王荣华 孙洪舟 李大伟
胜利油田河口采油厂 山东省东营市 257200
[摘 要]一直以来，抽油机井系统效率较低是影响油田企业经济效益的重要因素，因此，提高抽油机井的系统效率是油田节能增效，提高产量和经济效益的重要手段。抽油机是石油开发中一种十分重要的机械设备，占据着主导地位。据有关资料分析可知，相比于西方发达国家而言，我国抽油机井系统效率较低，平均只有21%。最近几年，随着石油勘探开发的不断深入，加之油价的持续低迷，开发成本日益增加，提高抽油机井系统效率成为油田企业节能增效的重要手段之一]。因此，对抽油机井系统效率进行分析与研究，具有十分重要的现实意义
[关键词]抽油机；系统效率；泵效；平衡率；沉没度
1、概况
河口采油厂采油方式以机械采油为主，系统效率是油田生产的重要指标。抽油系统的能量不断传递和转化过程中都损失一定的能量，大量的能量损失，导致系统效率低，开采成本升高。据统计，目前全厂低效井312口，能量传递过程中的大量损失，导致大量的电力资源浪费，制约了油田的高效开发。努力提高机采系统效率，降低生产经营成本，成为亟待解决的问题。
通过使用能耗最低机采系统设计软件，对低效油井进行优化设计，对泵径、泵挂、冲程、冲次等进行有效的治理，提高机采系统效率，减少油井的作业维护次数，延长了油井的免修期，达到了节能的效果，节约了成本，避免油井因维护作业而造成了环境污染，取得了良好经济效益和社会效益。
2、影响抽油机系统效率的主要因素：
抽油机井的系统效率是指将液体举升到地面的有效功率与系统输入功率的比值。
（1）技术装备对抽油机井地面效率的影响，地面设备能量损失越大，地面效率越低。因而，提高地面效率就需要通过提高抽油机各部件的效率来实现。
（2）抽汲参数对抽油机井地面效率的影响，在抽汲参数中，抽油机冲次n和冲程S、泵径D、下泵深度L以及抽油杆尺寸对系统效率的影响特别大。对于抽油机井来说，有多种抽汲参数组合方式，选择哪一种抽汲参数能够实现系统效率最优，就必须对系统进行优化设计。 ）（3）技术管理水平对抽油机井地面效率的影响，抽油机井管理水平的高低直接影响抽油设备的效率和使用寿命，如抽油机的平衡度、传动皮带的张紧程度等，特别是抽油机的平衡状况。抽油机平衡效果越好，系统运行越平稳，功耗越低，效率越高；反之，则效率越低，设备的寿命也越短。加强抽油机井的技术管理对于提高抽油机井效率和延长设备寿命都有很大的作用。 井下效率损失主要包括：盘根盒效率损失、抽油杆效率损失、抽油泵效率损失、油管效率损失。盘根盒损失可通过选择不同的材料将损失减少到最低限度，井下效率的提高在很大程度上取决于对生产管柱及生产参数的优化设计上，通过对管柱及生产参数的优化，满足生产的情况下使管柱最轻，降低杆柱损失，
提高泵效，在一定程度上提高系统效率。
3、提高系统效率应用的主要技术：
1、推广新型节能抽油设备，提高机采系统技术装备水平
近年来我厂针对常规游梁机平衡效果差，曲柄净扭矩脉动大，存在负扭矩，载荷率低，工作效率低和能耗大等缺点.根据河口采油厂的油藏特点，积极推广新型节能抽油机，以满足采油工艺的需要、实现节能降耗的目的，引进应用了皮带机。优化管柱设计，对不同类型的抽油机井分别采取不同的措施，低渗透油田油井存在液量低，动液面深的特点，深抽井杆管摩擦损失大、冲程损失大，影响系统效率。这类油井主要使用连续杆、油管锚及加重杆，以减少冲程损失，改善深井泵的运动状况，在一定程度上提高机采效率，延长了免修期。
稠油井系统损失中，当综合含水小于50%时，以摩擦损失为主，其次为杆重损失，当含水较高时，以杆重损失为主，所以对低含水稠油井应主要采取注气热采、井筒化学降粘、空心杆掺水降粘、解决井筒降粘，减少摩阻。
引进江苏瑞达能耗最低机采系统设计软件，将有杆泵抽油系统输入功率划分为有效功率、地面损失功率、井下粘滞损失功率、井下滑动损失功率、溶解气膨胀功率五部分，找出了部分功率的影响因素并确定了其函数关系。
P入 = P地+P粘+P滑+P有-P膨
η = P有/ P入
= P有/（P地+P粘+P滑+P有-P膨）
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2.稀土永磁电机，稀土永磁电机具有功率因数高（平均0.9 ），最大启动转矩倍数大（为3.6倍），运行电流小，可呈容性或感性负载运行，最大限度的减少线路损耗，减少线路压降，提高供电质量。
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3.抽油机变频控制柜，变频控制柜具有调压功能，通过降低相电压及输入功率，达到了节能目的。同时也具有调频功能，通过改变输入频率使冲次连续可调，以适应油井的工况。对需要频繁调参的油井如稠油井、热采井效果尤为显著，同更换电机的皮带轮或更换电动机来改变冲次的方法相比简单易操作、效率高。
4、应用效果
截止2018年10月份，对低效井采用软件优化设计，永磁电机、变频控制柜等，实施治理井150口，措施成功率100%，平均单井提高系统效率5个百分点，节电50KWH/d,共计节电150*50*365*0.57=156.04万元,延长油井的免修期150天，减少作业井次80井次，（作业费用按7万元/次，共560万元），减少管杆报废量（每次作业按报废500米计算，节约管材40000米，40000*10+40000*7=47万元），年创经济效益= 156.4+560+47=763.4万元。
参考文献
[1] 刘波.抽油机井系统效率影响因素分析及对策研究[D].长江大学，2013.
[2] 万晓玲，余爱明，王海军，等.提高抽油井系统效率的措施效果分析[J].石油仪器，2009，23（06）：66-68+72+10.