抽油机井系统效率影响因素及措施

抽油机井系统效率影响因素及措施

1王红艳2杨宏茹3李洪伟

1大庆油田有限责任公司第七采油厂敖包塔作业区735队黑龙江大庆1630002大庆油田有限责任公司第七采油厂第四油台肇联合站黑龙江大庆1630003大庆油田有限责任公司第七采油厂第三油矿730队黑龙江大庆163000

摘要：随着我国的综合国力在快速的发展，社会在不断的进步，抽油机井系统在运行过程中普遍存效率低的问题。本文从井下以及地面两个方面对提升抽油机井系统效率的重要性进行阐述，并对目前造成油田抽油机井系统效率低下的原因进行了分析，最后，结合抽油机井的运行现状提出了提升抽油机井运行效率的有效措施。

关键词：抽油机井；运行效率；影响因素；措施

引言

抽油机井工作时，电动机做功，将井下液体有效举升至地面，整个系统工作是能量不断传递和转化的过程。能量每次传递时都会有一定损失的，系统效率是用来衡量有杆泵抽油系统能量损失的标准。油井系统效率不仅反映用电损耗，更是衡量整个抽油系统运行过程中的综合效率，是节能管理中必须重视的参数。油井系统效率的计算公式复杂，影响因素多，并且在各影响因素之间互相制约，互相影响。

1影响抽油机井系统运行效率的因素分析

1.1地面因素

根据地面驱动设备组成情况，地面能量损失可分为电动机、皮带、齿轮减速器和四连杆机构四部分能量损失之和。地面设备能量损失越小，地面效率越高；反之，地面效率越低。电动机对系统效率的影响主要是热损失和机械损失。其中，电动机类型、设备性能和匹配是影响电动机效率的主要因素。①电动机类型。针对普通型电动机存在启动电流大、能耗高和噪声大等问题，近几年萨中开发区加大了双速双功率电动机、超高转差电动机和双功率电动机等高效节能电动机的应用力度，取得了较好的节能降耗效果。②设备性能。由于电动机长时间运行，造成内部线圈老化，机械磨损增加，降低了电动机的输出功率。③匹配。从动力角度讲，为了保证抽油机的正常运转，峰值扭矩高，势必要选用较大的电动机，这种大电动机、大峰值电流的配套方案，必将导致电动机自身损耗和电路损耗的增加，电动机功率利用率普遍偏低，对抽油机井系统效率影响较大。皮带对系统效率的影响主要是皮带弹性滑动损失、打滑损失和皮带与轮槽间径向滑动的摩擦损失，其中，皮带松紧度是影响皮带传动效率的最重要因素。减速箱对系统效率的影响主要是轴承损失和齿轮损失。轴承和齿轮是否润滑是影响减速箱传送效率的最重要因素。四连杆对系统效率的影响主要是相对运动部件间的摩擦损失和钢丝绳的变形损失。轴承是否润滑，钢丝绳变形程度大小是影响四连杆效率的最重要因素。

1.2被抽石油原料问题

抽油机井系统顾名思义就是对已经被发现的油田进行开采，而抽油机井系统的地下运作设备主要的目的就是将油田内部所存在的所有石油资源进行吸取，并沿着石油输送管道送往抽油机井系统地面运作设备中在进行处理。每一块油田中的石油资源形成都需要漫长的时间，在这段漫长时间中，不同油田中的石油资源质量和品质会受到众多外界因素干扰而不同，则其自身的原油粘度也是互不相同的。因此，在这种情况，一旦油田内部所存在的石油资源自身原油粘度超过了一定程度，就会造成抽油机井系统内部的油井供应液体不足的现象，进而造成抽油机设备不断运作、油泵自身石油容器不满、抽油机井系统不断重复运作等问题，不仅浪费了大量了资源，降低抽油机井系统效率，还会对抽油机井系统造成一定的磨损和损害。

1.3稠油泵

稠油泵在的运行过程中产生能量损失比较多，其中摩擦造成的功率损失、抽油泵的容积功率损失的以及水力损失等都是造成抽油泵功率损失的主要因素。抽油泵的结构形式决定了轴油泵机械摩擦损失以及水力功率损失状况。通常情况下的泵的漏失等是影响抽油泵功率损失的主要因素。

