油田机采井系统效率测试分析与对策

【摘要】机采系统是油田开发生产过程中的主要耗能单元。通过对长庆油田五里湾区块机采系统效率的跟踪测试和分析，找出了影响机采系统效率提高的各种因素，并采取了多种技改措施和对策，取得了明显的效果，该区块机采系统平均效率提高明显，2011年底机采系统平均效率由以前的18.4%提高到目前的22.2%，取得了较好的经济效益。

【关键词】 机械采油 效率 分析 对策

随着油田的逐步开发，管理难度将逐年增大，机采系统的总能耗量也在不断增长。有效控制用能耗增长已成为各采油单位急需解决的重要问题。

1 影响机采系统效率的主要因素

抽油机井系统效率反映了抽油机提液的效率，反映了抽油机井的节电效果。目前影响其效率的主要因素有：

1.1 电机效率相对偏低

通过对长庆五里湾油田150井的测试情况来看，抽油机电机实耗功率仅占装机功率的25%（平均输入功率5.0kw，装机平均功率21kw），抽油机电动机的负载率低，电机电能利用率低，电动机运行效率和功率因数低，网络无功功率大，浪费了大量电能。

1.2 抽油机皮带传动效率差

传动效率低的主要原因有：皮带过松、打滑，四点一线未调试平衡。此外还与皮带质量、室外的天气环境等因素有关。

1.3 抽油机传动效率偏低

2011年测试数据显示，抽油机功率平衡度相对较好（在60%至100%之间）的有 95台，占所测比例的 63.3%，其中功率平衡度小于0.4的共21口井，占所测比例的14%。

1.4 抽油杆传动效率低

传动效率低的主要原因有：泵挂深度过深，井口偏中、盘根太紧，抽油杆及油管在造斜点以后摩阻增大；油井结蜡严重、管线回压高也是造成抽油杆传动效率低的主要原因。油井结蜡结垢可造成游动凡尔和固定凡尔关闭不严、失灵，甚至堵塞油管液流通道，使抽油机上下载荷增加，耗电量增大，系统效率降低。

1.5 液体从泵至井口的输送效率低

泵挂深度不合理，原油粘度大，温度低，油管弯曲程度高、泵漏失等因素造成液体从泵至井口的输送效率低。如该区块所测油井系统效率低于10%的29 口油井，泵挂深度大（平均泵挂深度在1710m），原油粘度大、温度低等问题，从而造成产液量低，系统效率低。

1.6 泵效偏低

油层供液能力差或气体影响严重是造成泵效低的主要原因；油井工作参数不匹配，泵径选择不合理，泵本身的质量相对较差而引起的凡尔密封性差以及油井出砂、结蜡结垢严重等因素也可造成泵效低。2 对策和措施

2.1 提高井下部分工作效率

（1）减小泵挂深度。对泵效低的井选择合理的泵挂深度，上提泵挂。低产低效井平均泵挂深度1710m，平均沉没度为100 m，泵挂过深，既浪费了管杆柱材料，加大了井下作业量，又增加了系统冲程损失和抽油杆运行阻力，从而降低了系统效率。为此，建议根据油井测压情况，在不影响油井产量的情况下，适时减小低产、低效井的泵挂深度。

（2）加强深井泵下井前的试压监督，严禁不合格深井泵入井，同时加强测试。开井后若发现因质量问题泵效较低和泵漏严重，应立即进行检泵测试。

（3）对机-泵-杆系统进行优化设计，在不影响油井产量的情况下，不同抽吸参数组合，抽油机的系统效率可相差5个百分点以上，一般情况下，在保证泵一定沉没度的情况下，应尽量减少下泵深度，另外，对抽吸参数不合理的井，特别是动液面较高的井，应对抽吸参数进行优化，优化调整冲程与冲次参数，使生产参数趋于合理。目前，对该区块油井采取大冲程小冲次的办法，减少气体影响，有助于系统效率的提高。

（4）推广应用抽油杆滚轮扶正器，可以减少杆柱磨损，降低光杆负荷，提高系统效率。

（5）推广应用新技术新工艺，特种抽油杆如铝合金抽油杆、玻璃钢抽油干、钢丝绳抽油干等它们单位长度重量轻、抗拉强度高，将它们用于抽油系统，井下功率损失小，可增加有效功率，同时对输入功率的要求也将变小。

（6）加强管理，及时洗井清蜡、加药，降低功率损耗。

2.2 提高抽油机井地面部分的工作效率

（1）调整抽油机平衡。抽油机平衡度对地面效率影响甚大，要达到100%的平衡是困难的，要求尽量把功率平衡度控制在75%以上，调平衡是提高效率中投资小，见效快的一个办法。我区05年下半年共调整平衡60井次，平衡调整后，平衡调整后功率平衡度由0.28上升到0.78，电流平衡度由0.73上升到0.89，地面系统效率从53.03%上升到64.39%，平均单井日耗电量减少10kw・h，经济效益显著。

（2）开展井口调偏，针对部分油井井口对中率低的现象，推广应用偏心盘根盒技术。

（3）实时检测电动机的负载状况，安装补偿电容，合理选择补偿量。

（4）建议合理匹配电机，降低电机额定功率。

（5）应用新技术实现抽油机电机软启动控制，既可以减小启动电流，又能加大启动转矩，降低抽油机对驱动电机额定容量的较高要求。

（6）推广应用油井用节能降耗新产品、新技术。如应用节能型抽油机等、大力推广应用抽油机智能间开控制箱、油井变频调速控制技术、电加热油管技术等油井节能技术改造项目。

（7）强化抽油机的日常维护保养，合理调整生产参数，及时调整抽油机皮带的松紧程度，强化各零部件之间的程度，确保抽油机设备的处于良好的运行状态。

3 结束语

（1）从今年系统效率测试结果分析来看，经过一年时间的努力，该区块机采系统效率得到大幅度的提高，节能技术改造达到了预期效果。为进一步提高机采系统效率，还需要做大量的工作。

（2）从影响系统效率提高的诸多因素入手，依靠科技进步，不断开展节能新技术的试验研究和应用，是提高抽油机井系统效率的重要手段。

（3）提高系统效率是节能降耗的一项重要指标，要想提高系统效率，一方面要通过加强管理、完善注采系统来提高油井产量、增加抽油泵效；另一方面，要通过新工艺、新技术的运用，减少机采系统在能量传递过程中的损耗，将这两方面有效地结合起来，将会使机采井系统效率有更大的提高。

作者简介

李春（1972）男，汉，吉林扶余人，油气田开发工程师。

杨海军（1972）男，汉，甘肃高台人，机械助理工程师。

长庆油田分公司采油三厂五里湾第二采油作业区，主要从事油气田开发管理工作。