浅析提高抽油机设备运行效率的有效措施

夏睦虎

（中国石油青海油田公司机械厂，甘肃 敦煌 736202）

在目前油田开发工作不断深入的过程中，抽油机的应用范围在不断扩大，并表现出提高开采效率和降低人工劳动强度与成本的重要作用。但是在抽油机长时间的运行中，不仅会由于出现故障而降低其运行效率，而且会由于其进行每一次的能量传递中出现能量损失，导致抽油机系统效率的下降。而抽油机系统的效率则主要就是地面设备所输入的能量在经过各个环境的能量损失后剩余的抽油机系统输出能量，也就是能够把井内的液体向地面进行举升所需要的能量与抽油机系统输入能量的比值。为了实现油田开采效率以及经济效益的提升，就需要提高抽油机设备运行效率。

1 抽油机采油概述

抽油机在目前的油田二次采油作业中发挥着重要作用，是油田机械采油的主要采油方式，其原理就是通过电能来带动电动机转动，并由电动机来带动抽油杆转动，而抽油杆则带动杆泵进行采油。为了完成单井的采油过程将井内的液体向地面进行抽排，就需要通过电动机的三角带来将高速旋转的动力传递给减速箱的输入轴，并且经过三轴二级减速之后输出低速旋转运动并且由曲柄连杆结构向抽油机驴头进行传递，带动其进行上下往复运动。在目前的油田开采作业中，为了实现节能降耗的目的而提高油田开采的经济效益，就需要采取措施来对抽油机井的能量消耗进行尽可能的降低，通过对抽油机系统各个部件的维护来确保最佳效能的发挥，实现对抽油机、抽油杆以及抽油泵的优化来提高抽油机系统的效率。在抽油机运行的管理与日常维护中，通过巡回检查、十字作业法以及其他科学的管理措施实现抽油机管理水平的提高，加强对生产参数的配合以及抽油设备的配合，在满足油井供液能力的同时，实现原油开采和单井产能指标的提高。

2 影响抽油机系统效率的主要因素分析

（1）电动机功率的损失。抽油机系统运行中，电动机的主要作用就是提供动力，电动机一旦出现故障，就会导致整个抽油机系统无法工作。在抽油机系统正常运行中容易出现载荷变化较大的问题，这就会导致电动机出现较大的功率损失。这就需要针对抽油机上下冲程过程中的电动机做功差异的现象来进行处理。此外，如果没有对电动机进行合理设置和选择，导致所选择的电动机功率不足，无论通过何种方式的优化和调整都无法达到预期的功率损失控制效果。这就需要对电动机进行优选来确保动力传递作用的有效发挥以及抽油机系统的正常运行。

（2）抽油系统的生产参数不合理。抽油系统中的生产参数主要包括抽汲参数、泵径、冲程以及冲数和生产压差等，这就需要对抽油机系统的工作制度进行合理确定以实现系统效率的提升。但是，如果油井的供液能力不足而需要采取连续抽油的方式进行解决时，同样会导致能量的极大浪费。但是如果采用大泵径的抽油泵进行生产以满足油井供液能力要求时，也会导致抽油泵泵效的降低以及系统整体运行效率的降低。

（3）抽油机系统的管理水平欠缺。在实际的抽油机系统运行中，往往会出现工作人员对抽油机的日常管理措施不当的问题，主要表现在会导致抽油杆与油管之间出现偏磨问题，甚至会导致抽油杆断脱等严重问题，这就会对抽油系统的正常运行造成干扰而导致泵效的降低。此外，如果出现井口不对中的问题以及减速箱出现漏油的问题，也会导致抽油机系统效率的下降。此外，由于地面盘根出现严重磨损而导致出现抽油机漏油的问题，这也会导致系统运行效率的下降。

（4）由于腐蚀而影响到系统效率。抽油机系统中存在数量较多的机械部件，由于腐蚀问题会使其机械强度降低，如果其承受较大的载荷作用时就可能会导致出现金属疲劳问题的发生，对抽油机的使用寿命产生不利影响。在油流的腐蚀作用下以及油井出砂和结蜡的作用下，也同样会导致抽油泵漏失问题的发生，从而会降低抽油泵以及抽油系统的整体效率。

