影響機采井系統(tǒng)效率的因素分析與對策探討

摘要：機械采油是利用機械方法將原油從井筒泵提升到地面的生產過程。目前，勝利油田采用的極大部分是機械采油，其中又以有桿泵機械采油所占比重最大，而且絕大部分為抽油機井。提高機械采油系統(tǒng)的運行效率，已成為節(jié)能降耗、降低生產成本、提高經濟效益的一個重要的途徑。本文分析了影響機采井系統(tǒng)效率的因素，闡述了提高機采井系統(tǒng)效率的對策。

關鍵詞：機采井;系統(tǒng)效率;因素;對策探討

機采井系統(tǒng)效率在原油開采作業(yè)中發(fā)揮著非常重要的作用，其性能將直接影響到石油開采效率。目前國內油田大都已經進入了高含水期，所以我們需要從優(yōu)化機械采油系統(tǒng)、革新采油技術著手提高采油效率，進而促進國內石油工業(yè)的戰(zhàn)略轉型。這一環(huán)節(jié)的改革中既需要提高機械采油效率，又需要推進新技術、新工藝的創(chuàng)新改革，兩者需要兼顧并做好權衡。

1.? 機采井系統(tǒng)效率的基本概念

抽油機采油系統(tǒng)效率為系統(tǒng)輸出功率與電動機輸入功率的比值。通過計算或測試油井產量、泵的有效揚程，可計算得到系統(tǒng)的輸出功率;通過懸點運動分析，根據其他參數計算懸點載荷、曲柄軸凈扭矩等，求得系統(tǒng)的輸入功率，進而求得系統(tǒng)效率。抽油機采油系統(tǒng)效率是指有效功率與輸入功率的比值：

其中：有效功率Pe是指將井內液體舉升到地面所需的功率;抽油機的輸入功率Pi是指拖動機械采油設備的電動機總的消耗功率。

2.? 影響機采井系統(tǒng)效率的因素

2.1???? 電動機損失的功率

電動機是抽油機的動力源。一旦電動機失靈，就會導致整個抽油系統(tǒng)癱瘓。當抽油機工作時，由于負載的巨大變化，電動機的功率損耗很大。在抽油機上、下沖程過程中，電動機的工作差異很大。必須采取有效措施解決這一問題，以保證電動機正常工作，降低電動機的功率損耗，提高電動機的效率。如果電動機沒有合理設置，小功率電動機驅動非常大的抽油機，很難達到預期的系統(tǒng)效率。相反，如果選用大功率電動機驅動小負荷抽油機，則浪費電動機功率。為保證抽油機正常運行，選擇最佳電動機作為動力傳遞裝置，為抽油機提供可靠的能量。

2.2???? 抽油機系統(tǒng)的管理水平欠缺

在實際生產過程中，由于抽油機工作人員管理措施不當，造成抽油桿和油管局部磨損，嚴重的情況下甚至會出現抽油桿斷開等故障，影響抽油系統(tǒng)的正常運行，降低泵效。井口也可能出現錯位，減速器漏油故障，都會對系統(tǒng)的效率造成不利影響。抽油機的漏油現象也會降低系統(tǒng)的效率，這是由地面的盤根磨損嚴重造成的。所以要提高工作人員的管理水平，防止根漏，保證正常生產。

2.3???? 由于腐蝕而影響到系統(tǒng)效率

抽油機系統(tǒng)的各個機械部件，由于腐蝕而失去原有的機械強度，在超大載荷的作用下，很容易發(fā)生金屬疲勞的現象，影響到抽油機的使用壽命。由于油流的腐蝕作用，油井出砂及結蠟的影響，使抽油泵的部件產生嚴重的漏失，影響到抽油泵的效率，進而降低抽油系統(tǒng)的效率。抽油機系統(tǒng)的機械部分由于腐蝕而失去其原有的機械強度。在超負荷作用下，容易發(fā)生金屬疲勞，縮短抽油機的使用壽命。由于油流的腐蝕作用，油井出砂和結蠟的影響使抽油泵的部件嚴重泄漏，影響油泵的效率，進而降低抽油系統(tǒng)的效率。

2.4???? 對節(jié)能降耗的控制不到位

抽油機系統(tǒng)的電耗極為嚴重，在油田生產過程中，抽油機系統(tǒng)和連續(xù)運行，電動機能量使用不當，能量就會在抽油機下沖程時巨額浪費，如果不采取措施，將會造成能源消費的增加，油田生產成本增加的情況，對抽油機系統(tǒng)效率產生影響。

3.? 提高機采井系統(tǒng)效率的對策

3.1???? 優(yōu)化系統(tǒng)

