劉博文

摘要 文章首先針對抽油機(jī)工作效率的主要影響因素展開了深入的分析，而后進(jìn)一步基于當(dāng)前的主流技術(shù)特征，對于如何切實(shí)提升抽油機(jī)工作效率進(jìn)行了必要的討論。

關(guān)鍵詞抽油機(jī)；工作；效率；優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TE933 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）12-0161-01

在油田工作環(huán)境中，抽油機(jī)井作為重要的采油方式之一，從本質(zhì)上看是將電能傳送至井下，借以實(shí)現(xiàn)將井下液體舉升至井口的過程。整個(gè)過程都處于能量的不斷傳輸和轉(zhuǎn)化中，而在整個(gè)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)中，每一次的能量傳輸和轉(zhuǎn)化都會(huì)造成一定的損耗，因此抽油機(jī)井工作過程的效率提升，本身就是能量輸入產(chǎn)出效果的提升，從根本上看就是能量利用效率的提升。在這個(gè)過程中，效率提升的根本就在于能量的成分利用，并且在通常的情況之下，將有效能量與輸入能量之間的比值記為抽油機(jī)井系統(tǒng)效率。

1抽油機(jī)工作效率影響因素分析

抽油機(jī)工作效率的影響因素來自于多個(gè)方面，幾乎整個(gè)采油過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)對其工作效率產(chǎn)生一定的影響。從電動(dòng)機(jī)以及輸電線路和設(shè)備傳動(dòng)的損耗方面，一直到井下抽油桿與油管之間的摩擦阻力等多方面機(jī)械阻力，都會(huì)對抽油機(jī)工作效率帶來直接的影響。但是究其根本，井下部分仍然是影響抽油機(jī)系統(tǒng)工作效率的最主要因素。

總結(jié)而言，對于抽油機(jī)工作效率的幾個(gè)主要影響因素包括如下幾個(gè)方面，即抽油桿尺寸、沖程以及沖次、泵徑。

1）抽油桿尺寸，較重的抽油桿能耗必然相對較大，但是隨著沖程的增加，各種抽油桿柱的能耗會(huì)呈現(xiàn)出下降趨勢，對于某一特征的抽油桿柱而言，都必然會(huì)存在一個(gè)相對理想的沖程，使得其能耗達(dá)到最優(yōu)。例如在實(shí)際的工作過程中，22 mm×19 mm、25 mm×22 mm×19 mm×16 mm以及25 mm×22 mm×19 mm三種抽油桿柱組合在沖程保持在4.2 m的時(shí)候，其能耗會(huì)有明顯降低，之后下降趨于平緩。因此在實(shí)際的工作中，除了需要慎重選擇抽油桿尺寸以外，對于其沖程與抽油桿本身的配合選擇也是必須引起充分注意的一個(gè)方面。

2）對于沖程和沖次，必須注意到，對于同一揚(yáng)程而言，在不同的抽汲參數(shù)環(huán)境下，沖程以及沖次的降低會(huì)影響到系統(tǒng)效率的降低，并且存在不同的下降特征。例如當(dāng)沖程保持在2.6 m的時(shí)候，沖次從6次/min增加到12次/min的過程中，整個(gè)系統(tǒng)效率會(huì)隨之下降月10%。

3）而對于泵徑而言，通常是泵徑會(huì)直接與耗電量呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系，但是同時(shí)也必須注意到泵徑較大的情況下，可以實(shí)現(xiàn)在較低的沖次環(huán)境中獲取到所要求的產(chǎn)液量，從而減小水力損失以及摩擦損失，從而在整個(gè)系統(tǒng)層面實(shí)現(xiàn)對于效率的提升。

總之，對于抽油機(jī)工作效率提升方面的工作而言，一方面需要關(guān)注整個(gè)工作系統(tǒng)中的每一個(gè)工作細(xì)節(jié)，發(fā)現(xiàn)各個(gè)細(xì)節(jié)對于整體工作效率的影響作用；另一個(gè)方面，還應(yīng)當(dāng)關(guān)注不同工作細(xì)節(jié)中各個(gè)因素之間的制約作用，只有切實(shí)落實(shí)和明確存在于其中的諸多制約作用，才能從系統(tǒng)的層面上實(shí)現(xiàn)對于參數(shù)的選擇和確定，切實(shí)實(shí)現(xiàn)工作效率的提升。

