影响抽油机井单耗的因素分析与对策探讨

程玉新

【摘 要】抽油机井耗电占油田开发耗电40%左右。从井下采出单位质量的液体所消耗的电能，称之为单耗，它是评价抽油机井能耗水平的重要经济技术指标。在进行节能潜力分析的基础上，对抽油机井，通过采取合理配置抽汲参数、优选抽油机设备、加大高能耗设备改造力度以及改进生产管理等，可有效降低抽油机井吨液单耗。

【关键词】抽油机井；吨液单耗；影响因素

一、影响抽油机井单耗的因素分析

抽油机井节能降耗的关键就是在保证一定原油产量，或产液水平基本不受影响的情况下，尽可能地减少耗电量。一般来说，从井下采出单位质量的液体所消耗的电能，称之为单耗，它是评价抽油机井能耗水平的重要经济技术指标。结合现场测试和优化调整实际，以单耗理论计算为基础，对影响抽油机井单耗的因素进行了深入分析探讨。

1.抽油机负载率偏低

抽油机机型偏大。当抽油机选型偏大时，减速箱轴承和齿轮承受的负荷大，摩擦损失占的能耗比例高，造成无效功率损失大，导致单耗高。抽油机载荷利用率越低，无效功率损失占消耗功率的比例越大，抽油机能量利用水平越低。经统计，这部分井中载荷利用率≤20%、单耗在8.5kWh/t以上的井共28口。

电动机装机功率偏大。当抽油配置的电动机额定功率偏大时，电动机热损失和机械损失大，无效功率损失大，造成单耗偏高。当电动机功率利用率低于20%时，电动机效率将低于60%，功率因数不到0.5，偏离了高效区，处于低效运行状态。

2.抽油井抽汲参数不合理

依据理论分析，在泵径、冲程和冲次中，对单耗影响最大的是冲次，单耗与冲次的平方呈正相关关系。现场以“长冲程、大泵径、低冲次”的抽油机配置原则，在分析抽汲参数对单耗的影响时，以冲次为重心，结合其他相关生产数据，对抽汲参数进行合理匹配，从而降低单耗。

抽汲参数偏小。在沉没度和泵效都较高的情况，泵径或冲程仍有调大的余地。此时，虽然举升高度和抽汲参数都比较低，对降低能耗是有利因素，但是由于产液能力没有得到充分发挥，使得单耗仍然偏高。

抽汲参数相对偏大。对于油层供液能力差的抽油机井，如果采用相对较大的参数抽汲生产，就会使沉没度偏低，进而导致抽油泵充满程度低，造成泵效低，此时，系统容积、水力和摩擦功率消耗相对较大，无效功消耗大，造成单耗偏高。对于这部分井，可以通过调小抽汲参数，采取间抽、换小泵、提高对应水井注水量等措施提高油层供液能力，降低单耗。

抽汲参数不匹配。依据优化理论，分析认为这部分井主要是冲程、泵径偏小，冲次偏高，使抽油杆弹性变形损失、惯性载荷增加，耗电量增加的幅度大于液量增加幅度，导致单耗偏高。对冲程有上调余地的井，可采取调大冲程、降低冲次进行调整；对冲程没有上调余地的井，采取换大泵、降低冲次措施进行调整，降低无效、低效功率消耗，从而实现降低单耗的目的。

3.抽油机无效损耗大

泵容积损失大。造成容积损失大的原因主要有两方面：一是当抽油泵严重漏失时，柱塞和衬套间径向间隙偏大，使泵的容积损失增大，造成无效功率损失相对增加，导致单耗偏高；二是当筛管堵塞严重时，造成泵的供液能力不足，柱塞两端压差大，导致柱塞与衬套摩擦损失和漏失量增加，无效功率损失增大，导致单耗高。

