關于如何提高抽油機井系統(tǒng)效率的對策研究

張波

摘要：科學化管理是提高抽油機井系統(tǒng)效率的有效手段。針對降低抽油機生產(chǎn)能耗，在不增加成本的情況下，優(yōu)化生產(chǎn)管理方式是提高抽油機井系統(tǒng)效率的有效方法。只要把日常工作做嚴，做細，原因分析清楚，措施實施得當，就能實現(xiàn)向管理要效益，油井系統(tǒng)效率得到提高的目的。

關鍵詞：抽油機井;系統(tǒng);效率

抽油機井系統(tǒng)效率是衡量油井工作水平的重要因素，也是一項反映油井工作效率和用電損耗的重要指標。提高抽油機井系統(tǒng)效率已經(jīng)成為各油田節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益的一個重要途徑。

1抽油機井系統(tǒng)效率的組成

抽油機井舉升過程是一個能量不斷轉(zhuǎn)化和傳遞的過程，在每一次轉(zhuǎn)化和傳遞中都將損失一部分能量。從地面供入系統(tǒng)的能量扣除系統(tǒng)的各種損失以后，就是系統(tǒng)所給液體的有效能量，該有效能量與系統(tǒng)輸入能量的比值稱為抽油機井系統(tǒng)效率。根據(jù)抽油機系統(tǒng)工作特點，可將抽油機井的系統(tǒng)效率分為地面和井下兩部分。

2提高抽油機井系統(tǒng)效率方法

2.1優(yōu)化組合地面節(jié)能設備

提高抽油機工作效率。推廣應用下偏杠鈴抽油機、雙驢頭抽油機和塔架式抽油機等高效節(jié)能抽油機。通過對抽油機四連桿結(jié)構的優(yōu)化設計和平衡方式的完善來改變抽油機曲柄軸凈扭矩曲線的形狀和大小，使其波動平坦，減少負扭矩，從而減少抽油機的周期載荷系數(shù)，提高電動機的工作效率，達到節(jié)能的目的。強化抽油機日常維護保養(yǎng)，做到“五及時”，即及時調(diào)整抽油機平衡、及時調(diào)整光桿對中率、及時調(diào)整盤根和皮帶松緊度、及時潤滑保養(yǎng)軸承和齒輪等部件和及時緊固地面設備部件。

提高電動機工作效率。推廣應用高效節(jié)能電動機。常規(guī)游梁式抽油機設計使用傳統(tǒng)異步電動機驅(qū)動，電動機的平均負載率很低，電能浪費巨大，通過應用高效節(jié)能電動機，降低了能量損耗，提高了電動機輸出效率。推廣應用抽油機井多功能調(diào)速控制箱。該控制箱具有軟啟動功能，可有效降低啟動功率及電流，同時具有無級調(diào)節(jié)沖速功能，能夠使參數(shù)無法下調(diào)井實現(xiàn)供采平衡。在應用過程中體現(xiàn)出調(diào)參方便，可節(jié)省大量的人力物力。

2.2合理調(diào)整井下工作參數(shù)

提高抽油泵泵效。提高抽油泵質(zhì)量，主要措施是改進抽油泵結(jié)構、提高柱塞和泵筒的表面處理工藝、提升材料強度等級，降低柱塞和泵筒的間隙等。加強生產(chǎn)管理，對于供液嚴重不足的抽油機井，在保證產(chǎn)液量不降前提下，應通過完善注采關系、調(diào)小生產(chǎn)參數(shù)、加深泵掛和改變工作制度等措施提高抽油泵泵效;對于非正常漏失嚴重的油井，需要及時檢換抽油泵來提高抽油泵泵效。

優(yōu)化油井沉沒度。加強低沉沒度井治理，治理措施包括加強注水、調(diào)小生產(chǎn)參數(shù)、檢換小泵、油層壓裂酸化和加深泵掛等;加強高沉沒度井治理，治理措施包括連通水井控水、調(diào)大生產(chǎn)參數(shù)、檢換大泵、堵水和上提泵掛等。

優(yōu)化抽汲參數(shù)及桿、管選型配套。優(yōu)化抽汲參數(shù)方面，按照“大泵徑、長沖程、低沖速、合理沉沒度”組合原則優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù);優(yōu)化抽油桿選型配套方面，采取連續(xù)抽油桿、高強度抽油桿和添加抽油桿扶正裝置等措施，提高抽油桿傳送效率;優(yōu)化油管選型配套方面，通過油管及螺紋處添加密封脂、選用摩擦系數(shù)低的內(nèi)襯管增加油管表面光滑度和油管錨定等措施，提高油管傳送效率。

