油田生产中的损耗分析及节能措施

赵骏

摘 要 随着油田生产的动态变化，油井储量的变化定会影响到抽油机井的工作效率，原始设定的抽汲参数会随着生产变化而呈现逐渐不适应的态势，因此，在不同的生产阶段，采用不同的节能措施，成为研究重点。本文通过探究抽油机井能耗的影响因素和目前常用的各项节能技术，总结出抽油机井上节能技术的优化方法。

关键词 抽油机井 能耗 影响因素 节能方法 优化

中图分类号：TE3 文献标识码：A

1影响抽油机井能耗的因素

（1）机采指标不合理，造成能量的浪费，影响了系统效率的提高。

①低泵效对抽油机井单耗的影响。在电机输入功率一定的情况下，低泵效井相对于高泵效井，抽油机在相同的时间内作的有用功较少，因此单耗高。通过对比采油厂抽油机井不同泵效下的能耗情况，可以看出泵效越低能耗越高，特别泵效小于30%的低泵效井，能耗显著提高。

②受地层供液能力影响，部分深抽井能耗高。在地面电机输入功率一定的情况下，抽油泵泵挂深度越深，抽油机负荷越大，举升相同液量到地面所需克服的位能越多，因此，能耗越高。

③生产压差不合理，造成能量浪费。油井在生产过程中，随着采出液的不断增加，地层能量逐步降低，由于油井生产制度调整不及时造成生产压差过大，沉没度过低，抽油泵空抽，抽油杆在下行过程中，撞击液面产生液击现象，增加了抽油机的负荷，不仅影响了抽油设备的寿命，同时也浪费了大量的能源。

（2）抽油井抽汲参数不合理

①抽汲参数偏小。抽汲参数偏小主要表现为：在沉没度和泵效都较高的情况，泵径或冲程有进一步调大余地。在这种情况下，虽然举升高度和抽汲参数均较低，对降低能耗是有利因素，但是由于产液量能力没有得到充分发挥，使得单耗仍然较高。因此可以通过软件优化，合理换大泵径、调大冲程，使产液量和举升高度的匹配更趋合理，进而实现单耗的降低。另外，针对个别井的单井情况，还可以采取堵水措施，通过降低无效采出液，减少能耗，降低吨油耗电。

②抽汲参数相对偏大。对于地层供液能力不强的抽油机井，如果采用相对较大的抽汲参数生产，会导致低沉没度、低泵效，抽油泵充满程度低，此时，系统容积、水利和摩擦功率消耗相对较大，无效功消耗大，造成单耗高。对于这部分井，可以通过调小参、间抽、检换小泵、安装减速装置、转提捞和压裂等措施降低单耗。

③抽汲参数匹配不合理。依据优化理论，分析认为这部分井主要是冲程、泵径偏小，冲速偏高，使抽油杆弹性变形损失、惯性载荷增加，电量增加幅度大于液量增加幅度，导致单耗升高。对冲程有上调余地的井，可采取调大冲程、降低冲次措施进行调节；对冲程没有调节余地的井，可以利用检泵时机换大泵径、降低冲速措施进行调整，降低无效功率消耗，实现降低单耗的目的。

2目前石油工程中抽油机井常用的节能技术

石油工程中石油生产的过程主要集中在地下和地上两个部分，目前常用的节能方法主要集中在地上部分，节能的实践方向也是在抽油机的结构、拖动装置性能等部分。根据石油工程开发的不同阶段，抽油机节能可分为两类，一类是节能抽油机的选择，另一类是对常规抽油机进行改造。抽油机拖动装置的节能技术同样分为两类，一类是节能电机，另一类是节能电箱。

（1）节能抽油机。目前抽油机井常用的节能抽油机类型主要有三种，分别为：双驴头抽油机、下偏杠铃抽油机、摩擦换向抽油机。

（2）节能拖动装置。目前常用的抽油机电机运行效率普遍低于80%，造成这一问题的原因主要是梁式抽油机驴头悬点载荷是交变的，造成电机的电流、功率、功率因数都会变动。为改变这种现状，在实际作业中，通常会采用高转矩电机、超高转差电机、永磁同步电机、一体化拖动装置等来实现节能降耗的目标。

3节能技术在抽油机井上的优化

3.1非节能抽油机改造

抽油机采油是目前油田的主要举升方式，其井数占机采井总数的93.48%，年耗电量为8721？04kwh，占机采系统总耗电量的92.34%，是主要的耗能设备。目前油田中非节能型抽油机占抽油机总数85.0%以上。因此，针对非节能型抽油机进行节能改造是油田节能常规方法之一。

改造时优选使用年限较长，系统效率较低，能耗大的机型，同时考虑其平衡率情况，优先选择调平衡困难，功率利用率在15%～30%之间的进行改造，功率利用率较大时改造后虽然有一定的下降，但是对电机的降功率改造不利；功率利用率较低时，节电率较低，但降低功率级数可行性大，实现节能效益的最大化。

3.2抽油机选择上尽量选取合理节能产品

每一款节能产品、每一项节能措施在合理的环境下都能起到节能降耗的效果，但是节能产品或者节能措施需要再合适的工作环境下，采用合理的配合方式才能使节能效果达到最大化，不合理的组合可能会导致节能效果下降甚至没有节能效果。因此在实际的作业中，需要谨慎的考虑节能组合，使其发挥1+1>2的效果，带来更高的经济效益。合理选用节能抽油机和节能拖动装置的优化组合，属于地面节能部分，是传统且实用的节能手段。

3.3从整个系统出发实现节能降耗

石油工程是一个系统庞大的工程，抽油作业是其中一个环节，而抽油机又是抽油作业其中的一个环节，因此为实现节能降耗的目的，还需从整个系统着手。首先，根据油井地面和井下双重因素，选择合理的油泵；其次，从技术上进行节能研究是一个方面，从制度上进行节能则是另外一个有效的方面。制定合理严肃的节能制度，严格要求抽油机使用，避免“大马拉小车”的状况出现。另外制定适合整个工程进程的制度，保证在每个作业环节都有与之匹配的制度，使作业施工有规可循。