提高机采井系统效率的方法探讨

陈昊

摘 要：油田绝大多数为抽油机井采油，是一种机械采油方式。由于机械采油系统效率偏低，造成了巨大的能耗浪费。因此，提高机械采油系统效率，已成为节能降耗、降低生产成本、提高经济效益的一个重要的问题。

关键词：辽河油田；开采；抽油机；系统效率；提高经济效益

1 概述

辽河油田随着生产开发时间的延长，动液面不断下降，围绕着提高系统效率，不断的摸索，开展有针对性的工作。其中动液面、泵效、平衡比等指标的提高，直接影响系统效率； 但考虑到部分井

机型老，调参难度较大等因素影响，很难进一步提高系统效率，

因此研究提高系统效率的可操作措施，对节能有着重要的现实意义。

2 影响系统效率因素分析

影响系统效率的因素多种多样，下面讨论抽油机井系统对系统效率的影响。 系统效率低主要是抽油机机型旧、电机负载率低、皮带及减速箱四连杆机构运行效率低（皮带打滑、润滑不好）、抽油杆效率低（悬点载荷大、盘根摩擦大、管杆弹性变形）、抽油泵效率低（泵漏、供液不足、参数不合理）等。影响抽油机系统效率的主要因素有：抽油机型；电机运行效率；抽油杆效率；抽油泵效等，针对重点影响因素，制定出相应措施。

3 提高系统效率具体措施

根据系统效率计算公式：

η=P有/P入×100%

其中，P有=QρlgHd/86400

ρl=（1-fw）ρo+fwρw

Hd=Hf+（pt-pc）×1000/ρlg

P入=31/2U入I入cos?

则η=QρlgHd/86400P入

=QρlgHd/（86400×31/2U入I入cos?）

由上式可知：系统效率大小由日产液量、混合液密度、有效扬程、输入功率等几个参数决定（g——重力加速度为常数，不影响计算结果）。系统效率高低受参数控制，而参数大小受地面设备、抽油杆、抽油泵等影响。近几年来先后进行了节能型抽油机、降低装机功率、小杆采油等节能降耗现场试验，取得了一定的效果。

3.1 日产液量的影响

确定一口井工作参数后，在正常生产时，沉没度保持稳定。单井的日产液量稳定。单井日产液量越高，系统效率越高。而随着使用时间的延长，泵漏失現象会越严重，这就需要保证深井泵良好的工作状态，可采取改善泵结构，增强泵的抗磨蚀性能，定期检泵等措施来维护。

3.2 有效扬程的影响

对于单井来说，在其它条件一定的情况下，有效扬程越大，系统效率越高。而有效扬程大小是由动液面高低及井口油压与套压差值决定。对于泵挂深度一定的油井，若沉没度大，产量增加，抽油泵有效扬程降低；沉没度小，有效扬程虽然增大，但泵效降低，产量下降。

3.3 输入功率的影响

输入功率大小，直接影响系统效率的高低。而输入功率与抽油机型、电机等地面设备有关。

双驴头八型抽油机：该机型的游梁后臂及连杆的长度随悬点位置的改变而变化，减少了曲柄轴扭矩波动，降低了装机功率，提高电机运行效率，达到节电、提高系统效率目的。目前我们这里应用不多。

节能电机：在生产中有一部分电机处于“大马拉小车”的运行状态，这对抽油机系统影响很大，当电机负载率下降到一定程度时，效率和功率因数会急剧下降。因此对这部分机采井可采取更换电机的措施。

小杆采油：输入功率大小，不仅与抽油机型、电机等地面设备有关，还与井下抽油杆有关。例如某区块采用 ?22+?19mm普通D级抽油杆组合。其中10口井采用小杆采油，使用H级抽油杆，组合为?19+?16mm ，来代替D级杆?22+?19mm组合，更换抽油杆组合后，抽油杆按1500m计算，单井抽油杆柱重量下降1.0t左右，有效降低了悬点载荷，达到节约电能的效果。由于H级抽油杆比D级抽油杆许用应力高，更换小杆后，安全性没有降低，保证了安全生产。10口H级小杆采油井与27口D级杆对比，平均单井输入功率降低1.0kW，系统效率提高0.9个%，平均单井日节电20.2kW·h。

优化抽汲参数：采油井生产参数是否合理，对系统效率有一定影响。采油井抽汲参数普遍偏大，因此调小参数，调后产液、产油稳定，平均单井输入功率降低0.6kW，系统效率提高0.7%；换小泵后，平均单井输入功率降低0.9kW，系统效率提高1.2%。

抽油机平衡率：抽油机的结构和机型对单井系统效率影响很大，但在抽油机型号选定的情况下，影响系统效率的主要因素是抽油机的平衡率。抽油机不平衡，会造成抽油机寿命缩短、杆断、电能浪费等。这是一个随生产时间变化的参数，按原规定抽油机的平衡率在85%～115%之间为合格。由于抽油机平衡块的惯性作用，在一般情况下欠平衡比过平衡时系统效率会高一些。考虑到实际生产情况，把平衡率定为85%～100%比较合适，平衡率超出此范围，抽油机的效率会降低。

4 结束语

4.1 采用高强度杆采油，在保证强度的情况下，可使用小一级的杆组合，降低了悬点载荷，达到节能的效果。

4.2 采用合理的采油井抽汲参数，提高了泵效，有利于提高系统效率。平衡率是一个随生产时间变化的参数，提高生产井管理水平，长期保持较高的平衡比，有利于提高系统效率。

4.3 当采油井保持合理沉没度，采油井系统效率会更高，节能效果更好。

参考文献：

[1]崔学军，张永利，盛学方.提高抽油系统效率的研究与应用[J].新疆石油科技，2009（01）.