关于抽油机系统效率的探讨

摘要：提高抽油机的系统效率和管理水平是油田开发的重中之重和建设生态社会的必然要求。本文主要阐述了影响抽油机系统效率的因素分析，并对提高抽油机系统效率的改进措施进行了探讨。

关键词：抽油机系统；效率；研究

中图分类号：TE933文献标识码： A 文章编号：

0 引言

采油厂原油生产的重要设备就是抽油机，所以抽油机效率的提高是油田开发的首要因素。但是，抽油系统工作效率仍然较低，只达到30%左右，不但增加了原油生产成本，而且增加了能源消耗，加剧了油田用电紧张状况。因此，提高抽油机系统效率成为油田开发工作者的重点工作之一。

1、系统效率的概念

抽油机井系统效率是衡量抽油机井能耗的重要经济技术指标，它涉及到日产液量、沉没度、油套压和耗电量等多项参数，按工作性质可以将系统效率分为地面效率和井下效率。提高地面效率的方法很多，如更换节能电机、节能配电箱，保持电机皮带轮的四点一线，三轴的定期加油，井口盘根的松紧度，保持较高的平衡率等多方面工作。而抽油机井的井下效率也是系统效率的重要组成部分，它与抽油泵的泵效和有效扬程有关。

2、影响抽油机系统效率的因素分析

应用有杆抽油系统的目的是将地面的电能传递给井下液体，从而举升井下液体。整个系统工作时，就是一个能量不断传递和转化的过程，在每一次传递时都将损失一定的能量。从地面供入系统的能量扣除系统的各种损失以后，就是系统所给液体的有效能量，将液体举升至地面的有效做功能量与系统输人能量之比即为抽油机系统效率。

1.1 辽河油井抽油机采系统效率现状

选择几个有代表性的单位，开展了机采系统效率的普测工作。共测试2480口井，占当年抽油机开井数的60%。单井平均日耗电为 196.5kwh，平均单井系统效率 19.34 %。其理论最大目标值为40.4%，相比还有20.96%的潜力，即使与国内其它油田相比（大庆31.08%、河南30%、中原27.38%、胜利27.23%、玉门25%、大港23.6%），也存在较大差距。

1.2 某些油井的生产参数不合理

现场测试时发现个别井的生产参数严重不协调。比如说，有的油井在供液不足的情况下，仍然使用较大的冲程和较高的冲次，既增大了悬点载荷，又导致泵效低，从而影响了系统效率的提高。

1.3某些抽油机管理水平存在较低现象

由于抽油机服役期较长，油田有一部分抽油井出现支架或游梁偏斜、悬点与井口不对中、减速箱漏油、刹车轮毅磨损和刹车失灵等问题；有一部分抽油井存在光杆碰抽油机驴头的现象。

1.4某些抽油机平衡度达不到相关要求

平衡度在85%-105%之间的井较多，而且随着抽油机载荷的变化和使用年限的增加，过去平衡的井也出现不同程度的不平衡，甚至有的更为严重。

2、提高抽油机系统效率的改进措施

2.1提高抽油机系统的技术管理水平

当前提高抽油系统效率的当务之急是加强管理工作，通过制定严格的制度，按规定操作。在抽油机的安装、使用、维护等各个环节（包括机泵杆选择、调参、作业、检泵和调平衡等）进行制度监督，确保技术管理水平提高。

2.2提高电机的运行效率

2.2.1调整抽油机平衡。平衡率较差时，电机会在冲程周期运行的某一时间段出现发电现象，根据电能转化为机械能，最后转化为电能的转化过程，转化效率一般只有百分之六十左右，而发电相位落后于供电相位，不能充分被系统利用。所以，提高抽油机平衡，消除负功现象，可提高地面效率。

2.2.2针对当前抽油机系统的动力不配套问题所产生的电机电能利用率变差，对提高有杆抽油系统效率极为不利的现象，要采取合理的动力系统配置。保证当电动机负载率下降到一定程度时，效率和功率因数下降与其相适应，从而减少消耗。使抽油机处于较好的平衡状态并消除电机的“火车拉马车”现象，提高系统效率。

