油田生產中的損耗分析及節能措施

趙駿

摘 要 隨著油田生產的動態變化，油井儲量的變化定會影響到抽油機井的工作效率，原始設定的抽汲參數會隨著生產變化而呈現逐漸不適應的態勢，因此，在不同的生產階段，采用不同的節能措施，成為研究重點。本文通過探究抽油機井能耗的影響因素和目前常用的各項節能技術，總結出抽油機井上節能技術的優化方法。

關鍵詞 抽油機井 能耗 影響因素 節能方法 優化

中圖分類號：TE3 文獻標識碼：A

1影響抽油機井能耗的因素

（1）機采指標不合理，造成能量的浪費，影響了系統效率的提高。

①低泵效對抽油機井單耗的影響。在電機輸入功率一定的情況下，低泵效井相對于高泵效井，抽油機在相同的時間內作的有用功較少，因此單耗高。通過對比采油廠抽油機井不同泵效下的能耗情況，可以看出泵效越低能耗越高，特別泵效小于30%的低泵效井，能耗顯著提高。

②受地層供液能力影響，部分深抽井能耗高。在地面電機輸入功率一定的情況下，抽油泵泵掛深度越深，抽油機負荷越大，舉升相同液量到地面所需克服的位能越多，因此，能耗越高。

③生產壓差不合理，造成能量浪費。油井在生產過程中，隨著采出液的不斷增加，地層能量逐步降低，由于油井生產制度調整不及時造成生產壓差過大，沉沒度過低，抽油泵空抽，抽油桿在下行過程中，撞擊液面產生液擊現象，增加了抽油機的負荷，不僅影響了抽油設備的壽命，同時也浪費了大量的能源。

（2）抽油井抽汲參數不合理

①抽汲參數偏小。抽汲參數偏小主要表現為：在沉沒度和泵效都較高的情況，泵徑或沖程有進一步調大余地。在這種情況下，雖然舉升高度和抽汲參數均較低，對降低能耗是有利因素，但是由于產液量能力沒有得到充分發揮，使得單耗仍然較高。因此可以通過軟件優化，合理換大泵徑、調大沖程，使產液量和舉升高度的匹配更趨合理，進而實現單耗的降低。另外，針對個別井的單井情況，還可以采取堵水措施，通過降低無效采出液，減少能耗，降低噸油耗電。

②抽汲參數相對偏大。對于地層供液能力不強的抽油機井，如果采用相對較大的抽汲參數生產，會導致低沉沒度、低泵效，抽油泵充滿程度低，此時，系統容積、水利和摩擦功率消耗相對較大，無效功消耗大，造成單耗高。對于這部分井，可以通過調小參、間抽、檢換小泵、安裝減速裝置、轉提撈和壓裂等措施降低單耗。

③抽汲參數匹配不合理。依據優化理論，分析認為這部分井主要是沖程、泵徑偏小，沖速偏高，使抽油桿彈性變形損失、慣性載荷增加，電量增加幅度大于液量增加幅度，導致單耗升高。對沖程有上調余地的井，可采取調大沖程、降低沖次措施進行調節；對沖程沒有調節余地的井，可以利用檢泵時機換大泵徑、降低沖速措施進行調整，降低無效功率消耗，實現降低單耗的目的。

2目前石油工程中抽油機井常用的節能技術

石油工程中石油生產的過程主要集中在地下和地上兩個部分，目前常用的節能方法主要集中在地上部分，節能的實踐方向也是在抽油機的結構、拖動裝置性能等部分。根據石油工程開發的不同階段，抽油機節能可分為兩類，一類是節能抽油機的選擇，另一類是對常規抽油機進行改造。抽油機拖動裝置的節能技術同樣分為兩類，一類是節能電機，另一類是節能電箱。

（1）節能抽油機。目前抽油機井常用的節能抽油機類型主要有三種，分別為：雙驢頭抽油機、下偏杠鈴抽油機、摩擦換向抽油機。

（2）節能拖動裝置。目前常用的抽油機電機運行效率普遍低于80%，造成這一問題的原因主要是梁式抽油機驢頭懸點載荷是交變的，造成電機的電流、功率、功率因數都會變動。為改變這種現狀，在實際作業中，通常會采用高轉矩電機、超高轉差電機、永磁同步電機、一體化拖動裝置等來實現節能降耗的目標。

3節能技術在抽油機井上的優化

3.1非節能抽油機改造

抽油機采油是目前油田的主要舉升方式，其井數占機采井總數的93.48%，年耗電量為8721？04kwh，占機采系統總耗電量的92.34%，是主要的耗能設備。目前油田中非節能型抽油機占抽油機總數85.0%以上。因此，針對非節能型抽油機進行節能改造是油田節能常規方法之一。

改造時優選使用年限較長，系統效率較低，能耗大的機型，同時考慮其平衡率情況，優先選擇調平衡困難，功率利用率在15%～30%之間的進行改造，功率利用率較大時改造后雖然有一定的下降，但是對電機的降功率改造不利；功率利用率較低時，節電率較低，但降低功率級數可行性大，實現節能效益的最大化。

3.2抽油機選擇上盡量選取合理節能產品

每一款節能產品、每一項節能措施在合理的環境下都能起到節能降耗的效果，但是節能產品或者節能措施需要再合適的工作環境下，采用合理的配合方式才能使節能效果達到最大化，不合理的組合可能會導致節能效果下降甚至沒有節能效果。因此在實際的作業中，需要謹慎的考慮節能組合，使其發揮1+1>2的效果，帶來更高的經濟效益。合理選用節能抽油機和節能拖動裝置的優化組合，屬于地面節能部分，是傳統且實用的節能手段。

3.3從整個系統出發實現節能降耗

石油工程是一個系統龐大的工程，抽油作業是其中一個環節，而抽油機又是抽油作業其中的一個環節，因此為實現節能降耗的目的，還需從整個系統著手。首先，根據油井地面和井下雙重因素，選擇合理的油泵；其次，從技術上進行節能研究是一個方面，從制度上進行節能則是另外一個有效的方面。制定合理嚴肅的節能制度，嚴格要求抽油機使用，避免“大馬拉小車”的狀況出現。另外制定適合整個工程進程的制度，保證在每個作業環節都有與之匹配的制度，使作業施工有規可循。