影響抽油機井系統效率因素分析及對策

李志偉

摘要：通過提高抽油機效率的措施，掌握提高抽油系統效率的途徑，為提高抽油機的效率奠定基礎，從而提高油井的生產效率，建立最佳的經濟效益。在分析影響抽油系統效率的因素后，采取必要的糾偏措施，滿足了油田生產的基本條件，有效地提高了抽油機系統的工作效率， 提高了油田的生產效率。影響抽油機效率的因素是多方面的，通過降低電動機功耗，提高電動機效率，減少泵漏，提高抽油泵效率，保證抽油系統高效運行，提高最終采收率。

關鍵詞：機采系統效率；影響因素；策略分析

抽油機井系統效率可以反映出機采系統的效率，如果系統的效率高，那么無效損耗低。為節省機采井施工的成本，文章分析了影響機采系統效率的原因，并且闡述了相關提率策略。抽油機井系統的效率可檢驗油井作業的水平，作為反應出油井作業的效率，考量用電損耗的程度關鍵性指標。所以說，如何提升抽油機井系統的效率，實現油田作業的節能降損、節約石油生產的成本，獲得最大化效益是值得大家研究的問題。

1. 影響機采系統效率因素分析

1.1 影響地面系統效率因素分析

1）電動機：通常電動機的類型、質量的好壞、抽油機平衡性、配置合理性、老化的程度等影響到電動機的效率。特別是類型、質量以及配置，還有抽油機平衡度是重要的因素。2）皮帶：在三角式皮帶傳動的時候，受到彈性方面因素的影響，彈性容易變形，并且能量會損失，難防止發生相互間錯動、和打滑以及震動問題，導致有些能量損失。特別是皮帶的松緊度，這是關乎到皮帶的效率關鍵性因素。3）減速箱：減速箱具有三組人字齒輪，當齒輪在轉動的時候，齒面容易滑動，從而發生了摩擦力，部分能量損失，并且軸承也發生摩擦損失。特別是齒輪和軸承潤滑度，影響減速箱的效率。4）四連桿機構：四連桿機構具有三組合軸承和一條鋼絲繩，軸承的摩擦力損失以及鋼絲繩發生了變形，都會影響到四連桿機構的效率。所以軸承潤滑度，鋼絲繩變形的問題，要執行保養維護方法。5）抽油機平衡：如果平衡率偏低，電動機在工作在一定時間段內會呈現負功的問題，結合電能轉為成→機械能轉變為→電能的過程，這時轉化率是 50%，說明電動機做了 1kWh 的負功，那么需用電 2kWh。所以說抽油機平衡， 是影響電動機效率的重要性因素。

1.2 影響井下系統效率因素分析

1）盤根盒：盤根盒太緊，井口偏中間，導致懸點的載荷加大， 磨阻也加大，效率降低了。盤根盒的松緊度，是影響盤根盒效率的主要性因素。2）抽油桿傳動：抽油桿磨阻的加大，受到井斜、抽油桿以及油管彎曲度影響，能耗加大了。配置的沖程、沖速以及泵徑缺乏合理性，桿速會增加，致使傳動的效率降低。特別是沖程、沖速以及泵徑配置的合理性，還有抽油桿和油管彎曲度是抽油桿效率降低的因素。3）抽油泵：抽油泵損失的功率，具體包含了摩擦損失的功率、容積損失的功率、水力損失的功率。一般摩擦損失的功率和水力損失的功率，往往是抽油泵結構來決定，抽油泵的效率和抽油泵充滿的系數存在緊密的關系，還有關乎抽油泵的漏失量，導致抽油泵效率降低重要的原因就是泵效和漏失量。

2. 提高機采井系統效率的策略

經過上文分析已獲得機采井系統效率的相關影響因素，主要體現在地面和井下這兩點，針對抽油機井實施綜合性治理，提升了機采井系統的效率，在降低石油作業成本、節能降低損耗、以及獲得更大化效益方面起到了重要的作用。