如果能夠將發(fā)動機功率利用率提高20%，并使抽油機載荷利用率保持在60%—80%之間，便可以有效提升機械采油系統(tǒng)的效率。實際工作中，我們可按照平均功率法對具體的平衡技術進行調整，需要對皮帶的傳送效率進行優(yōu)化調整并及時更換狀態(tài)不好或存在質量隱患的皮帶。需要強調的是，不同型號的抽油機對應的皮帶松緊程度也各不相同，因此進行調整時需要做好區(qū)分。

3.2???? 提高泵效

具體措施如下：①確定合理沉沒度。②盡可能使用大沖程、小沖飲，減少懸點載荷以及氣體對泵體正常工作產生的負面影響。增強誘噴作用，并盡力避免不利作業(yè)區(qū)域。③借助于油氣管錨減少泵體的沖程損失。④加大研發(fā)力度，進一步優(yōu)化泵體結構，強化泵體的抗磨損以及抗腐蝕能力。

3.3???? 減少桿管彈性損失

需要在確定泵掛深度的前提下對其進行錨定，從而減少桿管的彈性損失并提升井下作業(yè)效率。為避免偏磨，可在實際作業(yè)中使用尼龍扶正器或滾輪扶正器。而防蠟工作則可以采用磁性防蠟器來完成。此外，工作人員需要重點關注井下氣錨的防氣工作，要配合使用地點套管防氣閥和防氣泵。特定情況下要合理的使用井下防砂泵以及防腐液。

3.4???? 提高電動機的效率

電動機的電容補償技術進行了改進，提高了電動機的功率因數，以此提高電動機的效率。選用節(jié)能電動機，采用變頻調速技術措施，更改電動機的轉數，滿足抽油機上下沖程要求。提高抽油機的平衡性，利用高效電動機，合理匹配電動機功率，可以提高電動機的運行效率。

3.5???? 優(yōu)化抽油機井的生產參數

優(yōu)化抽油機井生產參數并制定科學嚴謹的抽油機井工作制度可以實現采油系統(tǒng)作業(yè)效率的最大化，這一環(huán)節(jié)的改革將降低油田的生產成本、提高其經濟效益。首先要充分發(fā)揮出地面采油設備的效率，提升井下油層的供液能力。這其中確定抽油機井的合理生產參數是關鍵，主要包括泵徑、沖程等要素的確定，并盡力避免抽油泵抽空問題的發(fā)生。此外，還需要對抽油機設備進行及時有效的保養(yǎng)與維護，應延長檢泵周期、提高檢泵頻次，進而降低抽油機井的生產成本。合理控制運行狀態(tài)下的抽油機的生產參數，確保系統(tǒng)的高效運行。

3.6???? 提高井下系統(tǒng)的效率

清防蠟技術的實施，防止了井筒結蠟，對抽油機生產造成的不良影響。提高抽油桿柱的傳遞效率，有效地將地面能量轉移到抽油泵上。優(yōu)化井口盤根盒，選擇優(yōu)質盤根材料，避免井口盤根盒泄漏，提高抽油井產量，減少能源損失。通過結合測試技術，可以掌握井下動態(tài)液面的恢復和變化規(guī)律，確定抽油泵是否達到合格的沉沒度，規(guī)范泵的深度，保證泵的豐滿度，從而提高井下泵的工作效率。

3.7???? 提高抽油機系統(tǒng)的管理水平

根據工作人員的技術培訓，不斷提高生產工人的職業(yè)素質，完善抽油機管理系統(tǒng)，保證三泵設備正常運行，是提高抽油系統(tǒng)效率的先決條件。使采油作業(yè)人員掌握抽油機系統(tǒng)的結構和工作原理，維護系統(tǒng)的各個組成部分，能夠識別和處理常見故障，保證抽油系統(tǒng)的正常運行。通過日常巡檢，第一時間發(fā)現問題，及時記錄油井生產動態(tài)數據。經過動態(tài)分析，提出了提高產量、提高效率的技術措施，并在生產現場實施，以取得最佳的油井產能。

4.? 結語

通過提高抽油機效率的措施，掌握提高抽油系統(tǒng)效率的途徑，為提高抽油機的效率奠定基礎，從而提高油井的生產效率，建立最佳的經濟效益。在分析影響抽油系統(tǒng)效率的因素后，采取必要的糾偏措施，滿足了油田生產的基本條件，有效地提高了抽油機系統(tǒng)的工作效率，提高了油田的生產效率。影響抽油機效率的因素是多方面的，通過降低電動機功耗，提高電動機效率，減少泵漏，提高抽油泵效率，保證抽油系統(tǒng)高效運行，提高最終采收率。

參考文獻：

[1] 李修文.抽油機井系統(tǒng)效率低效井的分析方法[J].油氣井測試，2012（04）

[2] 楊泉疆.抽油井降低系統(tǒng)能耗的綜合治理方法[J].內蒙古石油化工，2018（10）

作者簡介：

周瑾（1986—），女，助理工程師，從事采油工藝技術工作。