抽油机系统耗能影响因素分析与对策探讨

摘要：抽油机系统电机属高耗能设备，油井生产参数不合理，系统优化措施落实不到位，是导致油井系统效率低，导致耗能高的主要原因。因此，系统优化调整是提高抽油井系统效率、降低耗能的重要途径。

关键词：抽油机 系统优化 系统效率 对策探讨

0 引言

抽油机系统效率是评价机采系统用能水平的重要指标，也是反映采油用能水平的重要指标。提高抽油机系统效率是降本增效的重要途径，可从地面、地下、管理三个方面系统分析影响抽油机系统的因素，并提出优化调整提高抽油机系统效率的对策。

1 抽油机影响耗能节点分析

1.1抽油机系统耗能因素分析

1.1.1地面因素分析

（1）井口：抽油机基础下陷井口不对中，造成偏磨，增加抽油机的负荷，还容易造成断光杆，井口盘根盒过紧，也会增加抽油机负荷，从而增加油井电量。

（2）回压：油稠含水低、流动速度慢，回压增高。增加了驴头的悬点负荷。

（3）减速箱：抽油机减速箱机油不合格，不好，导致传动效率低，能耗增大，存在异响，说明内部有损坏，齿轮啮合不好，造成能耗增大。减速箱轴承不好，扭矩增大，造成电机耗电量高。

（4）四连杆：四连杆机构各部位的轴承要达到要求，连杆长度要-致，抽油机剪刀差要符合要求。

（5）皮带及四点一线：皮带松紧、数量及质量达不到要求，皮带的传动效率低，增加电机的负荷，皮带的单根和连带情况也不同程度的影响传动效率。

（6）自控箱：无电容补偿或补偿不够和补偿过量都会导致功率因数低。

（7）电机：①电机耗电首先取决于负载大小，即驴头负荷及各系统的传动效率；②功率因数的大小即电机与负载的匹配关系与负载的平衡状况。③电机有功功率的大小也是形响电机功率利用率的主要因索。④电机输入端的电压和电流的高低也直接影响电机的功率。⑤电机的转数损失的大小也是影响电机功率的因索。⑥抽油机不平衡电机上下行电流差别很大，造成单井耗电量增加。⑦电机三角型运转的电流是星型运转的1.72倍，在其他条件不变的情况下，耗电量也会增加0.72倍，所以星型运转比三角形运转省电。⑧节能电机的使用可明显阵低电机耗电量。

（8）毛辫子：毛辫子断股或打扭，造成两根毛辫子受力不均匀，驴头载荷增加，或造成井口偏磨，增加电机能耗。

1.1.2 地下因索分析

（l）杆泵组合：泵在油井中的下入深度，是选择抽油机和抽油杆的主要依据。也是使抽油井在合理的压差下生产，达到既不破坏油层的岩石结构，又能高产的目的。

（2）沉没度：沉没度的大小决定油井生产是否做正功。沉没度大，杆、管弹性伸缩，泵的冲程损失大。一般考虑沉没度300-400米。

（3）出砂油并出砂严重，防砂失败，泵筒内的砂增加了活塞与泵筒的摩擦阻力，增加驴头负荷，电耗增加。

1.2 存在问题

1.2.1 井下部分的问题

（1）地层能量低、泵效低、损失大。高青油田已进入高含水开发的后期，注入水地层串通现象严重，油井的含水率已经达到极限程度，抽油设备存在无功运转现象。

（2）油井井筒工艺系统不优化：泵型、泵径、杆管组合需完善。

1.2.2 地面部分的问题

（1）抽油设备老化严重，节能设备应用比例依然偏低，导致系统效率阵低。

（2）淘汰及修复电机的重复使用，电机功率因数偏低。增加了电能消耗。部分油井由于地层供液能力差，造成抽油泵排量系数达不到标准，致使机采系统效率降低。

2 抽油机节能设备的应用

针对抽油机电机配备功率过大，电机效率低、能源消耗高等现象，以供电线路为载体，阵低线路网损为基准、提高供电质量为目标，推广永磁电机、智能节能控制柜，变频器调速新技术，通过现场跟踪检测和对比分析，经过现场的运行实践和跟踪测试分析，该系统推广应用永磁电机、皮带机、智能式及变频控制柜、螺杆泵技术、等节电效果比较好、运行质量比较可靠，宜于推广。

3 抽油机降耗技术措施

3.1 实施节能技术优化改造，提高能源利用效率

优化泵型、泵径、杆管组合，提高井筒效率。充分利用油井生产参数优化软件，对每口井进行优化设计寻找泵型泵径、杆管组合最佳优化方案，使油井生产参数保持中在良好的区城运行。优化生产参数.提高工况合格率。

3.2 推进节能技术的应用，优化地面设备匹配，提高设备运行效率

根据目前抽油机油井现场电动机配置情况调查分析，按照油井的运行参数现场需求优化设备.推广节能水磁电机节电技术。当油井抽油泵排量系效小于0.4时，抽油机井应降低冲次运行，采用变极多速电动机、超高滑差电动机.油井抽油机冲次大于0.5次/分钟、小于2次/分钟时，可优先选用变极多速电动机。

3.3加强机采系统细化管理、优化系统运行效率

（1）做好日常升温降压工作，调整好井口盘根的松紧度。

（2）对基础下陷造成井口偏磨的抽油机及时进行调整。按时测电流及时调整抽油机平衡。

（3）按时清洗减速箱机油，保证其运转良好，减少磨损。

（4）及时标定两连杆长度和测定剪刀差并及时汇报调整。

（5）皮带松紧合适，调整好四点一线，提高传动效率。

（6）定期检查保养电控柜，及时检测电容完好情况确定合理的电容容量。

（7）根据机型匹配合适功率的电机，保证需用电机性能良好，功率因数高。

（8）合理匹配自控箱电容并更换节能自控柜，减少无功损耗，保障电网系统电压的稳定性。

（9）根据油井的产液状况润整合适的生产参数，以减少能耗。

3.4 加强日常管理维护，提高抽油机系统效率

3.4.1加强日常加药热洗维护工作

油稠与结蜡是造成抽油杆在井筒中的摩擦力显著增加、抽油机负荷上升、单井耗电量增加的主要原因。加药热洗作为油井日常清蜡、降粘等日常维护工作的主要手段，可以有效地降低抽油机负荷，减少了油井耗电量。

3.4.2 减少井口回压套压的影响

混输泵管网整体降干千压。另外对于单井回压较高的油井采取加装井口水套炉的办法，一方面可以提高产液输送温度，另一方面可以有效的破乳降低输送阻力。生产中合理控制套管气，减少气体影响，提高泵效。对于出砂井，控制放套管气速度，避免地层震荡出砂。

4 结束语

影响抽油机井系统效率是多方面的因素，提高系统效率应从提高抽油机性能、优化设计、日常管理等多方面综合治理.推广应用节能新工艺、新技术、新设备等。优化沉没度，优化工作参数，结合地层能量优选泵径、冲程、冲次等参数，采用大泵长冲程慢冲次生产，使抽油机载荷与电机功率合理匹配。优化管杆结构，根据地层供液能力确定泵挂深度，保持油井合理的沉没度。

参考文献

[1] 田鑫 抽油机井耗能及节能措施分析《硅谷》2013年第16期

作者简介：张睿（1975.11-），男，电工高级工，从事采油现场维修工作。