2提升抽油机系统效率的有效途径

2.1优化组合地面节能设备

提高抽油机工作效率。推广应用下偏杠铃抽油机、双驴头抽油机和塔架式抽油机等高效节能抽油机。通过对抽油机四连杆结构的优化设计和平衡方式的完善来改变抽油机曲柄轴净扭矩曲线的形状和大小，使其波动平坦，减少负扭矩，从而减少抽油机的周期载荷系数，提高电动机的工作效率，达到节能的目的。强化抽油机日常维护保养，做到“五及时”，即及时调整抽油机平衡、及时调整光杆对中率、及时调整盘根和皮带松紧度、及时润滑保养轴承和齿轮等部件和及时紧固地面设备部件。提高电动机工作效率。推广应用高效节能电动机。常规游梁式抽油机设计使用传统异步电动机驱动，电动机的平均负载率很低，电能浪费巨大，通过应用高效节能电动机，降低了能量损耗，提高了电动机输出效率。推广应用抽油机井多功能调速控制箱。该控制箱具有软启动功能，可有效降低启动功率及电流，同时具有无级调节冲速功能，能够使参数无法下调井实现供采平衡。在应用过程中体现出调参方便，可节省大量的人力物力。

2.2合理调整盘根盒松紧度

抽油机井系统在运行过程中光杆与盘根盒之间产生的磨阻会造成严重功率损失的，如果盘根盒太紧或者光杆的井口对中性较差，就会导致举升过程中负荷增加，从而导致抽油机出现功率损失现象。因此，必须要合理的调整盘根盒的松紧成都的，这样才能有效控制悬点的载荷情况，从而有效提升抽油机系统效率。

2.3提升电机效率的措施

我国目前配套的抽油机电机在实际运行过程中仍然会产生较大的能量损耗，而且部分抽油机实际配置的电机的功率要远远超过抽油机实际运行的所需的出入功率，功率不匹配现象比较严重，因此，导致电机在运行过程中出现负载率以及功率因数偏低的现象，电机的无功能量损失较大。（1）合理配置电动机一般情况下，三相异步电动机在其实际负载率达到85%的时候其实际运行效率最佳，如果电机实际负载率以及功率因因数过小，就会导致电机功率下降。针对目前油田电机在实际应用过程中出现的小马拉大车的现象，要充分结合抽油机实际的运行情况来合理的配置电机，这样就能充分降低电机的无功损耗，提升电机的功率因数，这样就能有效提升抽油机系统运行效率。（2）应用高效电动机当Y型三相异步电动机实际运行功率达到其额定功率的85%时，其实际运行效率以及功率因数就处于最大，而随着电机负载率的将降低，其运行效率以及功率因数也会逐渐将降低，从而使得能耗逐渐增加。而抽油机井系统在生产实际中扭矩的波动大，因此电机的实际负载率也在不断变化，因此Y型三相异步电机也不可能始终保持在最佳运行状态。

2.4维护抽油机设备

抽油机井系统中各个设备在运行时，本就容易受到磨损；再加上，为满足各行业对石油资源巨大的需求量，石油开发部门和企业增加了对石油资源的开发力度，抽油机井系统长时间处于工作状态中，在正常工作任务上，增加了各设备的运行负荷。一旦系统内部某一零件出现严重损坏或是直接脱落，就会造成抽油机井整体系统结构被破坏，进而造成系统运行瘫痪。因此，石油开发部门和企业要定期对抽油机井系统设备进行维护，尤其是对含蜡高又管线长的抽油管、油井要及时进行清洗，避免造成不必要的电力和人力资源浪费。

结语

抽油机是我国油田目前主要采用的一种机采设备，但是抽油机系统运行效率低严重影响着油田的原油开采效率，鉴于此，要结合实际情况优化机采系统，进一步提升抽油机井系统的运行效率。

参考文献：

[1]韩二涛，黄伟，甘庆明，等.低渗透油田抽油机井系统效率及评价指标[J].石油矿场机械，2012，41（08）：69-72.

[2]王志贤.抽油杆扶正器打捞筒在定向抽油机井中的应用[J].采油工程文集，2016：5.