（5）对节能降耗的控制不到位。在油田开采过程中，抽油系统是消耗电能最多的系统，尤其是在高负荷且长时间的运行中，如果没有对电动机的能量进行充分运用就容易出现能量浪费的问题，而且此问题容易发生在抽油机下冲程的过程中。这就需要通过节能措施避免能量消耗剧增的问题，降低油田生产成本，实现抽油系统效率的提升。

3 提高抽油机设备运行效率的有效措施

抽油机设备运行效率不仅与抽油机的产液量和电动机的效率有关，而且还受到井筒工况、地面设备以及地层供液能力等因素的影响，因此，为了实现抽油机系统效率的提升，就要从以下几个方面进行全面分析和研究。

（1）有效地提高电动机的运行效率。正是由于电动机是抽油系统的动力来源，尤其是在抽油机的下冲程过程中，可以将此过程中的能量进行储存来供上冲程时使用，确保上下冲程做功的均匀性，在此过程中需要通过平衡装置来满足上述要求。此外，为了实现电动机效率的提升，可以通过电容补偿技术实现电动机功率因数的增加。还要针对油田开采和所用抽油机型号来进行电动机的选择，通过变频改造实现电动机转数的改变，满足抽油机上下冲程的需要。通过以上措施可以满足抽油机平衡度的要求，提高电动机的运行效率。

（2）推广使用节能降耗新技术。在抽油机系统中所采用的节能降耗新技术主要通过对深井泵中进行油管锚的设置实现油管变形的降低，避免对泵效产生不利影响，而且通过气锚分气的原理来对气体影响深井泵泵效的问题进行解决。此外，还可以对地面设备进行优化设计，使用具有两个驴头的新型抽油机或者是前置式抽油机来实现系统运行效率的提升。并且要定期对抽油机进行维护保养，降低其运行中的故障概率。不仅如此，可以对节能控制箱进行应用，其主要作用就是降低抽油机在低负荷运行状态下的电动机输入功率，这样就可以实现电能的节约，满足节能降耗的要求。

（3）提高井下系统的效率。为了实现对井下系统效率的提升，可以采用清防蜡技术，就是对井筒结蜡的问题进行及时清理和有效预防。或者是对抽油杆柱的传递效率进行提升确保能量向井下抽油泵进行传递。对井口盘根盒进行优化以及对盘根材料进行优化选择，防止出现井口盘根盒漏失的问题而实现抽油机井产量的提升。

（4）优化抽油系统的生产参数。为了实现抽油系统的生产参数的优化，首先就要对电动机进行合理的选择，确保电动机和抽油机的参数相匹配，其次就是对抽汲参数进行合理选择和配合，以及对泵径、冲程和冲数等进行合理确定与配合，实现对抽油参数的设计和优化，提高抽油系统的效率。最后就是在油田的实际开采生产中，按照井下供液条件的不同来对抽汲参数进行优化设置，对工作制度进行合理确定，实现系统效率的提升。

（5）提高抽油机系统的管理水平。为了实现抽油机系统的管理水平，首先就要加强对工作人员的技术培训，对采油工作人员的专业能力和综合素质不断进行提升，而且提高管理人员对抽油系统的管理能力，保证抽油系统中的设备都处于最佳工作状态来实现抽油系统最大化的目的。通过技术培训确保工作人员掌握抽油机系统的结构组成及工作原理，加强对抽油机系统各个部件的维护保养，在系统运行出现异常时可以对故障隐患进行预测，并且在故障出现时能够对故障原因进行快速诊断并采取有效措施进行故障清除，确保抽油系统的正常运行。此外，还要加强对抽油系统运行的日常巡回检查，及时发现抽油系统运行中的异常和故障，并且实现对抽油系统运行的动态管理和资料分析，通过增产提效技术措施的制定和实施，以及生产现场管理的加强实现油井产能的不断增加。

4 结语

为了提高抽油机设备的运行效率，不仅要基于抽油机和抽油系统对油田开采作业的重要性，还要根据抽油机的构造以及工作原理，对抽油系统运行效率产生影响的因素进行详细分析，然后相对应地采取提高电动机的运行效率、推广使用节能降耗新技术、提高井下系统的效率、优化抽油系统的生产参数、提高抽油机系统的管理水平等措施实现抽油机系统效率的提升，最终实现油田采收率的提高和油田开采企业经济效益的提升。