影响抽油机井能耗的因素分析与节能对策

商延安

【摘 要】针对抽油机在应用过程中的能耗问题，结合我国抽油机的应用现状，首先对抽油机使用过程中能耗的主要影响因素进行深入分析，在此基础上，阐述了油田单位节能降耗的对策措施，取得了较好的节能效果。

【关键词】抽油机;能耗;影响因素;节能降耗;对策

游梁式抽油机是我国石油工业传统的采油方式之一，也是迄今为止在采油工程中占主导地位的人工举升方式。我国目前有8万多口抽油机井，其能耗占油田总能耗的三分之一左右，是主要的耗能设备。所以，搞好抽油机井的节能降耗工作，是降低成本、提高经济效益的必要条件和有效途径。

1、影响抽油机井能耗的因素

抽油机在使用的过程中，其能源消耗的过程其实就是能量转化的过程中，将能源的热能转化为抽油机的动能，在能量转化的过程中必然会出现能量损失问题。影响其能耗的因素主要体现在了三个方面。

（1）在设备因素方面，抽油机的使用效率主要由两方面决定，分别是能量的损失和输出功率，能量的损失主要体现在电机能量的损失、传送设备的摩擦损失以及杆端损失等方面，在这几方面中，传送设备的摩擦损失相对较大，同时，传送设备的摩擦还会对设备的使用寿命产生严重的影响，电机能量的损失与抽油机设备所处环境的温度条件具有一定的关系，当环境的问题相对较低时，其能量损失会大大增加。

（2）设备的运行参数也会对其能耗产生重要的影响，运行参数包括抽油杆的尺寸、抽油机运行过程中的冲程及冲次等，通过现场实验可以发现，如果可以降低抽油机运行的冲次，则其能耗可以大大降低，同时，如果可以提高抽油机中的泵径，则其能耗也会得到一定的降低;

（3）在管理因素方面，由于我国油田中的抽油机存在分布较广的问题，所以需要对其配备合理的电路，如果电路不合理，也会使得抽油机的能耗大大增加，同时，如果抽油机在使用的过程中存在接地线破损问题，此时很容易导致抽油机的电容量不足，进而使得抽油机的功率得不到补偿，其运行效率大大降低，能耗得到进一步的升高。

2、抽油机节能降耗对策

2.1合理规划电动机的容量

针对抽油机的节能降耗问题，必须首先从电动机入手，根据现场的需要以及抽油机的型号，对其配备相应的电動机，防止出现电动机功率较大、抽油机功率较小的问题，进而防止出现电动机能耗损失问题。其次，还需要对电动机的接地方法进行一定的改进，如果电动机的载荷相对较小，则建议使用Y接地方式，如果电动机的载荷相对较大，则建议使用△接地方式。最后，因为抽油机设备在使用的过程中需要应用感应设备对其进行有效的控制，但是受到环境因素的影响，不可避免的会出现设备失灵问题，因此，需要在设备上安装电容补偿设备，进而使得抽油机处于可控状态。

2.2合理设定运行参数

在使用抽油机的过程中，需要根据现场的实际情况，对其运行参数进行合理的调整。目前的研究成果表明，如果抽油机的举升高度得到一定的增加，则抽油机的运行效率可以得到一定程度的提高，进而使其能耗降低，但是两者之间并不存在完全的线性关系，当举升高度达到一定数值以后，能耗将不会进一步降低，如果油气井的深度在1100m以内，则可以将抽油机的举升参数设置在400m-800m之间。

2.3合理规划机采系统

抽油机在运行的过程中，机采设备是影响整体能耗的重要因素，因此，需要对机采设备进行合理的规划。首先，抽油机需要安装电压自動控制装置，使得抽油机的电动机可以根据实际的生产情况进行电压调整，进而达到机采设备节能降耗的目的。其次，抽油机上还需要安装监测设备，对抽油机的运行情况进行实时的监测，并根据监测结果对其运行情况进行实时的调整，如果地层中的原油资源较为丰富，则可以提高机采设备的效率，进而使得油气开采效率也得到一定的提高，如果地层中的原油资源较为匮乏，则需要使机采设备处于待机状态，待原油聚集以后，再进行开发工作。

2.4新井合理选择抽油机井节能产品

采用节能型抽油机与节能拖动装置后，在节能拖动装置与节能型抽油机功能互补的情况下，最终节电率小于二者之和;而在二者不能达到功能互补的情况下，最终节电率将低于节能效果最好的设备甚至无节能效果。

现场试验证明，偏置机+高转差电机的效果不如偏置机+普通电机的效果好，甚至无节能效果。在模拟试验井上进行了节能抽油机+节能电机+节电箱的组合评价试验。试验表明，双驴头抽油机+节能电机+调压箱的叠加效果低于双驴头抽油机+YMJ电机+普通控制箱的节能效果。原因在于节能电机及节电箱都是在电参数上进行了改进或优化，叠加使用时因功能重复而互补性少甚至相互抵消。在新井投产时必须合理选择抽油机井节能产品，使之达到合理匹配，才能收到最佳的节能效果，取得最好的经济效益。

2.5供液不足井的节能降耗

在供液不足井上应用抽油机智能间歇节电控制装置，该装置是利用短波吸收原理，自动采集出液管内的气液比，当出液管内的气液比大于75%时整时停机。CJZ-I抽油机智能间歇节电控制装置试验结果见表1。

统计有对比资料的8口井，智能间抽时平均日产油比连续生产时上升0.4t/d，平均日耗电量比连续生产时下降50kw·h。不仅达到了增油降耗的目的，而且解决了因液面抽空造成抽油泵干磨，使检泵周期缩短的问题，使生产管理更具科学性。

3、结语

综上所述，抽油机是油田生产过程中能耗较大的设备，因此，为了油田的发展，十分有必要对其进行节能降耗处理。通过本次研究可以发现，在抽油机运行的过程中，设备因素、运行参数因素以及管理因素都会对其能耗产生重要的影响，因此，油田单位需要从合理规划电动机的容量、合理设定运行参数、合理规划机采系统以及加强员工节能教育等多个角度入手，采取合理的措施，进而使得抽油机的能耗得到进一步的降低，为油田单位创造更大的经济利益。

【参考文献】

[1]李晓红.辽河油田抽油机节能降耗技术研究与分析[J].科技信息，2011（29）：53-54.

[2]李金诺，胥小马，李群，等.浅析抽油机节能降耗技术[J].仪器仪表用户，2018，25（08）：120-124.