论如何提高机械采油系统效率

闫海龙邱天辉刘 瑞

（1.中国石油华北油田公司二连分公司 内蒙古锡林郭勒盟锡林浩特 026000；

2.中国石油华北油田公司第三采油厂 河北河间 062450；

3.中国石油集团渤海石油装备制造有限公司石油机械厂 河北沧州 062552

论如何提高机械采油系统效率

闫海龙1邱天辉2刘 瑞3

（1.中国石油华北油田公司二连分公司 内蒙古锡林郭勒盟锡林浩特 026000；

2.中国石油华北油田公司第三采油厂 河北河间 062450；

3.中国石油集团渤海石油装备制造有限公司石油机械厂 河北沧州 062552

石油产业在近几十年来发展迅速，但经过长期开采，全球大部分的油田已经进入半衰阶段。由于油田自喷力不足，要借助外力和技术来解决，对于半衰期和衰竭期的油田开始采用机械采油。本文主要对机械采油的方法进行介绍，对机械采油的影响因素进行分析，探索寻找能够提高机械采油效率的方法。

机械采油；系统效率；装置

在开采石油过程中，机械采油系统发挥着非常重要的作用，其质量好坏能够对整个石油开采的效率和质量产生直接影响。一般在运行机械采油系统的过程中，其功率主要有两种，分别是无用功率和有效功率。在正常运行采油系统的过程中所损失的功率就是无用功率，它能够影响整个机械采油系统的正常运行。所以，当优化机械采油系统的工作效率时，要对其中产生无用功率的具体原因进行研究分析，针对分析结果采取相应的技术措施，提升机械采油系统的工作效率。

1 机械采油的含义及装置分类

1.1 什么是机械采油

当油层的能量不足以维护自喷时，则必须人为地从地面补充能量，才能把原油举升出井口。如果补充能量的方式是用机械能量把油采出地面，就称为机械采油。机械采油装置具有操作方便、安全性高、成本低、适应性强、耗能少、工作效率高、维护费用低等优势。

1.2 机械采油装置主要种类

目前，国内外机械采油装置主要分有杆泵和无杆泵两大类。有杆泵地面动力设备带动抽油机，并通过抽油杆带动深井泵。无杆泵不借助抽油杆来传递动力的抽油设备。目前无杆泵的种类很多，如水力活塞泵、电动潜油离心泵、射流泵、振动泵、螺杆泵等。目前应用最广泛的还是游梁式抽油机深井泵装置。因为此装置结构合理、经久耐用、管理方便、适用范围广。

2 机械采油的效率组成

地面和井下两大部分组成了机械抽油系统。发动机、减速箱、传送带、连杆装置、进口装置构成了地面部分。抽油管柱、抽油泵和油套管柱构成了井下部分。

抽油机的系统效率由地面效率和该系统的井下效率组成。在转换能量的过程中，会产生一定的损失，在分析抽油机系统效率时可以从两个方面进行:（1）发动机，减速箱，皮带和连杆装置为地面装置的主要能耗；（2）抽油管柱，抽油杆，抽油泵是井下装置的能耗。

一般情况下，输出的功率=有效功率+损失的功率

抽油机系统功率=有效功率/输出的功率

泵效=实际抽油量/理论抽油量（即抽油泵的效率）

液体漏失，抽油杆和抽油管的弹性伸缩，体积系数，气体和充不满都是影响泵效的因素。

3 有效提高机械采油效率的措施

3.1 影响械采油效率的因素

主要包括人为因素、机械因素、自然因素三个方面。人为因素主要是指对油井的日常管理，开发节能设备，检测设备质量，操作方法是否得当，研究新技术。机械因素主要指自身的能耗损失，发动机的功率利用率、皮带传送效率、抽油机配置载荷率、盘根盒的同轴度、平衡度等。而自然因素则主要包括油田的化学和物理性质，周围的地理环境等等。

3.2 主要措施

（1）优化系统。使系统的有效功率增加，提高技术水平，将发动机功率利用率提高到20%以上，抽油机载荷利用率达到60%～80%。使用平均功率法对平衡技术进行调整，提高皮带传送效率，及时调整和更换状态不好的皮带，抽油机的型号不同采取的皮带松紧度也应不同。对盘根盒的同轴度调整好，采用适宜的松紧度。

（2）提高泵效。主要包括：①使用合理沉没度；②工作方式要合理，使用大冲程小冲次，减少悬点载荷和气体的影响，使诱喷作用增强，避开不利区域；③使用油气管锚来减少冲程损失；④对气体能量进行合理利用；⑤加大研发力度，对泵的结构进行改善，使泵的抗磨抗腐蚀能力得以提高。

（3）使低产井的效率提高，降低冲次，必要时要停抽；利用间歇生产制度对间抽生产进行自动控制。

（4）减少杆管弹性损失。对泵挂进行锚定，减少杆管弹性损失以提高井下效率。为防止偏磨可以采用尼龙扶正器防偏磨和滚轮扶正器。防蜡工作可以采用磁性防蜡器，尼龙刮蜡器,清防蜡剂，温控短路热洗。井下气锚的防气工作要将地点套管防气阀与防气泵配合使用。使用井下防砂泵，防腐液。

（5）对采油设备的科学管理要加强，对更换机油，传动装置、传送带、蹦的沉没度进行定期检查和调整，也要根据实际情况进行维护。

（6）对供采为题进行协调，使得动力配置合理，分工合理，工作方法要科学。井的沉没度高时要对抽油参数进行调整，使机器功率降低。针对供液差的井采用间抽的方法。

（7）推广使用如宽带传动抽油机、链条式抽油机、异相型游梁式抽油机、异型游梁式抽油机、液压抽油机、双驴头式抽油机等节能型采油设备。将节能技术推广普及到各个大小企业，进行宣传教育，对节能意识进行培养和提高。积极加强研究先进的节能设备。

（8）对油井日常工作加强管理，制定的油井管理制度要科学合理，检查和综合评价工作人员的表现，及时对存在问题的油井制定科学合理的解决方案。

4 结语

提高机械采油的效率是一项长期而艰巨的任务，抽油泵参数以及机杆的优化设计、油井物资人员的配置和管理、配套工艺的选择、检漏技术的测试等等都是其中的内容，需要科研人员，地质科研人员，采油人员，现场管理人员的共同配合才能够实现。在将来的采油工作中，还会发现很多特殊油藏，油田开发的难度会不断增加，地面条件也越来越复杂。这就需要不断提高机械采油技术水平，开发和普及新材料新工艺的采油系统，提高效率，降低成本，向人工智能化的方向发展，才能使我国采油工程的发展更加合理，科学、健康、持久。

［1］郭汉卿.油田开采中如何提高机采系统效率的探讨［J］.化工管理，2014，（11）：108.

［2］薛伟，章佩锋，张国宏等.机械采油效率提高研究［J］.中国化工贸易，2014，（26）：180-180.

［3］张波，周世德，张亚利等.机械采油效率影响因素研究［J］.中国设备工程，2012，（1）：33-35.