淺析提高抽油機設備運行效率的有效措施

夏睦虎

（中國石油青海油田公司機械廠，甘肅 敦煌 736202）

在目前油田開發工作不斷深入的過程中，抽油機的應用范圍在不斷擴大，并表現出提高開采效率和降低人工勞動強度與成本的重要作用。但是在抽油機長時間的運行中，不僅會由于出現故障而降低其運行效率，而且會由于其進行每一次的能量傳遞中出現能量損失，導致抽油機系統效率的下降。而抽油機系統的效率則主要就是地面設備所輸入的能量在經過各個環境的能量損失后剩余的抽油機系統輸出能量，也就是能夠把井內的液體向地面進行舉升所需要的能量與抽油機系統輸入能量的比值。為了實現油田開采效率以及經濟效益的提升，就需要提高抽油機設備運行效率。

1 抽油機采油概述

抽油機在目前的油田二次采油作業中發揮著重要作用，是油田機械采油的主要采油方式，其原理就是通過電能來帶動電動機轉動，并由電動機來帶動抽油桿轉動，而抽油桿則帶動桿泵進行采油。為了完成單井的采油過程將井內的液體向地面進行抽排，就需要通過電動機的三角帶來將高速旋轉的動力傳遞給減速箱的輸入軸，并且經過三軸二級減速之后輸出低速旋轉運動并且由曲柄連桿結構向抽油機驢頭進行傳遞，帶動其進行上下往復運動。在目前的油田開采作業中，為了實現節能降耗的目的而提高油田開采的經濟效益，就需要采取措施來對抽油機井的能量消耗進行盡可能的降低，通過對抽油機系統各個部件的維護來確保最佳效能的發揮，實現對抽油機、抽油桿以及抽油泵的優化來提高抽油機系統的效率。在抽油機運行的管理與日常維護中，通過巡回檢查、十字作業法以及其他科學的管理措施實現抽油機管理水平的提高，加強對生產參數的配合以及抽油設備的配合，在滿足油井供液能力的同時，實現原油開采和單井產能指標的提高。

2 影響抽油機系統效率的主要因素分析

（1）電動機功率的損失。抽油機系統運行中，電動機的主要作用就是提供動力，電動機一旦出現故障，就會導致整個抽油機系統無法工作。在抽油機系統正常運行中容易出現載荷變化較大的問題，這就會導致電動機出現較大的功率損失。這就需要針對抽油機上下沖程過程中的電動機做功差異的現象來進行處理。此外，如果沒有對電動機進行合理設置和選擇，導致所選擇的電動機功率不足，無論通過何種方式的優化和調整都無法達到預期的功率損失控制效果。這就需要對電動機進行優選來確保動力傳遞作用的有效發揮以及抽油機系統的正常運行。

（2）抽油系統的生產參數不合理。抽油系統中的生產參數主要包括抽汲參數、泵徑、沖程以及沖數和生產壓差等，這就需要對抽油機系統的工作制度進行合理確定以實現系統效率的提升。但是，如果油井的供液能力不足而需要采取連續抽油的方式進行解決時，同樣會導致能量的極大浪費。但是如果采用大泵徑的抽油泵進行生產以滿足油井供液能力要求時，也會導致抽油泵泵效的降低以及系統整體運行效率的降低。

（3）抽油機系統的管理水平欠缺。在實際的抽油機系統運行中，往往會出現工作人員對抽油機的日常管理措施不當的問題，主要表現在會導致抽油桿與油管之間出現偏磨問題，甚至會導致抽油桿斷脫等嚴重問題，這就會對抽油系統的正常運行造成干擾而導致泵效的降低。此外，如果出現井口不對中的問題以及減速箱出現漏油的問題，也會導致抽油機系統效率的下降。此外，由于地面盤根出現嚴重磨損而導致出現抽油機漏油的問題，這也會導致系統運行效率的下降。

（4）由于腐蝕而影響到系統效率。抽油機系統中存在數量較多的機械部件，由于腐蝕問題會使其機械強度降低，如果其承受較大的載荷作用時就可能會導致出現金屬疲勞問題的發生，對抽油機的使用壽命產生不利影響。在油流的腐蝕作用下以及油井出砂和結蠟的作用下，也同樣會導致抽油泵漏失問題的發生，從而會降低抽油泵以及抽油系統的整體效率。

