淺析提高機采效率的技術與應用

徐靖文，張恒

（1.長慶油田第五采油廠；2.長慶油田分公司第五采油廠，陜西 西安 710200）

抽油機設備在生產過程中消耗的能量是由抽油機設備動力段提供的能量的比值，就是通常在宏觀角度上說的機采效率，這個比值可以直觀看出抽油機設備的能源利用情況，無論是利用質量還是利用效率，都會受到這個比值影響。近幾年我國大部分石油企業的主要生產設備都是選擇的游梁式抽油機，主要是因為它的使用周期長，而且生產工藝相對簡單，操作起來控制性強，比較適合長期穩定運行，另外，它后期的維護保養成本相對低，但它的最大的弊端是機采率比值不高，導致能量利用率很差，長期使用它會很難控制生產成本，因此，需要加強對采油工藝的研究，爭取優化機采率，使油田企業可以長期穩定健康發展。

1 影響機采效率的主要因素

1.1 生產參數

影響抽油機設備的幾大關鍵因素，其中最重要的是生產參數，因為生產參數代表的是功能和指標，在生產過程中需要運用什么功能，需要何種性能指標的設備，都是由生產參數決定的，甚至還包括抽油機設備的重要參數，例如，平衡參數和電機參數。如果生產參數優化不夠，會直接影響抽油機設備運行，此時的抽油機機采效率也會偏低。

1.2 生產管理

抽油機在生產過程中，需要對各項設備進行統一管理，生產管理就是生產管理部門在抽油機工作時開展的各項管理工作。部分油田現在提出對抽油機設備進行“五率”管理，還同時進行生產參數設定，再加上平時詳細記錄設備運轉情況，定期對設備進行維護保養等，以及抽油機設備的生產參數指定、設備運轉情況管理以及維護維修保養工作等。整體的工作效率一般都受生產管理工作質量影響，平常抽油機的設備運轉好壞都是生產管理工作效率決定的。

1.3 抽油設備

機械采油早就普及了，最常應用的機械采油設備就是抽油機設備。抽油機設備主要工作是將電能轉化為機械能，由機械能轉化為采出液。從游梁到連桿都是輔助電能轉化，抽油光桿運動就是輔助機械能轉化，這些能量轉化過程都不簡單，且通過的裝置也很多，所以會有多種因素導致能量損耗，實際輸出的能量低于電機提供的電能。這些影響因素主要有設備之間摩擦力，摩擦力做功會導致部分能量被抵消，還有能量轉化結構，中間步驟增加一個環節，就會多一分能量損耗，最后，是機械設備的工作狀態，電機在工作時，如果產生空轉就會浪費能量，這些因素都會影響能量轉換率。

2 抽油機設備機采效率現狀分析

為了提高研究的研究水平以及實際應用價值，基于課題的實際研究需求，選擇大慶油田某采油廠作為實際案例研究樣本，展開研究分析。根據該廠2018年年底的抽油機設備運行參數統計數據，可以發現，該廠的抽油機設備整體機采效率較低,其中機采效率低于10%的抽油機設備數量為110口，機采效率處于10%～26%的抽油機設備數量為285口，超過30%機采效率的井僅為38口。全廠抽油機設備的整體注采率為21.4，低于大慶油田的平均水平，導致該現象的產生原因主要有以下幾種：首先，該采油廠的油井的實際功率低于抽油機設備的預設功率，導致設備整體功率配置不合理，整體效率偏低；其次，部分抽油機設備不平衡，電機設備與設計設備功率需求不匹配；再次，部分抽油井的維護保養工作成效較低，導致部分抽油機電機存在故障，配電柜補償不完善，設備潤滑情況較差、盤根盒密封效果不理想等現象，影響了設備的機采效率。

