黃 濤，李士國

勝利油田臨盤采油廠，山東 德州 251507

0 引言

抽油機井系統(tǒng)效率是指地面電能傳遞給井下液體，將液體舉升到地面的有效做功能量與系統(tǒng)輸入能量之比，系統(tǒng)效率值的高低直接反映一個單位抽油機井管理的好壞，已經(jīng)成為抽油機井的一樣重要指標，它的值每提高一個百分點，將為單位，為國家節(jié)省大量的能源，我們有必要也迫切需要提高抽油機井系統(tǒng)效率。

根據(jù)有桿泵抽油機井系統(tǒng)效率的構(gòu)成，可以知到，在油井地層條件一定的情況下影響機采系統(tǒng)效率的主要因素包括地面因素、井下因素和管理因素等方面，而且這三者之間是相互聯(lián)系與制約的。

1 地面因素對機采系統(tǒng)效率的影響

1）目前，油井常用的電動機一般為Y系列普通三相異步電動機。由于其機械特點的硬特性，與抽油機的交變載荷運動特點匹配性差；而且為滿足抽油機的啟動和修井要求在選擇電動機時都留有足夠的容量裕度，而電動機在正常運行時均以輕載運行，“大馬拉小車”現(xiàn)象比較突出。總體而言，普通三相異步電動機負載率低，節(jié)能效果差，機采系統(tǒng)效率受到較大影響。

2）傳動皮帶和減速箱對機采系統(tǒng)效率的影響

傳動皮帶和減速箱對機采系統(tǒng)效率的影響主要體現(xiàn)在傳動過程中摩擦造成的功率損失。

目前，抽油機傳動皮帶多為普通三角皮帶（一般為3根～8根不等）和窄V聯(lián)組皮帶。由于制造工藝水平的限制，幾根皮帶組合使用的普通三角皮帶松緊程度很難保持一致，傳動時會造成皮帶間因受力不均而引起相互錯動、打滑和振動，因而降低了傳動效率。

減速箱的功率損失包括軸承摩擦損失和齒輪摩擦損失。目前在用的多數(shù)是長期運轉(zhuǎn)或修復拼合使用的減速箱，由于軸承、齒輪磨損，以及配件間的傳動配合、潤滑狀況等原因，增加了傳動摩擦損失，對減速箱輸出功率有著明顯的影響。

3）抽油機四連桿機構(gòu)對機采系統(tǒng)效率的影響

主要在于摩擦傳動過程的功率損失和毛辮子在往復運動過程中的彈性變形所造成的損失，其損失率與和毛辮子的質(zhì)量與保養(yǎng)等有直接關系。

2 井下因素對機采系統(tǒng)效率的影響

1）盤根盒的影響突出表現(xiàn)在密封填料的材質(zhì)、產(chǎn)出液含水率的高低和井口對中程度等方面?，F(xiàn)場功圖測試結(jié)果證明，部分油井盤根盒密封填料過緊或盤根盒與光桿的對中性差，造成光桿上、下行程中的磨阻增加，引起抽油機懸點負荷變化1t～2t左右，最大、最小懸點載荷差值變大，光桿功率損失增加0.8%～1.5%，造成井下系統(tǒng)效率降低；

2）抽油桿的影響在于抽油桿功率的損失，主要包括抽油桿與油管的摩擦損失、抽油桿與井下液體之間的摩擦損失、桿柱彈性伸縮損失。桿、管、泵之間的磨擦阻力是影響抽油機井系統(tǒng)效率的關鍵因素。在油藏開發(fā)中后期，由于含水的不斷上升，加上油井出砂加劇，造成井下抽油設備砂磨嚴重，使得抽油桿與油管間的摩阻、油管、桿與流體間的摩阻、抽油泵與柱塞間的滑動摩阻增大，桿、管變形加劇，對系統(tǒng)效率的影響增大。據(jù)計算，1000m深抽井沖程損失最高可達到0.6m～0.8m，抽油桿有效沖程降低，抽油泵容積損失增加；而偏磨對管柱的影響主要是造成油管漏失和彈性伸縮損失。因此管桿偏磨會嚴重影響井下系統(tǒng)效率；

3）抽油泵效率做為機采系統(tǒng)井下效率重要的一部分，其功率損失主要為抽油泵柱塞與襯套之間的摩擦損失、泵漏失損失、產(chǎn)出液流經(jīng)泵閥時由于水力引起的功率損失。由于目前油田開發(fā)進入后期階段，所開采區(qū)塊，油層多，各層特點不同，油層供液能力差異大，砂、蠟、水、稠、氣、偏磨、結(jié)垢等各種復雜因素對深井泵的工作帶來諸多不利影響，導致抽油泵泵效較低，影響了井下系統(tǒng)效率；

4）油管柱功率損失會直接影響到機采系統(tǒng)效率的高低，其損失主要包括油管漏失損失、產(chǎn)出液與油管內(nèi)壁產(chǎn)生的摩擦損失、油管彈性伸縮損失等。

3 管理因素對機采系統(tǒng)效率的影響

1）日常管理工作中，地面設備潤滑保養(yǎng)及傳動皮帶調(diào)整不及時、盤根盒調(diào)整不到位會降低電動機、減速箱、四連桿機構(gòu)和盤根盒的效率。

2）抽油機平衡度的影響：抽油機平衡度調(diào)整不理想將會增加抽油機懸點動載荷，不僅影響到連桿機構(gòu)、減速箱和電動機的效率與壽命，而且會使油井能耗增加0.15 kW·h/h～0.25kW·h/h，系統(tǒng)效率降低。如果調(diào)整好抽油機平衡度，則可以有效減少電機耗電，而且可以將系統(tǒng)效率提高0.6%～2.6%；

3）抽汲參數(shù)（泵徑、泵深、沖程、沖次、抽油桿組合）的選擇對機采系統(tǒng)效率的影響會直接通過井下效率的高低和油井免修期的長短反映出來。

其中，泵徑、泵深、沖程、沖次的大小對桿柱和液柱的慣性載荷、泵閥球的運動、柱塞的有效行程及運動狀態(tài)都起著決定作用。如果沖程沖次與泵徑泵深參數(shù)值配合太低或太高都會降低機采系統(tǒng)有效功率；在舉升高度和產(chǎn)量一定的情況下，較重的抽油桿組合耗能較大；對同一種桿柱，隨沖程的增加和沖次的降低，其耗能下降，而系統(tǒng)效率得到提高。

對于提高機采系統(tǒng)效率，我們主要從以下方面開展。針對井下因素的影響我們提出“優(yōu)化設計方法”，針對地面因素我們堅持加強設備配套和管理，來提高抽油機井系統(tǒng)效率。即在滿足油井產(chǎn)量的前提下，以能量消耗最低或機采成本最低為原則，通過優(yōu)化作業(yè)井桿柱設計、改造地面配套常規(guī)設備和優(yōu)化油井工作參數(shù)等措施提高油井系統(tǒng)效率，達到節(jié)能降耗的目標。

[1]李修文.抽油機井系統(tǒng)效率低效井的分析方法.油氣井測試，2002，11(4).

[2]楊泉疆.抽油井降低系統(tǒng)能耗的綜合治理方法.內(nèi)蒙古石油化工，2008，28.