2.2.3加强电机设备维护保养，减小机械磨损，提高电机输出功率。

2.3加强抽油机设备维护管理

一是提高抽油机五率，加强抽油机日常维护保养，降低机械磨阻耗能，提高抽油机运行效率：二是对平衡率低于85％和高于 100％的抽油机及时调整平衡度，降低电流峰值，降低电机耗能。

2.4优化抽油机井生产工作参数

抽油机系统工作参数存在不合理现象，要优化调整供液不足油井工作参数，针对供液不足油井间歇出油、抽油机能耗高等问题，我们能通过调整抽油机的工作参数，来提高系统效率。要用减少电机皮带轮直径或采用调速电机来降低冲次，从而使泵效提高，井下效率上升，同时降低采液耗电量。

2.5制定合理的开发方案

2.5.1在油田开发的后期，地层压力下降，这时就应该进行注水或注气操作，只有这样才能最大化的合理采出地下原油，使油井的系统效率达到最大化。

2.5.2当储层岩石的渗透率太低时，应该进行酸化压裂操作。

2.5.3当储层岩石为秦油性时，这时应该加入催化剂，是储层岩石发生润湿反转，将亲油性改为亲水性的。

2.5.4当油层出砂严重时，应该在油管中装配砂锚来提高泵效，从而提高油井的工作效率。同时，如果油井中气体的影响比较严重的，相应的在油套环空中装配气锚，这样就可以减少气体对泵效的影响，从而提高油井的工作效率。

2.6加强油井日常管理

一是对含蜡高、管线长的油井定期热洗或冲刷管线，降低井口回压，减少电机耗能。二是及时监测抽油机井示功图和动液面，对泵漏或管漏的井进行维护作业恢复正常生产：对供液不足的井要降低工作参数或间抽；对沉没度高的井要优化工作参数和上提泵挂。三是合理控制套管气，减少气体影响，提高泵效。

2.7采油方式优化

电泵井主要应用于日产液大于100 t的高能井，部分产液降至60 t以下的电泵井，将导致潜油电泵长期在小排量下工作，使电泵运行效率低。应对此类油井用大泵深抽代替小排量电泵，提高综合效益。

2.8泵径、泵深优化，加大深抽力度

随着泵深的增加，油井载荷增大，冲程损失增加，系统的井筒损耗将不断增加，但由于部分油井油层埋藏深，液面深，通过合理增加泵深可以满足沉没度要求，达到提高泵效，增加有效功率的要求，从这一方面说，只要合理深抽，有效功率增加幅度较大，也可以达到提高系统效率的目的。节能深抽需要解决两个问题： 一是油井深抽力度大时，冲程损失对生产的影响较明显，有些井甚至因冲程损失过大达不到提液目的；二是减少杆柱冲击载荷，提高杆柱安全性和抽油机平衡度。

2.9其它措施

优化抽油机的沉没度。沉没度不合理会造成抽油机上下行程悬点载荷增加，摩阻增大，能耗增加。这一点需要特别注意。为减缓负荷增加，减小结蜡对井下系统效率的影响，还要进行油井防蜡技术研究，对药剂种类、加药量、加药周期优化，药剂有效时间比例加大研究，从而有效地扼制抽油机悬点载荷上升。最后还要合理调整盘根盒，对盘的材质的选择、松紧度的调整进行研究，从而提高抽油机的系统效率。

结束语

提高系统效率是一项长期、综合、基础的工作，对提高经济效益有很大的好处。影响抽油机系统效率的因素及环节较多，它除了与抽油设备及抽吸参数有关外，还受井况和油井管理水平的影响。抽油机系统各部分的耗能又存在一定差异，所以在实际生产中，应根据油井不同情况认真分析，从而确定提高其系统效率的具体措施。

参考文献：

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