摘要：抽油機(jī)井系統(tǒng)效率是評(píng)價(jià)油井管理水平和節(jié)能降耗工作的一項(xiàng)重要指標(biāo)。抽油機(jī)系統(tǒng)涉及到電動(dòng)機(jī)、抽油機(jī)、抽油桿、抽油泵、油管以及井下、地面等設(shè)備設(shè)施的配套等一些配套裝置。本文在對(duì)影響系統(tǒng)效率的各種因素進(jìn)行，詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)出提高系統(tǒng)效率的方法并給處了部分建議，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　關(guān)鍵詞：系統(tǒng)效率,孤東油田,節(jié)能降耗,抽油機(jī)

　　1機(jī)采井系統(tǒng)效率的構(gòu)成

　　按照抽油機(jī)井的工作特點(diǎn)，抽油機(jī)采油系統(tǒng)分為兩部分：一是由抽油機(jī)、電動(dòng)機(jī)、控制柜、變壓器以及井口裝置組成的地面部分；二是由光桿、抽油桿、油管、抽油泵組成的井筒部分。

　　1.1地面系統(tǒng)效率

　　電機(jī)運(yùn)行效率

　　電機(jī)的輸出功率與輸入功率的比值為電機(jī)的運(yùn)行效率，是衡量電機(jī)工作性能的參數(shù)。

　　η電=P電出/P電入

　　抽油機(jī)工作效率

　　由皮帶-減速箱傳動(dòng)效率η傳、四連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率η四構(gòu)成。

　　η抽=η傳η四=P光/P電出

　　機(jī)采井地面系統(tǒng)效率η抽為光桿功率與電機(jī)輸入功率的比值。即：

　　η地=η電η抽=P光/P電入

　　1.2井下系統(tǒng)效率

　　井下系統(tǒng)效率反映盤根盒、抽油桿柱、油管柱、抽油泵消耗能量的高低。

　　η井=P有/P光

　　1.3抽油機(jī)井系統(tǒng)效率

　　由地面系統(tǒng)效率和井下系統(tǒng)效率的公式可推出機(jī)采井系統(tǒng)效率計(jì)算公式：

　　η系統(tǒng)=η地η井=P有/P入=QHρg/86400P電入

　　其中：Q—抽油機(jī)井日產(chǎn)量，m3/d；

　　H—泵舉升液體的有效揚(yáng)程H=H液+（P油-P套）×1000/ρg，H液為油井動(dòng)液面，p油，p套為油井井口油壓、套壓；

　　2影響抽油井系統(tǒng)效率的因素分析

　　2.1電機(jī)的影響

　　一是電機(jī)設(shè)備性能的影響。由于電機(jī)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，造成線圈老化，機(jī)械磨損增加，降低了電機(jī)的輸出功率。二是電機(jī)負(fù)載率的影響。電機(jī)負(fù)載率過低時(shí)，電機(jī)效率和功率因數(shù)下降，電機(jī)處于“大馬拉小車”現(xiàn)象，嚴(yán)重影響抽油機(jī)系統(tǒng)效率。我們?cè)谏�產(chǎn)中根據(jù)光桿功率合理選擇抽油機(jī)電機(jī)額定功率，對(duì)負(fù)載率低的電機(jī)進(jìn)行“大調(diào)小”，可以達(dá)到提高電機(jī)負(fù)載率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

　　2.2控制柜的影響

　　抽油機(jī)起動(dòng)時(shí)一般是全壓（380V）啟動(dòng)，因此起動(dòng)瞬間電流很大，導(dǎo)致電機(jī)負(fù)載率下降。通過利用晶閘管自動(dòng)調(diào)節(jié)電壓、電流的特性制成的軟啟動(dòng)節(jié)能控制柜具有節(jié)能的功能。

　　2.3抽油機(jī)傳動(dòng)部分的影響

　　抽油機(jī)的皮帶傳動(dòng)、減速箱和四連桿機(jī)構(gòu)的能量傳遞損耗造成電機(jī)能耗增加。皮帶的張緊度、四連桿潤(rùn)滑點(diǎn)及減速箱的潤(rùn)滑效果影響系統(tǒng)效率的提高。