2.1 提高電動機的效率

電動機的電容補償技術進行了改進，提高了電動機的功率因數，以此提高電動機的效率。選用節能電動機，采用變頻調速技術措施，更改電動機的轉數，滿足抽油機上下沖程要求。提高抽油機的平衡性，利用高效電動機，合理匹配電動機功率，可以提高電動機的運行效率。首先調節好抽油機的平衡，提升機采系統的效率。對 30 口抽油機調整，直至平衡性。機采系統的效率從原先11.9%提升至12.5%，單井口平均節約的電能為3.1kWh。再者合理化配置電動機，促使電動機的功率降低，減少空耗的損失， 從而提升機采系統的效率。更換好節能型電動機，以 5 口抽油機為主，平均的功率因數超過了0.85，平均的負載率提升接近了1倍，機采系統的效率從原先18.6%提升到25.8%o再次落實好如下這系列工作。對石油機械設備而言，應當做好加固工作、做好潤滑工作、做好保養工作、做好調整工作、做好維修工作，從而保證抽油機安全性運行。倘若抽油機有以下這部分特征，如使用的年限大于 15 年，設備的配件嚴重發生磨損，致使單井耗能高等， 有必要更換這類型抽油機，以此來減少無功損耗，降低抽油機的有功率，提升機采系統效率。通過以提升機采系統效率為目標， 本企業總共開展抽油機井 109 口，單井口平均節省的電能為10.9kWh，年度節約的電能為55.7x104kWh，一度電依照0.63元計算，年度總創造節省電利潤為35.5萬元。

2.2 提高井下系統的效率

清防蠟技術的實施，防止了井筒結蠟，對抽油機生產造成的不良影響。提高抽油桿柱的傳遞效率，有效地將地面能量轉移到抽油泵上。優化井口盤根盒，選擇優質盤根材料，避免井口盤根盒泄漏，提高抽油井產量，減少能源損失。通過結合測試技術， 可以掌握井下動態液面的恢復和變化規律，確定抽油泵是否達到合格的沉沒度，規范泵的深度，保證泵的豐滿度，從而提高井下泵的工作效率。首先加強桿柱組優化工作。通過向上提泵掛方法， 優化了十口抽油機，不但節約了很多的管桿材料，并且在節能降耗上，提高機采系統的效率，經偏磨治理，延長了泵檢查周期，進一步獲得更大化效益。再者對供液較差井來說，要制定合理化工作制度。有些油井的供液能力比較差，我們應貫徹“泵徑合理性、長沖程、以及慢沖速”的經濟調參觀念，促使抽油泵處于較充滿狀態，降低抽油泵往返的無用功。通過對 15 口抽油機，實施參數調小化，機采系統的效率從原先10.7%提升到12.8%，單井口平均節約的電能為4.6kWh。對于嚴重供液不足，還有間歇式出油的油井，經增加間歇式采油 5 口抽油機，提高了抽油泵的效率， 同時提升了電動機的負載率，通過減少開井的時間，從而來節省用電量。通過以提升井下系統效率為目標，本企業總共開始抽油機井128口，單井口平均節省的電能為9.9kWh，年度節約的電能為46.5x104kWh，每度電按照0.63元計算，年度總創造節省電利潤是28.9萬元。從兩個大方面實施了以上這系列策略，年度節約的電能為102x104kWh，總創造節省電利潤為63.5萬元。

2.3 提高抽油機系統的管理水平

根據工作人員的技術培訓，不斷提高生產工人的職業素質，完善抽油機管理系統，保證三泵設備正常運行，是提高抽油系統效率的先決條件。使采油作業人員掌握抽油機系統的結構和工作原理，維護系統的各個組成部分，能夠識別和處理常見故障，保證抽油系統的正常運行。通過日常巡檢，第一時間發現問題，及時記錄油井生產動態數據。經過動態分析，提出了提高產量、提高效率的技術措施，并在生產現場實施，以取得最佳的油井產能。

1. 結論與認識

文章從抽油機系統效率的實際出發，深入分析了抽油機系統效率相關影響因素，特別是電動機的效率和抽油泵的效率以及桿柱的效率，對機采系統效率構成了嚴重的影響，通過更換好節能型電動機及抽油機，加大優化設計力度，調節相關參數等策略， 極大提升了機采系統的效率，從而實現了節約成本及降耗，獲得更大化效益的目標。

參考文獻：

[1] 張志遠，古小紅，王麗麗；提高抽油機井系統效率的方法[J]； 斷塊油氣田；2000年 04 期

[2] 趙玉波；抽油機井提高系統效率方法探討[J]；石油石化節能； 2011 年 05期