2抽油機(jī)工作效率提升技術(shù)討論

在當(dāng)前的信息環(huán)境之下，隨著對抽油機(jī)工作方式研究的不斷深入，對于其工作效率的提升，同樣引入了必要的信息技術(shù)予以支持。相對而言較為常見的效率優(yōu)化技術(shù)，首推與工作參數(shù)選擇和計(jì)算有關(guān)的軟件。在這個(gè)領(lǐng)域中，很多軟件都能夠做到針對油田環(huán)境進(jìn)行模擬，并且計(jì)算出最為合理的工作參數(shù)。通常而言，需要考慮進(jìn)抽油機(jī)工作效率系統(tǒng)中的參數(shù)除了相對比較常規(guī)的內(nèi)容以外，對于油層溫度、析蠟溫度、飽和壓力以及原油密度等也都應(yīng)當(dāng)加以考慮，并且考慮到油田環(huán)境相對復(fù)雜，因此對于各段斜井深、各段斜井度以及各段垂直井深等也都應(yīng)當(dāng)予以考量。在這樣的基礎(chǔ)之上建立起抽油桿受力分析模型，并且?guī)霐?shù)據(jù)進(jìn)行模擬和修正，對多個(gè)工作參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并且最終選擇出最為合理的工作參數(shù)。

其工作重點(diǎn)首先在于確定各種管徑、桿柱鋼級(jí)以及其對應(yīng)的沖程和沖次，采用不同參數(shù)搭配的時(shí)候，每一種組合都會(huì)產(chǎn)生對應(yīng)的機(jī)采系統(tǒng)效率，相應(yīng)的可以計(jì)算出該種組合之下的系統(tǒng)能耗，進(jìn)一步獲取到基于能量以及設(shè)備的損耗。在將泵徑因素納入到系統(tǒng)中的前提之下，進(jìn)一步依據(jù)每一組參數(shù)的選擇計(jì)算出對應(yīng)的輸入功率，并且進(jìn)一步確定整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。同時(shí)應(yīng)當(dāng)給出對應(yīng)的單位時(shí)間內(nèi)能源消耗費(fèi)用，對于各種管柱以及泵的損耗，同樣需要依據(jù)單位時(shí)間給出機(jī)械損耗估算，用以確定對應(yīng)的單位時(shí)間損耗成本。最后在這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行妥善的均衡和選擇，確保選擇出最為合理的工作參數(shù)組合。

除相關(guān)軟件用于確定機(jī)采參數(shù)并且最終實(shí)現(xiàn)優(yōu)化以外，對于桿管的偏磨防止也同樣必須納入到工作效率提升的技術(shù)簇中來。對于進(jìn)入中高含水期開發(fā)階段的油田項(xiàng)目來說，其抽油井的實(shí)際狀況會(huì)發(fā)生很大變化，直接導(dǎo)致抽油生產(chǎn)過程中的偏磨問題日益突出。這種狀況的主要表現(xiàn)為動(dòng)液面的下降以及抽油負(fù)荷的顯著增加，這時(shí)，抽油桿以及管柱的手里狀況都會(huì)有所變化，偏磨問題必然日益突出。偏磨問題的產(chǎn)生，對于成本的增加以及能耗的提升，效率的降低等都有著顯著作用，考慮到這一方面的影響，有必要對其展開控制。

首先需要注重提升斜井以及定向井的抗磨壽命。重點(diǎn)在彎曲部位使用抗磨副，關(guān)注抗磨副應(yīng)當(dāng)具備對于扶正桿管、確保桿管不接觸的作用，并且對抗磨副的表面應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)重視，優(yōu)選表面強(qiáng)度較高，光潔程度較好的配合副，這對于有效減低摩擦力，提升抗磨壽命有著毋庸置疑的積極意義。其次應(yīng)當(dāng)引入自動(dòng)防偏磨抽油桿加倒拉錨治理技術(shù)。用以幫助實(shí)現(xiàn)扶正體使用壽命的延長，并幫助實(shí)現(xiàn)扶正桿作的作用。在實(shí)際的工作過程中，采用管柱錯(cuò)定技術(shù)可以幫助實(shí)現(xiàn)對于管柱彈性形變而造成的管桿偏磨問題的控制，而采用自動(dòng)防偏磨裝置則可以幫助實(shí)現(xiàn)油管以及抽油桿的隔離，降低抽油桿行進(jìn)阻力，從而實(shí)現(xiàn)對其防偏磨的保護(hù)作用。

除此以外，為工作系統(tǒng)中引入加重桿或者加重錘，幫助改變抽油桿受力狀況等手段，也是切實(shí)改善偏磨問題的有效措施。但是在這個(gè)過程中，必須應(yīng)當(dāng)注意，無論采用何種手段和措施，都必須應(yīng)當(dāng)做到在選擇參數(shù)的時(shí)候?qū)⑵浼{入到整個(gè)系統(tǒng)中加以考慮。只有從綜合系統(tǒng)的層面進(jìn)行考量，才能得出最為合理的效果。

3結(jié)論

油田系統(tǒng)工作效率的提升，對于我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及油田工作的順利有效展開，都具有毋庸置疑的積極意義。在實(shí)際的研究過程中，應(yīng)當(dāng)從井上、井下等多個(gè)方面，以一種系統(tǒng)的態(tài)度著眼，充分考慮和衡量多個(gè)因素，深入分析和計(jì)算，才能獲取到最優(yōu)的效果。

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