　　2.4抽油機(jī)平衡率的影響

　　抽油機(jī)工作時(shí)，當(dāng)抽油機(jī)不平衡時(shí)，上下沖程電機(jī)電流峰值增加，導(dǎo)致電機(jī)耗能增加，降低系統(tǒng)效率。

　　2.5井口回壓、套壓的影響

　　當(dāng)井口回壓增加時(shí)，相當(dāng)于增加了抽油桿的重力，導(dǎo)致電機(jī)耗能增加。井口回壓過高，懸點(diǎn)載荷增大，亦可造成泵的漏失。當(dāng)套壓過大，降低了泵舉升的有效揚(yáng)程，導(dǎo)致機(jī)采井系統(tǒng)效率下降。

　　2.6沉沒度的影響

　　當(dāng)沉沒度達(dá)到一定值時(shí)，泵效增加趨于變緩。含水在90%以上的井，合理的沉沒度應(yīng)保持在200m-250m；含水低于80%的井，沉沒度在350m-400m泵效達(dá)到最大。

　　2.7管柱結(jié)構(gòu)的影響

　　通過油管錨定，消除管和桿同時(shí)伸縮引起的泵筒和活塞之間的相向運(yùn)動(dòng)，減少?zèng)_程損失，提高系統(tǒng)效率。

　　2.8流體性質(zhì)的影響

　　由于有些井存在泵漏等現(xiàn)象，造成泵效很低，導(dǎo)致抽油機(jī)多做很多無(wú)用功。油井周期泵效平均下降5%，井下舉升效率下降約4%，因此泵效的下降使舉升效率也迅速下降。

　　2.9桿管偏磨的影響

　　受參數(shù)、井液性質(zhì)、井深軌跡影響造成桿、管、泵摩擦阻力增大，這些都使抽油機(jī)負(fù)荷增加，功耗上升，效率下降。

　　3系統(tǒng)效率分析礦場(chǎng)要求

　　3.1單井系統(tǒng)效率

　　結(jié)合不同類型油藏油井系統(tǒng)效率的普遍水平進(jìn)行判斷。對(duì)于供液好的中高滲透油藏系統(tǒng)效率應(yīng)為25%-35%，而對(duì)于中低滲透油藏及稠油油藏系統(tǒng)效率應(yīng)為15%-25%。

　　3.2電機(jī)負(fù)載率

　　用負(fù)載率判斷電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)是否合適，即電機(jī)負(fù)載率為40%-50%時(shí)為工作正常；負(fù)載率大于50%時(shí)為過載，應(yīng)更換大一級(jí)的電機(jī)或節(jié)能電機(jī)；負(fù)載率不足35%的電機(jī)工作效率低，應(yīng)下調(diào)裝機(jī)功率。

　　3.3抽油機(jī)平衡度

　　在抽油機(jī)型號(hào)選定的情況下，影響系統(tǒng)效率的主要因素是抽油機(jī)的平衡度，抽油機(jī)的平衡度在85%-105%之間為合格。由于抽油機(jī)平衡塊的慣性作用，前平衡比過平衡時(shí)系統(tǒng)效率會(huì)高一些。

　　3.4油井沉沒度

　　根據(jù)各區(qū)塊的含水、氣液比、泵充滿系數(shù)等因素通過研究或生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來確定合適的沉沒度。在合理的沉沒度下，抽油泵的舉升效率較高，否則泵的舉升效率降低。

　　3.5示功圖

　　借助功圖來分析抽油系統(tǒng)效率時(shí)，重點(diǎn)應(yīng)放在影響產(chǎn)量的因素和桿柱的耗能上。如功圖顯示有氣體影響，則需采取防氣措施；如功圖泵漏，則需要檢泵。

　　4提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率途徑與方法

　　4.1做好四個(gè)方面的技術(shù)優(yōu)化和匹配

　　機(jī)、桿、泵組合：利用動(dòng)、靜態(tài)資料對(duì)油井生產(chǎn)能力的進(jìn)行全面分析，對(duì)油井進(jìn)行泵徑升級(jí)和泵掛上提措施，有效地降低了懸點(diǎn)載荷，提高了日產(chǎn)液量，減少不必要的電費(fèi)投入。