地面无效摩擦损失功率大。当“五率”、盘根和皮带松紧度等调整不及时，会造成摩擦损失的增加，使无效功率损失增大，造成单耗高。综合分析认为，这是由于地面设备摩擦损失消耗功率偏大造成的。现场可通过加强调整“五率”、盘根和皮带松紧度等措施，减少地面传动、相对运动摩擦等无效、低效功消耗，实现降低单耗的目。

二、降低抽油机井单耗的优化调整措施及效果分析

1.优化调整措施

调小机型。针对因机型偏大造成高能耗的抽油机井，采取换小机型措施3口井，应用新型节能抽油机2口井，抽油机节能改造3口井，共计8口。对机型偏大井治理后，平均单井日节电25kWh。

应用节能电机。针对因抽油机井配套电动机装机功率偏大造成的高单耗，采取更换装机功率小的节能型电动机或对普通电动机进行节能改造。该措施实施前后，平均装机功率降低8.6kW，功率利用率提高1.6个百分点，平均吨液单耗降低2.1kWh/t。

2.优化生产参数

（1）调整参数

针对正常抽汲生产时沉没度高、泵效高、冲次高的高单耗抽油机井，采取换大泵、调小冲次措施18口井。换大泵、调小冲次后，平均泵径增大15mm，冲次降低2.6次/min，平均理论排量增大3.2m3/d，泵效提高8.1个百分点，吨液单耗降低3.59kWh/t（表1）。

调小抽汲参数。针对因冲次偏高而造成沉没度低、泵效低、单耗高的抽油机井，采取调小冲次措施28口井，调小冲程措施24口井。调小参数后，平均冲次降低2.1次/min，沉没度增加205.9m，泵效提高5.1个百分点，吨液单耗降低2.15kWh/t。

上调冲程。针对沉没度高、泵效高、冲程仍有上调余地的高单耗抽油机井，采取调大冲程措施56口。调大冲程后，平均沉没度降低116.9m，泵效降低3.4个百分点，吨液单耗降低1.16kWh/t。

优化地面参数。针对抽油井沉没度、泵效都在合理范围，冲次高，而冲程有上调余地的高单耗井，采取调大冲程、调小冲次措施3口井。调大冲程、调小冲次后，平均冲程增加0.6m，冲次降低1.6次/min，平均日产液量增加0.6t，沉没度降低18.1m，吨液单耗降低0.7kWh/t。

3.加强常规油井管理

对泵漏井检泵。2017年对因井下泵漏失量大，造成无效功率损失大，单耗高的抽油机井，累计采取检泵措施62口井。泵漏检泵后，平均沉没度降低325.5m，平均泵效提高40.3个百分点，平均吨液单耗降低9.1kWh/t。

加强生产运行管理。抽油机井传动部分润滑程度、盘根松紧状态、平衡状况和结蜡情况直接影响抽油机单耗，加强油井生产管理、规范生产运行是降低抽油机单耗的根本。在实际生产中重点对抽油机调平衡前后能耗变化情况进行统计对比。2017年以来，针对不平衡抽油机井累计采取调整措施25井次，调平衡前后对比平均吨液单耗降低0.22kWh/t。

4.取得了良好的节能效益

通過对高单耗抽油机井积极采取综合配套节能措施，截至2012年12月底，抽油机井吨液耗电由6.67kWh/t降到6.53kWh/t，取得了很好节能降耗效果，取得了良好的经济和社会效益。

三、结束语

2017年以来，在对抽油机井能耗设备全面调查统计分析的基础上，通过系统分析单井能耗水平和能耗的影响因素，积极优化生产参数，如调小抽汲参数，间抽，安节电箱等各类综合配套节电措施，取得较好的节能降耗效果，有效地了降低了抽油机井单耗，为今后进一步采取节能降耗措施积累了经验。

【参考文献】

[1]孙长刚等.浅谈抽油机井设备利用率对能耗的影响.《石油石化节能》 2008 第2期.

[2]卜文杰等.提高抽油机井系统效率的理论分析与对策措施.《资源节约与环保》 2008 第3期.