少抽油桿、節(jié)箍與油管、液柱發(fā)生磨擦造成的功率損失;可減少油管柱部分的漏失損失和水力損失;可減少上沖程時的抽油機(jī)的負(fù)荷，減少泵的漏失，提高泵效，從而提高系統(tǒng)效率。

（2）合理選擇泵徑：在目前設(shè)備狀況和油井要求產(chǎn)液量一定的情況下，選用目前設(shè)備的最大沖程，合理的選擇泵徑抽油泵，而采用較低的沖次，可減少抽油系統(tǒng)中各個磨擦部分的功率損失，從而提高機(jī)采系統(tǒng)效率。

2.4精確平衡實(shí)現(xiàn)節(jié)能

實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)上沖程電流與下沖程電流的比值在80%一100%之間時能耗最低，而普通抽油機(jī)往往不能達(dá)到上述平衡效果。通過在常規(guī)抽油機(jī)上增設(shè)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對抽油機(jī)的精確平衡，從而使抽油機(jī)的復(fù)合平衡曲線與負(fù)荷曲線更相似，分散了峰值扭矩，減小扭矩，使凈扭矩曲線更加平滑，達(dá)到節(jié)能目的。

2.5提高井下系統(tǒng)效率的途徑

1）提高泵效。泵效是影響系統(tǒng)效率的重要方面。一般而言，在保證產(chǎn)液量的前提下，應(yīng)盡可能選擇較大泵徑、長沖程、低沖速、合理泵深;但對于供液嚴(yán)重不足的油井，在保證產(chǎn)液量不降前提下，應(yīng)通過調(diào)小生產(chǎn)參數(shù)（沖速、沖程、泵徑）、加深泵掛、間歇開抽、油管錨定等措施提高抽油泵效，提高系統(tǒng)效率;對于非正常漏失嚴(yán)重的油井，需要及時檢泵提高泵效。泵效處于20%—80%之間的抽油機(jī)井，系統(tǒng)效率多數(shù)在20%以上，系統(tǒng)效率合格率較高。

2）優(yōu)化沉沒度。沉沒度對泵效及系統(tǒng)效率影響很大，沉沒度過大造成抽油機(jī)上下行程懸點(diǎn)載荷增加，磨阻增大，管柱效率降低，地面能耗增加;沉沒度過小會降低泵效。泵掛深度變化時，油井產(chǎn)液量隨下泵深度的增加，有先上升后降低的規(guī)律。沉沒度過大，不但對提高產(chǎn)量無益，反而會增加懸點(diǎn)載荷，增大電動機(jī)負(fù)荷，降低系統(tǒng)效率。因此，合理選擇沉沒度對油井系統(tǒng)效率的提高十分重要。

3）優(yōu)化抽汲參數(shù)及合理管桿組合。對供液充足的油井，按照大泵徑、長沖程、低沖速、合理沉沒度的組合原則優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù);供液嚴(yán)重不足的油井，按照小泵徑、深泵掛，低沖速的原則，對現(xiàn)有抽油機(jī)井進(jìn)行重新優(yōu)設(shè)計(jì)。桿管組合也是優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要方面，不合理的桿管組合對系統(tǒng)效率有一定影響。

2.6合理調(diào)整盤根盒松緊度

光桿與盤根盒間的磨阻大小直接影響功率損失。當(dāng)盤根盒密封過緊或盤根盒與光桿的對中性差時，光桿上、下行程中磨阻的增加可引起驢頭懸點(diǎn)負(fù)荷增大，這樣最大、最小懸點(diǎn)載荷差值變大，抽油機(jī)功率損失增加，引起系統(tǒng)效率降低。因此，理調(diào)整盤根的松緊度是降低懸點(diǎn)載荷，提高系統(tǒng)效率的重要措施。

結(jié)語

抽油機(jī)電動機(jī)效率、抽油泵效率、抽油桿效率及管柱效率為影響系統(tǒng)效率的主要因素。抽油泵效率優(yōu)化上，可以通過參數(shù)調(diào)整、管柱調(diào)整等措施調(diào)整供排關(guān)系，將沉沒度調(diào)整至200—300m，系統(tǒng)效率最高，能耗效率最高。合理安排洗井周期，可以降低抽油機(jī)運(yùn)行電流，降低交變載荷，從而降低桿管摩擦阻力，進(jìn)而提升桿管效率，提升系統(tǒng)效率。地面平衡調(diào)整、盤根調(diào)整雖然對系統(tǒng)效率影響占比較小，但仍是不可忽視的部分，依然存在較大節(jié)能潛力。

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