对提高抽油机系统效率的探讨

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【摘要】通过对抽油机井系统效率的统计，发现系统效率低于全矿平均水平，有提高的余地，因此对低效井进行分析找出影响系统效率的因素，主要有电机功率匹配、平衡比、抽汲参数、泵况等。为了达到节约电能的目的，我们提出提高十区四队抽油机井系统效率的对策，加强日常管理工作，强化技术管理以及优化抽汲参数等措施，使抽油机系统效率得到提高，从中得到一些提高系统效率的认识。

【关键词】抽油机井 系统效率 抽汲参数

1 前言

我队地区地层发育比较差，注水效果不明显。属三低（渗透率低、孔隙度低、单井产量低）油田，在生产中表现出“三低”，即单井产量低，泵效低，抽油机效率低的特征。为了实现高效开发，必须从加强管理和依靠科学技术两方面来进行节能降耗，增加效益。

2 抽油机井系统效率的计算

抽油机井系统效率是抽油机在提液过程中其有效功与系统输入能量的比值， 即抽油机工作时将液体举升到地面耗能与电机耗能的比值。抽油机井系统效率的高低反映出抽油机传动能量、电动机能量的消耗程度。

2.1 地面系统效率2.1.1 电机运行效率

电机的输出功率与输入功率的比值为电机的运行效率， 衡量电机工作性能的参数。

3 影响抽油机井系统效率的原因分析3.1 电机设备性能的影响

由于地下油层的各种情况是动态变化的过程，抽油机井实际采液也随之变化，为此对抽油机运用8/12级双速电机进行采油，可以改善抽油机井的输入功率，从而提高系统效率。8/12级双速自适应电机由2台同轴不同功率的异步电动机组成。其中8级为高速运行状态，12级为低速运行状态，不同转速下分别对应着大功率电机、小功率电机，自动控制装置可根据抽油机负载情况，控制运行状态的转换，使其运行在最佳状态，提高了电机有功利用率。通过比较10台双速自适应电机与普通电机的相关运行数据，双速自适应电机系统效率提高3.12%， 日耗电节约32.2KWh。

3.2 抽油机平衡比对系统效率的影响

抽油机的结构和机型对单井系统效率影响很大，但在抽油机型号选定的情况下，影响系统效率的主要因素是抽油机的平衡比（在通常情况下减速器和抽油机系统变化不大），这是一个随生产时间而变化的参数。为了能够确定合理的平衡比范围，我们对单井井在不同平衡比的情况下进行系统效率测试，测试结果，我们可以得出，平衡比为100%是系统效率最大，由于抽油机平衡块的惯性作用，欠平衡比过平衡时系统效率会高了一些。

3.3 抽汲参数对系统效率的影响

（1）保持该井其它数据不变，只对地面参数进行变化，并对变化后的系统效率进行测试，不同参数对应的系统效率，当S、n不同，抽油机系统效率不同。当冲次保持不变时，抽油机系统效率随着冲程的降低而减小，当冲程保持不变时，抽油机系统效率随着冲次的降低而增加。

（2）泵径不同对系统效率的影响。统计是我队换大泵的两口井）， 采取换大泵径措施后，保持地面生产参数不变的情况下，对系统效率测试。对比换泵前后的数据，当泵径不同，抽油机系统效率不同。随着泵径的增大，系统效率增加，抽油系统所需输入功率增大，从而导致电机额定功率的增加。如果油层供液充足，随着泵径的增大，井下功率将会增加，井下效率将会增加。

3.4 泵况差（泵漏失、断杆、供液不足） 对系统效率的影响

从公式（5）可以看出： 系统效率与产液量、举升高度乘积成正比， 与消耗功率成反比。一般地， 产液量高、动液面深、举升高度大， 系统效率越高； 反之产液量低、动液面浅、举升高度小， 系统效率越低。泵况较差（即泵严重漏失时） 将导致产液下降， 动液面上升，功率加权值小；供液不足时， 产量低， 动液面深，都会使QH 乘积小， 即功率加权值小， 导致系统效率低。

由上面的分析可以看出，影响系统效率的主要因素是电机的功率利用率、平衡率、抽汲参数、井下泵况等。此外抽油机井皮带松紧度、四连杆机构、减速箱的轴承状况及、盘根松紧和质量、油井结蜡等其他问题也不同程度地影响系统效率。

4 几点认识

（1）降低功率损耗，首先要合理匹配电机功率，避免大马拉小车的现象，对不能进行电机调整的井，应用三相异步复式双速电动机。

（2）及时对抽油机平衡率进行调整，系统效率可以提高2%～7%。可以通过加强日常管理， 提高减速箱质量， 皮带和盘根质量，以提高传动效率，及时洗井、清蜡、加药， 降低功率损耗，对供液产能不好的井，建立合理的间抽制度。

（3）泵效是影响机械采油系统效率的一个主要因素，根据不同井的具体情况，合理优化抽汲参数，对于地面参数最小且供液不足的井，利用检泵时机换小泵径，提高抽油机井的系统效率。冲次减小、泵径增大有利于提高系统效率，能有效减少杆管磨损，延长杆管乃及油井的使用寿命；延长检泵周期，减小油井维护工作量。

（4）提高泵质量， 减少油井的非正常漏失对系统效率的影响。降低井下功率损失的主要途径是改善泵的结构，提高泵的抗磨蚀性能、定期检泵等措施来维护泵的正常工作，减少能耗，提高效率。

参考文献

[1] 崔振华，著.有杆抽油系统.北京：石油工业出版社，1994

[2] 王鸿勋编，著.采油工艺原理.北京：石油工业出版社，1994

[3] 陈涛平.石油工程.北京：石油工业出版社，2000