3 提高機采效率的優化措施

3.1 準備階段

提高機采效率的諸多步驟中，準備階段是最重要的階段，因為它是整個機采系統的初始階段，在初始階段，就應該對目標區域抽油機設備的各種生產參數進行了解，尤其是應該掌握抽油機設備的實際運轉狀況，在根據了解到的信息，做出合理的判斷，最后確立將要采取的措施，提出針對機采效率提升的具體措施。其次，要制定合理的生產管理辦法，完善管理制度，對具體任務進行具體劃分，保證具體責任都有人可以承擔，讓各個部門都去嚴格執行管理辦法，使其清楚權利義務范圍，針對不同的管理部門給予不同得權利，每項權利義務都可以找到相應的薪酬待遇，根據其他行業成功案例，建立完善的獎懲評估體系，保證每個員工都會嚴格執行設定好的管理規定。再次，對抽油機設備運行狀況，進行詳細記錄，再通過合理的科學技術建立完善的設備運轉監控體系，采購世界先進的設備，形成可以實時監控的中央監控系統，在多個重點部位都可以進行不間斷監控。例如，抽油機設備中的電機，還有抽油機設備中的光桿等，這些設備建立完整的運行參數記錄，通過對運行參數的檢測，在設備出現故障時，可以第一時間發現，并派出專業人員對其進行故障排除，時刻保障設備可以穩定運行。還要加強管理人員綜合素質，增加定期培訓，最終使整個管理團隊的技術水平上一個臺階。

3.2 試驗階段

最核心的準備階段工作完成后，就要進行試驗階段的各項工作，先是了解所有設備的型號，然后了解設備的各項參數，對設備的運轉狀態進行完整記錄，對了解的參數進行詳細的分析，得出相應結論。定期使用測試設備對生產設備的運行效率進行測試，一旦發現效率降低，第一時間分析原因，然后應用可行的優化措施，對設備進行優化。在進行機采方案優化時，要根據實際情況選取不同的方案，不同的設備運轉狀態也不一樣，一定要根據運轉狀態選擇最合理的優化措施。

4 提高機采效率工藝技術應用及效果

4.1 高油氣比井產液量

（1）提高抽油機設備泵效。機泵運行效果直接影響抽油機設備的機采率，所以油田企業一直都很重視對抽油機泵效的研究，近幾年也一直在優化抽油機泵效。先是在抽油機工作過程中應用了中排氣防氣泵設備，它改變了泵體結構，使泵體結構更加完美，主要是改變泵體上方機構，在上方增加一些排氣孔，柱塞在進行上沖程運動時，氣體會從上方排氣孔排出，達到油氣分離的效果，氣體提前從泵筒中排出，可以有效避免發生氣鎖，泵工作會更加穩定，真正做到了提高泵效。

（2）油氣進泵前氣液分離提高在機器系統效率中的應用。在抽油機工作過程中使用氣錨技術，可以更好地完成油氣分離，特別是在油氣進泵前，往往分離不好，應用氣錨技術后可以改變這一狀況。氣錨技術應用過程可以劃分為兩個部分，第一部分是內管部分，油氣比重本來就不同，在重力的作用下可以完成油氣分離，原油通過裝置后會使油氣粗分離，油套管可以將粗分離的油排出到地面。剩下的油氣混合液會進入錨筒，密度不同會使浮力也不同，浮力小的會先通過錨筒的上部，上部的排氣孔將分離的油氣排向油套環空。剩下沒有分離的油氣混合液會隨著氣錨向下運動，部分氣體也會隨之排出，剩下的氣體會形成大氣泡，這些氣泡會上升到氣錨上部分，繼續通過排氣孔進入油套環空。因此，好的氣錨對錨筒的長度是有要求的，當錨筒足夠長時，油氣混合液就有充分的時間進行分離，這時油氣分離效果就會顯著增加，最終降低氣體對泵效的影響。

4.2 提高生產管理水平

生產管理工作質量對機采效率影響是巨大的，因為生產管理工作效率低會導致抽油機設備出現問題，使機采效率明顯降低。生產管理工作是一項復雜的工作，因為需要管理的內容多，而且需要管理周期也長，想做好生產管理工作，首先，要建立健全生產參數管理機制，這可以保證對各個抽油機設備生產運行狀況實時監測，一旦發現設備運轉異常，可以第一時間進行維修，防止設備運行不良降低機采率。其次，平時應加強設備管理，定期對設備進行維護保養，了解不同設備的參數，根據參數制度合理的保養周期，讓員工嚴格執行設備管理制度，最后，應該加強對電機的補償以及控制箱節能技術的研究。

5 結語

綜上所述，隨著能源需求量的不斷增加，給開采業帶來了更嚴峻的挑戰，如何調整作業方案，優化施工工藝，提高油田開采量，是油田作業工作人員的首要攻克難題之一。因此，在具體施工中，要從集采設備的平衡、沉沒度調整、井下工作整治、強化泵體工作監管等多方面綜合治理，提升設備的工作效率，確保我國油田開采業的穩步前進。