（5）對節能降耗的控制不到位。在油田開采過程中，抽油系統是消耗電能最多的系統，尤其是在高負荷且長時間的運行中，如果沒有對電動機的能量進行充分運用就容易出現能量浪費的問題，而且此問題容易發生在抽油機下沖程的過程中。這就需要通過節能措施避免能量消耗劇增的問題，降低油田生產成本，實現抽油系統效率的提升。

3 提高抽油機設備運行效率的有效措施

抽油機設備運行效率不僅與抽油機的產液量和電動機的效率有關，而且還受到井筒工況、地面設備以及地層供液能力等因素的影響，因此，為了實現抽油機系統效率的提升，就要從以下幾個方面進行全面分析和研究。

（1）有效地提高電動機的運行效率。正是由于電動機是抽油系統的動力來源，尤其是在抽油機的下沖程過程中，可以將此過程中的能量進行儲存來供上沖程時使用，確保上下沖程做功的均勻性，在此過程中需要通過平衡裝置來滿足上述要求。此外，為了實現電動機效率的提升，可以通過電容補償技術實現電動機功率因數的增加。還要針對油田開采和所用抽油機型號來進行電動機的選擇，通過變頻改造實現電動機轉數的改變，滿足抽油機上下沖程的需要。通過以上措施可以滿足抽油機平衡度的要求，提高電動機的運行效率。

（2）推廣使用節能降耗新技術。在抽油機系統中所采用的節能降耗新技術主要通過對深井泵中進行油管錨的設置實現油管變形的降低，避免對泵效產生不利影響，而且通過氣錨分氣的原理來對氣體影響深井泵泵效的問題進行解決。此外，還可以對地面設備進行優化設計，使用具有兩個驢頭的新型抽油機或者是前置式抽油機來實現系統運行效率的提升。并且要定期對抽油機進行維護保養，降低其運行中的故障概率。不僅如此，可以對節能控制箱進行應用，其主要作用就是降低抽油機在低負荷運行狀態下的電動機輸入功率，這樣就可以實現電能的節約，滿足節能降耗的要求。

（3）提高井下系統的效率。為了實現對井下系統效率的提升，可以采用清防蠟技術，就是對井筒結蠟的問題進行及時清理和有效預防。或者是對抽油桿柱的傳遞效率進行提升確保能量向井下抽油泵進行傳遞。對井口盤根盒進行優化以及對盤根材料進行優化選擇，防止出現井口盤根盒漏失的問題而實現抽油機井產量的提升。

（4）優化抽油系統的生產參數。為了實現抽油系統的生產參數的優化，首先就要對電動機進行合理的選擇，確保電動機和抽油機的參數相匹配，其次就是對抽汲參數進行合理選擇和配合，以及對泵徑、沖程和沖數等進行合理確定與配合，實現對抽油參數的設計和優化，提高抽油系統的效率。最后就是在油田的實際開采生產中，按照井下供液條件的不同來對抽汲參數進行優化設置，對工作制度進行合理確定，實現系統效率的提升。

（5）提高抽油機系統的管理水平。為了實現抽油機系統的管理水平，首先就要加強對工作人員的技術培訓，對采油工作人員的專業能力和綜合素質不斷進行提升，而且提高管理人員對抽油系統的管理能力，保證抽油系統中的設備都處于最佳工作狀態來實現抽油系統最大化的目的。通過技術培訓確保工作人員掌握抽油機系統的結構組成及工作原理，加強對抽油機系統各個部件的維護保養，在系統運行出現異常時可以對故障隱患進行預測，并且在故障出現時能夠對故障原因進行快速診斷并采取有效措施進行故障清除，確保抽油系統的正常運行。此外，還要加強對抽油系統運行的日常巡回檢查，及時發現抽油系統運行中的異常和故障，并且實現對抽油系統運行的動態管理和資料分析，通過增產提效技術措施的制定和實施，以及生產現場管理的加強實現油井產能的不斷增加。

4 結語

為了提高抽油機設備的運行效率，不僅要基于抽油機和抽油系統對油田開采作業的重要性，還要根據抽油機的構造以及工作原理，對抽油系統運行效率產生影響的因素進行詳細分析，然后相對應地采取提高電動機的運行效率、推廣使用節能降耗新技術、提高井下系統的效率、優化抽油系統的生產參數、提高抽油機系統的管理水平等措施實現抽油機系統效率的提升，最終實現油田采收率的提高和油田開采企業經濟效益的提升。