論如何提高機(jī)械采油系統(tǒng)效率

閆海龍邱天輝劉 瑞

（1.中國(guó)石油華北油田公司二連分公司 內(nèi)蒙古錫林郭勒盟錫林浩特 026000；

2.中國(guó)石油華北油田公司第三采油廠 河北河間 062450；

3.中國(guó)石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司石油機(jī)械廠 河北滄州 062552

論如何提高機(jī)械采油系統(tǒng)效率

閆海龍1邱天輝2劉 瑞3

（1.中國(guó)石油華北油田公司二連分公司 內(nèi)蒙古錫林郭勒盟錫林浩特 026000；

2.中國(guó)石油華北油田公司第三采油廠 河北河間 062450；

3.中國(guó)石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司石油機(jī)械廠 河北滄州 062552

石油產(chǎn)業(yè)在近幾十年來發(fā)展迅速，但經(jīng)過長(zhǎng)期開采，全球大部分的油田已經(jīng)進(jìn)入半衰階段。由于油田自噴力不足，要借助外力和技術(shù)來解決，對(duì)于半衰期和衰竭期的油田開始采用機(jī)械采油。本文主要對(duì)機(jī)械采油的方法進(jìn)行介紹，對(duì)機(jī)械采油的影響因素進(jìn)行分析，探索尋找能夠提高機(jī)械采油效率的方法。

機(jī)械采油；系統(tǒng)效率；裝置

在開采石油過程中，機(jī)械采油系統(tǒng)發(fā)揮著非常重要的作用，其質(zhì)量好壞能夠?qū)φ麄€(gè)石油開采的效率和質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。一般在運(yùn)行機(jī)械采油系統(tǒng)的過程中，其功率主要有兩種，分別是無用功率和有效功率。在正常運(yùn)行采油系統(tǒng)的過程中所損失的功率就是無用功率，它能夠影響整個(gè)機(jī)械采油系統(tǒng)的正常運(yùn)行。所以，當(dāng)優(yōu)化機(jī)械采油系統(tǒng)的工作效率時(shí)，要對(duì)其中產(chǎn)生無用功率的具體原因進(jìn)行研究分析，針對(duì)分析結(jié)果采取相應(yīng)的技術(shù)措施，提升機(jī)械采油系統(tǒng)的工作效率。

1 機(jī)械采油的含義及裝置分類

1.1 什么是機(jī)械采油

當(dāng)油層的能量不足以維護(hù)自噴時(shí)，則必須人為地從地面補(bǔ)充能量，才能把原油舉升出井口。如果補(bǔ)充能量的方式是用機(jī)械能量把油采出地面，就稱為機(jī)械采油。機(jī)械采油裝置具有操作方便、安全性高、成本低、適應(yīng)性強(qiáng)、耗能少、工作效率高、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)。

1.2 機(jī)械采油裝置主要種類

目前，國(guó)內(nèi)外機(jī)械采油裝置主要分有桿泵和無桿泵兩大類。有桿泵地面動(dòng)力設(shè)備帶動(dòng)抽油機(jī)，并通過抽油桿帶動(dòng)深井泵。無桿泵不借助抽油桿來傳遞動(dòng)力的抽油設(shè)備。目前無桿泵的種類很多，如水力活塞泵、電動(dòng)潛油離心泵、射流泵、振動(dòng)泵、螺桿泵等。目前應(yīng)用最廣泛的還是游梁式抽油機(jī)深井泵裝置。因?yàn)榇搜b置結(jié)構(gòu)合理、經(jīng)久耐用、管理方便、適用范圍廣。

2 機(jī)械采油的效率組成

地面和井下兩大部分組成了機(jī)械抽油系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)、減速箱、傳送帶、連桿裝置、進(jìn)口裝置構(gòu)成了地面部分。抽油管柱、抽油泵和油套管柱構(gòu)成了井下部分。

抽油機(jī)的系統(tǒng)效率由地面效率和該系統(tǒng)的井下效率組成。在轉(zhuǎn)換能量的過程中，會(huì)產(chǎn)生一定的損失，在分析抽油機(jī)系統(tǒng)效率時(shí)可以從兩個(gè)方面進(jìn)行:（1）發(fā)動(dòng)機(jī)，減速箱，皮帶和連桿裝置為地面裝置的主要能耗；（2）抽油管柱，抽油桿，抽油泵是井下裝置的能耗。

一般情況下，輸出的功率=有效功率+損失的功率

抽油機(jī)系統(tǒng)功率=有效功率/輸出的功率

泵效=實(shí)際抽油量/理論抽油量（即抽油泵的效率）

液體漏失，抽油桿和抽油管的彈性伸縮，體積系數(shù)，氣體和充不滿都是影響泵效的因素。

3 有效提高機(jī)械采油效率的措施

3.1 影響械采油效率的因素

主要包括人為因素、機(jī)械因素、自然因素三個(gè)方面。人為因素主要是指對(duì)油井的日常管理，開發(fā)節(jié)能設(shè)備，檢測(cè)設(shè)備質(zhì)量，操作方法是否得當(dāng)，研究新技術(shù)。機(jī)械因素主要指自身的能耗損失，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率利用率、皮帶傳送效率、抽油機(jī)配置載荷率、盤根盒的同軸度、平衡度等。而自然因素則主要包括油田的化學(xué)和物理性質(zhì)，周圍的地理環(huán)境等等。