2.3優(yōu)化油井工藝設計，提高井下效率

（1）提淺泵掛：由以上分析，在保證合理沉沒度的前提下，抽油機井提淺泵掛可減少抽油桿、節(jié)箍與油管、液柱發(fā)生磨擦造成的功率損失;可減少油管柱部分的漏失損失和水力損失;可減少上沖程時的抽油機的負荷，減少泵的漏失，提高泵效，從而提高系統(tǒng)效率。

（2）合理選擇泵徑：在目前設備狀況和油井要求產(chǎn)液量一定的情況下，選用目前設備的最大沖程，合理的選擇泵徑抽油泵，而采用較低的沖次，可減少抽油系統(tǒng)中各個磨擦部分的功率損失，從而提高機采系統(tǒng)效率。

2.4精確平衡實現(xiàn)節(jié)能

實驗表明，當上沖程電流與下沖程電流的比值在80%一100%之間時能耗最低，而普通抽油機往往不能達到上述平衡效果。通過在常規(guī)抽油機上增設機構實現(xiàn)對抽油機的精確平衡，從而使抽油機的復合平衡曲線與負荷曲線更相似，分散了峰值扭矩，減小扭矩，使凈扭矩曲線更加平滑，達到節(jié)能目的。

2.5提高井下系統(tǒng)效率的途徑

1）提高泵效。泵效是影響系統(tǒng)效率的重要方面。一般而言，在保證產(chǎn)液量的前提下，應盡可能選擇較大泵徑、長沖程、低沖速、合理泵深;但對于供液嚴重不足的油井，在保證產(chǎn)液量不降前提下，應通過調(diào)小生產(chǎn)參數(shù)（沖速、沖程、泵徑）、加深泵掛、間歇開抽、油管錨定等措施提高抽油泵效，提高系統(tǒng)效率;對于非正常漏失嚴重的油井，需要及時檢泵提高泵效。泵效處于20%—80%之間的抽油機井，系統(tǒng)效率多數(shù)在20%以上，系統(tǒng)效率合格率較高。

2）優(yōu)化沉沒度。沉沒度對泵效及系統(tǒng)效率影響很大，沉沒度過大造成抽油機上下行程懸點載荷增加，磨阻增大，管柱效率降低，地面能耗增加;沉沒度過小會降低泵效。泵掛深度變化時，油井產(chǎn)液量隨下泵深度的增加，有先上升后降低的規(guī)律。沉沒度過大，不但對提高產(chǎn)量無益，反而會增加懸點載荷，增大電動機負荷，降低系統(tǒng)效率。因此，合理選擇沉沒度對油井系統(tǒng)效率的提高十分重要。

3）優(yōu)化抽汲參數(shù)及合理管桿組合。對供液充足的油井，按照大泵徑、長沖程、低沖速、合理沉沒度的組合原則優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù);供液嚴重不足的油井，按照小泵徑、深泵掛，低沖速的原則，對現(xiàn)有抽油機井進行重新優(yōu)設計。桿管組合也是優(yōu)化設計的重要方面，不合理的桿管組合對系統(tǒng)效率有一定影響。

2.6合理調(diào)整盤根盒松緊度

光桿與盤根盒間的磨阻大小直接影響功率損失。當盤根盒密封過緊或盤根盒與光桿的對中性差時，光桿上、下行程中磨阻的增加可引起驢頭懸點負荷增大，這樣最大、最小懸點載荷差值變大，抽油機功率損失增加，引起系統(tǒng)效率降低。因此，理調(diào)整盤根的松緊度是降低懸點載荷，提高系統(tǒng)效率的重要措施。

結(jié)語

抽油機電動機效率、抽油泵效率、抽油桿效率及管柱效率為影響系統(tǒng)效率的主要因素。抽油泵效率優(yōu)化上，可以通過參數(shù)調(diào)整、管柱調(diào)整等措施調(diào)整供排關系，將沉沒度調(diào)整至200—300m，系統(tǒng)效率最高，能耗效率最高。合理安排洗井周期，可以降低抽油機運行電流，降低交變載荷，從而降低桿管摩擦阻力，進而提升桿管效率，提升系統(tǒng)效率。地面平衡調(diào)整、盤根調(diào)整雖然對系統(tǒng)效率影響占比較小，但仍是不可忽視的部分，依然存在較大節(jié)能潛力。

參考文獻：

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