论抽油机能耗因素及节能技术分析

陈莹丽

摘 要：本文所探讨的节能措施是提升抽油机能效的主要做法及措施。文中所应用的改进措施最终会形成新型节能型抽油机。针对性改变地面、井下、管理措施等方法进而使得抽油机更具节能生产的能力，一方面为企业创造了更多的效益。另一方面符合了集团公司对节能生产的基本要求，是目前石油企业发展的主要目标方向。

关键词：抽油机;节能;效率

1 节能概念的提出及意义

能耗问题是采油生产成本投入的主要问题。目前所采用的的抽油开采方式是我国油藏地质条件所决定的，低产、低渗的情况造就必须采取这样的开采模式。油田更是如此，注水开采，以水换油、以电换油，基本都是依靠能源换取能源。随着世界能源发展及人们对石油能源需求量逐步增大，针对石油生产的效率问题应该提出新的要求。目前采油过程中，采油设备电力损耗成了开发经营成本的重要开支。目前我们的抽油机平均采油率在26%左右，与国外水平相比我们的采油率相对较低。以游梁式抽油机为例，通过简要计算得出其效率基本在12%-20%左右，从数据分析得出，现在所应用的抽油机存在效率低、能耗大、经济性差的问题。因此提升抽油机设备经济性、效率显得尤为重要，一方面通过改善抽油机效率促进了开采能力的提升，另一方面高效率作用下降低了成本投入。通过节能改造进一步保障采油效益。

2 抽油机能耗因素分析

2.1 地上因素

地上因素主要是指地面设备的能耗影响，一般包括电动机、皮带、减速器等因素。其中电机因素主要是电动能耗，电动机是提供抽油机运动的能源，一般电动机工作过程中所需要的启动转矩较大，且电机载荷率波动较大，因此电机存在寿命短、负载率低、电流波动大等问题，造成了大量的能量损耗。

2.2 井下因素

盘根盒的主要作用是房子井液漏失，盘根盒的松紧决定了井口漏失情况，过松的盘根盒会使得井口漏失严重，过紧的盘根盒又会造成摩擦阻力的增大使得能耗增加，且过大的摩擦力会促使填料寿命过低，易损坏;抽油杆与举升液体间及抽油杆与油管间的摩擦损失是抽油杆主要能耗形式，在油田开发中后期，随着油井含水率逐步上升，出沙量增大，进一步造成油杆与油管的摩擦，造成能量损耗;抽油泵的能量损耗主要抽油泵将井下液体提升至地面过程中存在一定的能量损失，其中主要表现为设备机械损耗、容积损耗和水力损耗。

2.3 管理因素

管理因素主要是指操作人员对抽油机系统设置不正确所造成的能量损耗，其中包括对抽油机抽汲参数、平衡度以及设备保养等管理设置不到位。由于管理问题导致抽油机不能极大限度发挥自身能效，进而造成地面与井下效率的降低。因此管理因素占能耗主导地位。

2.4 运行环境恶劣

设备老化是能耗损失的又一表现，抽油机的老化主要与抽油机所处的运行环境有极大的关系。采油机布置一般都处于荒山之中，风吹日晒，而机械设备如果不能及时维护会使得设备容易老化损坏，从而造成资源浪费损失。

3 提高抽油机效率的措施

3.1 节能电机

电机节能主要通过配电节能措施或者改变输入输出机械特性。配电措施主要采用三级补偿，抽油机单井第一无功就地补偿、配电网高压无功分散补偿、变电所高压无功自动跟踪补偿。通过改变输入机械特性改变电源频率从而实现与负荷特性的柔性配合;或者根据改变其转速差实现电动机与抽油机的配合;再者提高电动机的功率因数和负荷率。如采用超高转差电动机、采用永磁电动机等节能电动机来改变异步电动机的机械特性，降低抽油机的启动能耗。

3.2 变频调速

利用变频调速进行动态调整，电动机功率与转速成正比，通过动态改变电动机转速使得井下泵排量与原油地层渗透率相互适应，并且根据出油量及出液量，自行变频调整电动机转速，从而达到节能的效果。采取变频控制进一步提高了电机功率因数，使供电电流减小，减轻了电力设备负担，降低线路功率损耗。

3.3 特种抽油杆

采用特种抽油杆，在抽油杆往复运动过程中采用新型材料进一步降低摩擦阻力，目前像玻璃钢、铝合金、钢丝绳等抽油杆已经逐步进入采油设备市场，这些特种材质的抽油杆拥有单位长度重量轻、抗拉强度高的特点，可使井下功率损失减小，进一步提升节能效果。

3.4 管理節能措施

针对抽油机进行节能管理，主要对抽油机运行过程中的抽汲参数、平衡度及沉没度等进行严格管控。避免因为参数指标不合格所造成的能量损耗以及设备损耗。有关平衡度的设置主要是针对不同型号抽油机采取相适应的平衡调整措施，使得抽油机平衡度维持在合理范围区间。对抽汲参数的调整应当根据油井生产能力，供液能力综合计算进行设置，对“低泵效，低产量，大冲程”供液能力较差的生产井在不影响产量的情况下优化生产参数;对“高泵效，高液量，高含水”具有自喷能力的井采取停井自喷生产方式;对稠油井采用“大泵，大冲程，低冲次”生产制度。对正常井采用增大沉没度减少气体影响，增大泵充满度等。选择合理的沉没度用以提高泵效，从而减少能量损耗。

参考文献：

[1]张云钊，王桂林，姚庆童，等.抽油机变速运行控制节能效果评价[J].石油石化节能，2019（02）：41-43.

[2]张宇.油田抽油机电机节能运行技术研究[J].石化技术，2018，25（08）：317.