海拉尔油田机采井能耗及节能潜力分析

【摘要】本文针对海拉尔油田人工举升时能耗高、系统效率低的问题，分析了系统效率的影响因素，并对油井的节能潜力进行了分析，并提出了机采井节能降耗措施，对机采井节能工作有一定的指导意义。

【关键词】抽油井 系统效率

1 机采井能耗现状

1.1 机采井现状

目前，海拉尔油田共有油井1007口，其中抽油机井972口，提捞井34口，螺杆泵1口，抽油机正常开井830口，常关井142口，间抽生产井241口。油井平均单井产液量3.1t/d，日产油1.6t/d，油井平均下泵深度1712.3m，平均泵效18.44%。1.2 系统效率测试及计算公式

（1） 有效功率

2.4 电机利用率低原因分析

由于海拉尔油田由于油层埋藏深度大，所需的抽油机型号大，与之匹配的拖动装置额定功率也较大，但由于单井产液量较低，泵径和生产参数小，电机的输出功率低，导致电机的利用率低下。

3 节能潜力及建议措施

3.1 节能潜力分析

3.1.1 地面系统效率影响因素

（1）电机能耗损失

在抽油机的每一冲程中，电动机的输出功率出现两次瞬时功率极大和极小值。极大值可能超过额定功率，而极小值一般为负功率，即电动机不仅不输出功率，反而由抽油杆拖动而发电。因此电动机的输出功率的变化远远超出了（60%～100%）额定功率的范围，特别是当抽油机平衡不良时，其电动机甚至可能在（20～120%）额定功率的范围内变化，电动机的损耗有的高达30%～40%，具有较大的节能潜力。

（2）皮带传动损失

抽油机上常用的V型皮带的传动效率都比较高，最高可达98%，即其传动损失仅为2%，在现有技术条件下，皮带传动部分效率的提高潜力已很小。

（3）减速箱损失

减速箱损失包括轴承损失和齿轮损失，减速箱的传动效率为87～90%。这是在良好情况下的数据，如果减速箱不良，效率将下降，从工程角度上看，这基本是目前大功率减速器传动效率的最高值。因此，在管理和维护措施得当的条件下，减速箱的效率不会有大的提高。

（4）四连杆机构损失

游梁式抽油机四连杆机构的能量损失约为5%。在换向机构一定的情况下，该部分的效率不会有大的提高。可通过提高各连接部分轴承的效果来减少能量损失，但该处节能潜力较小。

3.1.2 地下系统效率的影响因素

抽油机系统地下能量损失共计抽油杆、抽油管柱、抽油泵三种能量损失，影响的因素包括杆柱组合、泵深、沉没度、运行摩阻、泵径、充满系数、杆（管）偏磨、原油粘度、气体、结蜡状况及地层供液能力等。地下能量损失可以通过工艺设计的优化来调整，提高的潜力较大。3.2 节能措施及建议

3.2.1 采取油层改造措施，提高单井产液量

油井产液量的高低是影响机采井系统效率的主要因素，油井产量提高1t，其系统效率可提高2%左右。通过各种油层改造技术、注水配套技术等来改善油层的供液能力，提高油井产量，增加油井的系统效率。

3.2.2 降低拖动装置型号

根据三相电机的工作特性曲线，电机的合理负载率是35-70%，目前海拉尔油田的电机负载率仅为17.99%，根据统计，目前还有112口油井的电机利用率

对于油井产液量低，无改造潜力的油井建议调小一级电机，特别是加装二次减速器的油井可更换为小功率电机进行生产；对于能耗过大的电机可考虑更换为伺服电机生产。

3.2.3 优化抽汲参数

对于功图显示供液不足，冲程比小于0.4，泵效低于10%的油井进行调小参数生产，保持油井的沉没度在100-150m的范围内，尽量采用“长冲程、低冲次”的生产参数，减小冲程损失，减低杆柱惯性载荷，降低能耗。

对于最低参数下无法连抽的油井也可考虑转间抽制度生产，要根据间抽井的产液能力状况灵活及时调整间开间关时间，减少无效抽汲时间，降低能耗。3.2.4 加强油井日常管理

对同一口井，平衡度在85%～100%之间的要比平衡度

定期检查传动装置，皮带要松紧适中，随时处理减速箱漏油、定期更换减速箱内机油，以减少地面传动部分的能耗。光杆盘根盒应松紧适度；调整设备，使悬绳器、光杆与井口对中，减少光杆与盘根和抽油杆与油管的摩擦耗能。4 结论及认识

（1）油井液量低、泵挂深度大是海拉尔油田系统效率低的主要原因；

（2）海拉尔油田机采井主要节能潜力在抽油机拖动装置和地下系统效率提升两方面；

（3）拖动装置改造、生产参数调整、加强油井日常管理是降低海拉尔油田机采井能耗的现实可行的主要手段；

（4）油井系统效率的提高，涉及到油井生产的各个环节，需各部门的共同努力与协作，才能将机采井节能工作做的更好。

参考文献

[1] 周超，徐兴平. 抽油机井系统效率分析及提高对策，石油矿场机械 2009，03