　　優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)：采取調(diào)大沖程，調(diào)小沖次進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)不但能節(jié)約電能，并且能減少抽油機(jī)和電機(jī)的老化程度，降低裝機(jī)功率，使系統(tǒng)效率有所提高。

　　優(yōu)化電機(jī)組合：大馬拉小車使無(wú)功耗電增加，老化電機(jī)的效率較低。通過優(yōu)化電機(jī)組合，能夠極大的減少耗電量。

　　優(yōu)化電器控制設(shè)施：加強(qiáng)自控箱的規(guī)范化管理，對(duì)未補(bǔ)償?shù)淖钥叵溥M(jìn)行電容補(bǔ)償，同時(shí)還積極引進(jìn)新型節(jié)能自控箱，如變頻柜、自動(dòng)補(bǔ)償柜、Y/△轉(zhuǎn)換裝置等，降低單井日耗電量。

　　4.2加強(qiáng)五項(xiàng)管理

　　加強(qiáng)五率一線管理：確保油井“五率一線”符合要求，加強(qiáng)對(duì)機(jī)偏、井口偏等現(xiàn)象的整改力度。

　　套管氣管理：對(duì)套壓高的油井實(shí)施放套管氣措施，實(shí)施時(shí)必須油套連通。

　　加強(qiáng)洗井、試擠工作：對(duì)泵漏引起的液量下降，及時(shí)采取水龍帶洗井或水泥車洗井，對(duì)由于地層出砂或堵塞引起的供液差，及時(shí)進(jìn)行水龍帶試擠或水泥車試擠。

　　加強(qiáng)低效井的提液措施：充分利用單井效益評(píng)價(jià)圖版，及時(shí)制定作業(yè)措施，做好提液工作。

　　加強(qiáng)地面設(shè)備管理：管線結(jié)垢嚴(yán)重造成干壓和單井回壓升高，設(shè)備的機(jī)械事故等原因，使油井頻繁停井，不能正常生產(chǎn)。為此，應(yīng)該加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)及老化流程的更新改造，使油井生產(chǎn)穩(wěn)定，效率提高。

　　5應(yīng)用效果

　　這里以采油14隊(duì)GO4-13N18安裝變頻柜為例子介紹變頻柜的效果。安裝變頻柜后，系統(tǒng)效率提高25.3%，取得了良好的效果。

　　6結(jié)論

　�。�1）提高油井系統(tǒng)效率不是單一的、孤立的，而是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要對(duì)各種影響因素綜合考慮。

　　（2）節(jié)能工作應(yīng)由單一節(jié)能向系統(tǒng)節(jié)能轉(zhuǎn)變現(xiàn)場(chǎng)管理工作只管重要。

　�。�3）科技節(jié)能將是今后節(jié)能工作發(fā)展的必然趨勢(shì)。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]鐘功祥.提高機(jī)抽井系統(tǒng)效率的重要措施.鉆采機(jī)械[J]，2003，26（3）：50-52.

相關(guān)期刊推薦：《機(jī)床與液壓》

　　期刊簡(jiǎn)介：《機(jī)床與液壓》雜志創(chuàng)刊于1973年，是中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主管，由中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)、廣州機(jī)械科學(xué)研究院聯(lián)合主辦的全國(guó)性科技刊物，面向國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行，是中文核心期刊。自1992年以來，《機(jī)床與液壓》一直被評(píng)為全國(guó)中文核心期刊，在“機(jī)械儀表類”23種核心期刊中排名第10位。《機(jī)床與液壓》堅(jiān)持理論與實(shí)際、普及與提高、國(guó)內(nèi)與國(guó)外相結(jié)合的原則，致力保持雜志技術(shù)內(nèi)容的新穎性、先進(jìn)性和實(shí)用性，在行業(yè)內(nèi)有很強(qiáng)的技術(shù)影響力，是機(jī)電行業(yè)影響大、信譽(yù)好的科技期刊。

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