3.2 主要措施

（1）優(yōu)化系統(tǒng)。使系統(tǒng)的有效功率增加，提高技術(shù)水平，將發(fā)動(dòng)機(jī)功率利用率提高到20%以上，抽油機(jī)載荷利用率達(dá)到60%～80%。使用平均功率法對(duì)平衡技術(shù)進(jìn)行調(diào)整，提高皮帶傳送效率，及時(shí)調(diào)整和更換狀態(tài)不好的皮帶，抽油機(jī)的型號(hào)不同采取的皮帶松緊度也應(yīng)不同。對(duì)盤根盒的同軸度調(diào)整好，采用適宜的松緊度。

（2）提高泵效。主要包括：①使用合理沉沒度；②工作方式要合理，使用大沖程小沖次，減少懸點(diǎn)載荷和氣體的影響，使誘噴作用增強(qiáng)，避開不利區(qū)域；③使用油氣管錨來減少?zèng)_程損失；④對(duì)氣體能量進(jìn)行合理利用；⑤加大研發(fā)力度，對(duì)泵的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善，使泵的抗磨抗腐蝕能力得以提高。

（3）使低產(chǎn)井的效率提高，降低沖次，必要時(shí)要停抽；利用間歇生產(chǎn)制度對(duì)間抽生產(chǎn)進(jìn)行自動(dòng)控制。

（4）減少桿管彈性損失。對(duì)泵掛進(jìn)行錨定，減少桿管彈性損失以提高井下效率。為防止偏磨可以采用尼龍扶正器防偏磨和滾輪扶正器。防蠟工作可以采用磁性防蠟器，尼龍刮蠟器,清防蠟劑，溫控短路熱洗。井下氣錨的防氣工作要將地點(diǎn)套管防氣閥與防氣泵配合使用。使用井下防砂泵，防腐液。

（5）對(duì)采油設(shè)備的科學(xué)管理要加強(qiáng)，對(duì)更換機(jī)油，傳動(dòng)裝置、傳送帶、蹦的沉沒度進(jìn)行定期檢查和調(diào)整，也要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行維護(hù)。

（6）對(duì)供采為題進(jìn)行協(xié)調(diào)，使得動(dòng)力配置合理，分工合理，工作方法要科學(xué)。井的沉沒度高時(shí)要對(duì)抽油參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使機(jī)器功率降低。針對(duì)供液差的井采用間抽的方法。

（7）推廣使用如寬帶傳動(dòng)抽油機(jī)、鏈條式抽油機(jī)、異相型游梁式抽油機(jī)、異型游梁式抽油機(jī)、液壓抽油機(jī)、雙驢頭式抽油機(jī)等節(jié)能型采油設(shè)備。將節(jié)能技術(shù)推廣普及到各個(gè)大小企業(yè)，進(jìn)行宣傳教育，對(duì)節(jié)能意識(shí)進(jìn)行培養(yǎng)和提高。積極加強(qiáng)研究先進(jìn)的節(jié)能設(shè)備。

（8）對(duì)油井日常工作加強(qiáng)管理，制定的油井管理制度要科學(xué)合理，檢查和綜合評(píng)價(jià)工作人員的表現(xiàn)，及時(shí)對(duì)存在問題的油井制定科學(xué)合理的解決方案。

4 結(jié)語

提高機(jī)械采油的效率是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，抽油泵參數(shù)以及機(jī)桿的優(yōu)化設(shè)計(jì)、油井物資人員的配置和管理、配套工藝的選擇、檢漏技術(shù)的測(cè)試等等都是其中的內(nèi)容，需要科研人員，地質(zhì)科研人員，采油人員，現(xiàn)場(chǎng)管理人員的共同配合才能夠?qū)崿F(xiàn)。在將來的采油工作中，還會(huì)發(fā)現(xiàn)很多特殊油藏，油田開發(fā)的難度會(huì)不斷增加，地面條件也越來越復(fù)雜。這就需要不斷提高機(jī)械采油技術(shù)水平，開發(fā)和普及新材料新工藝的采油系統(tǒng)，提高效率，降低成本，向人工智能化的方向發(fā)展，才能使我國(guó)采油工程的發(fā)展更加合理，科學(xué)、健康、持久。

［1］郭漢卿.油田開采中如何提高機(jī)采系統(tǒng)效率的探討［J］.化工管理，2014，（11）：108.

［2］薛偉，章佩鋒，張國(guó)宏等.機(jī)械采油效率提高研究［J］.中國(guó)化工貿(mào)易，2014，（26）：180-180.

［3］張波，周世德，張亞利等.機(jī)械采油效率影響因素研究［J］.中國(guó)設(shè)備工程，2012，（1）：33-35.