抽油机工作效率影响因素与优化

刘博文

摘要 文章首先针对抽油机工作效率的主要影响因素展开了深入的分析，而后进一步基于当前的主流技术特征，对于如何切实提升抽油机工作效率进行了必要的讨论。

关键词抽油机；工作；效率；优化

中图分类号：TE933 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）12-0161-01

在油田工作环境中，抽油机井作为重要的采油方式之一，从本质上看是将电能传送至井下，借以实现将井下液体举升至井口的过程。整个过程都处于能量的不断传输和转化中，而在整个过程的各个环节中，每一次的能量传输和转化都会造成一定的损耗，因此抽油机井工作过程的效率提升，本身就是能量输入产出效果的提升，从根本上看就是能量利用效率的提升。在这个过程中，效率提升的根本就在于能量的成分利用，并且在通常的情况之下，将有效能量与输入能量之间的比值记为抽油机井系统效率。

1抽油机工作效率影响因素分析

抽油机工作效率的影响因素来自于多个方面，几乎整个采油过程中的各个环节都会对其工作效率产生一定的影响。从电动机以及输电线路和设备传动的损耗方面，一直到井下抽油杆与油管之间的摩擦阻力等多方面机械阻力，都会对抽油机工作效率带来直接的影响。但是究其根本，井下部分仍然是影响抽油机系统工作效率的最主要因素。

总结而言，对于抽油机工作效率的几个主要影响因素包括如下几个方面，即抽油杆尺寸、冲程以及冲次、泵径。

1）抽油杆尺寸，较重的抽油杆能耗必然相对较大，但是随着冲程的增加，各种抽油杆柱的能耗会呈现出下降趋势，对于某一特征的抽油杆柱而言，都必然会存在一个相对理想的冲程，使得其能耗达到最优。例如在实际的工作过程中，22 mm×19 mm、25 mm×22 mm×19 mm×16 mm以及25 mm×22 mm×19 mm三种抽油杆柱组合在冲程保持在4.2 m的时候，其能耗会有明显降低，之后下降趋于平缓。因此在实际的工作中，除了需要慎重选择抽油杆尺寸以外，对于其冲程与抽油杆本身的配合选择也是必须引起充分注意的一个方面。

2）对于冲程和冲次，必须注意到，对于同一扬程而言，在不同的抽汲参数环境下，冲程以及冲次的降低会影响到系统效率的降低，并且存在不同的下降特征。例如当冲程保持在2.6 m的时候，冲次从6次/min增加到12次/min的过程中，整个系统效率会随之下降月10%。

3）而对于泵径而言，通常是泵径会直接与耗电量呈现出正相关关系，但是同时也必须注意到泵径较大的情况下，可以实现在较低的冲次环境中获取到所要求的产液量，从而减小水力损失以及摩擦损失，从而在整个系统层面实现对于效率的提升。

总之，对于抽油机工作效率提升方面的工作而言，一方面需要关注整个工作系统中的每一个工作细节，发现各个细节对于整体工作效率的影响作用；另一个方面，还应当关注不同工作细节中各个因素之间的制约作用，只有切实落实和明确存在于其中的诸多制约作用，才能从系统的层面上实现对于参数的选择和确定，切实实现工作效率的提升。

2抽油机工作效率提升技术讨论

在当前的信息环境之下，随着对抽油机工作方式研究的不断深入，对于其工作效率的提升，同样引入了必要的信息技术予以支持。相对而言较为常见的效率优化技术，首推与工作参数选择和计算有关的软件。在这个领域中，很多软件都能够做到针对油田环境进行模拟，并且计算出最为合理的工作参数。通常而言，需要考虑进抽油机工作效率系统中的参数除了相对比较常规的内容以外，对于油层温度、析蜡温度、饱和压力以及原油密度等也都应当加以考虑，并且考虑到油田环境相对复杂，因此对于各段斜井深、各段斜井度以及各段垂直井深等也都应当予以考量。在这样的基础之上建立起抽油杆受力分析模型，并且带入数据进行模拟和修正，对多个工作参数进行计算，并且最终选择出最为合理的工作参数。

其工作重点首先在于确定各种管径、杆柱钢级以及其对应的冲程和冲次，采用不同参数搭配的时候，每一种组合都会产生对应的机采系统效率，相应的可以计算出该种组合之下的系统能耗，进一步获取到基于能量以及设备的损耗。在将泵径因素纳入到系统中的前提之下，进一步依据每一组参数的选择计算出对应的输入功率，并且进一步确定整个系统的工作效率。同时应当给出对应的单位时间内能源消耗费用，对于各种管柱以及泵的损耗，同样需要依据单位时间给出机械损耗估算，用以确定对应的单位时间损耗成本。最后在这些数据的基础之上，对相关参数进行妥善的均衡和选择，确保选择出最为合理的工作参数组合。

除相关软件用于确定机采参数并且最终实现优化以外，对于杆管的偏磨防止也同样必须纳入到工作效率提升的技术簇中来。对于进入中高含水期开发阶段的油田项目来说，其抽油井的实际状况会发生很大变化，直接导致抽油生产过程中的偏磨问题日益突出。这种状况的主要表现为动液面的下降以及抽油负荷的显著增加，这时，抽油杆以及管柱的手里状况都会有所变化，偏磨问题必然日益突出。偏磨问题的产生，对于成本的增加以及能耗的提升，效率的降低等都有着显著作用，考虑到这一方面的影响，有必要对其展开控制。

首先需要注重提升斜井以及定向井的抗磨寿命。重点在弯曲部位使用抗磨副，关注抗磨副应当具备对于扶正杆管、确保杆管不接触的作用，并且对抗磨副的表面应当加强重视，优选表面强度较高，光洁程度较好的配合副，这对于有效减低摩擦力，提升抗磨寿命有着毋庸置疑的积极意义。其次应当引入自动防偏磨抽油杆加倒拉锚治理技术。用以帮助实现扶正体使用寿命的延长，并帮助实现扶正杆作的作用。在实际的工作过程中，采用管柱错定技术可以帮助实现对于管柱弹性形变而造成的管杆偏磨问题的控制，而采用自动防偏磨装置则可以帮助实现油管以及抽油杆的隔离，降低抽油杆行进阻力，从而实现对其防偏磨的保护作用。

除此以外，为工作系统中引入加重杆或者加重锤，帮助改变抽油杆受力状况等手段，也是切实改善偏磨问题的有效措施。但是在这个过程中，必须应当注意，无论采用何种手段和措施，都必须应当做到在选择参数的时候将其纳入到整个系统中加以考虑。只有从综合系统的层面进行考量，才能得出最为合理的效果。

3结论

油田系统工作效率的提升，对于我国的经济发展以及油田工作的顺利有效展开，都具有毋庸置疑的积极意义。在实际的研究过程中，应当从井上、井下等多个方面，以一种系统的态度着眼，充分考虑和衡量多个因素，深入分析和计算，才能获取到最优的效果。

参考文献

[1]徐秀芬，李伟，曹莹，等.柔性连续抽油杆提捞式抽油机系统效率研究[J].石油矿场机械，2011（1）.

[2]呼闯.浅谈高集油田抽油机系统效率现状[J].内江科技，2011（4）.

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