浅探提高抽油机井系统效率措施研究

杨帅

摘要：抽油机井系统运行效率是进行油水井生产作业效率评价的主要因素，同时也能直观的反应出油水井的电能消耗情况。由于抽油机是目前油田主要的机械采油设备，但是抽油机井系统在油田实际的生产开采中也成为了能耗大户，对油田节能降耗、降低成本起到了负面作用。鉴于此，不断提升抽油机井系统的运行效率是提升油田经济效益的有效途径。

关键词：抽油机;经济效益;采油设备

1     抽油机井系统效率的组成

抽油机井在生产作业过程中主要是将电机电能转化为抽油机举升势能的过程，但是在其每一次完成能量转化的过程中都会产生一定的能量消耗。抽油机井系统地面输出的能量减去其能量转化过程中消耗的能量就是抽油机井系统在运行过程中的有效能量，有效能量与系统地面输出能量比值就是抽油机井系统效率。

2     影响抽油机井系统运行效率的因素分析

2.1  影响地面系统效率的因素分析

对抽油机井系统运行效率能产生严重影响的地面设备主要有电机、皮带、减速箱以及四连杆机构。

电机：电机在运行的过程中会产生热量，而且机械部件传动会产生机械能损失。电机型号、质量、以及电机与系统的匹配程度、电机的老化等因素都与电机实际的运行效率有很大的影响。而电机型号、电机与系统匹配程度与等是主要影响电机运行效率的影响因素。

皮带：皮带在运行过程中会产生摩擦损失，这也会对抽油机井系统的运行效率出产生一定的影响。另外。皮带在运行过程中由于自身有一定弹性，因此会产生变形能量损耗，而皮带在运行过程中出现打滑、振动、错边等情况都会出现一定的能量损耗。而皮带松紧程度、皮带轮对正度以及同心度等都会对皮带的传动效率产生严重的影响，而皮带的松紧程度是主要影响皮带传动效率的因素。

减速箱：减速箱在运行过程中也会产生摩擦损耗。抽油机井系统的减速箱一般采用都是三对人字型齿轮，两个齿轮在传动过程中相互之间会出现一定的滑动，从而导致出现摩擦，引起能量损耗。另外，轴承在运行过程中也会出现摩擦损失。齿轮以及轴承的润滑性能是影响减速箱运行效率的主要影响因素。减速箱一般对抽油机井系统的影响很小。

四连杆机构：四连杆机构主要是由三幅轴承和一根钢丝绳组成，四连杆机构在运行过程中轴承会产生摩擦损失，而钢丝绳的变形也会导致出现部分能量损失。因此，轴承的润滑性能以及钢丝绳的变形量是主要影响四连杆机构运行效率的影响因素。四连杆机构在系统运行过程中通常都会得到很好的保养，因此，对抽油机井系统的影响也比较小。

2.2  影响井下系统运行效率的因素分析

对抽油机井系统运行效率能产生影响的井下设备主要是的盘根盒、抽油杆、抽油泵以及管柱。

盘根盒：如果抽油机系统在运行过程中出现盘根盒过紧、井口偏中等现象就会导致悬点的载荷逐渐增加，从而导致磨阻的增加，影响了抽油机系统的运行效率。

抽油杆传动：如果抽油机系统在运行过程中出现井斜、抽油杆、油管等完全的现象就会导致抽油杆出现磨阻增加的现象，从而使得抽油机传动的能耗增加。而抽油杆冲程、冲次、以及与稠油泵的匹配程度等都会严重影响抽油杆的传动效率。

稠油泵：稠油泵在的运行过程中产生能量损失比较多，其中摩擦造成的功率损失、抽油泵的容积功率损失的以及水力损失等都是造成抽油泵功率损失的主要因素。抽油泵的结构形式决定了轴油泵机械摩擦损失以及水力功率损失状况。通常情况下的泵的漏失等是影响抽油泵功率损失的主要因素。

3     提升抽油机系统效率的有效途径

抽油机系井系统效率的提升主要可以从地面以及井下等两个方面来进行。

3.1  提升地面系統效率的途径

抽油机井系统地面效率主要包含了电机效率、抽油机效率两个部分。因此，要想提升抽油机井系统的运行效率就必须要从电机效率以及抽油机效率等两个方面进行。

3.1.1      提升电机效率的措施

我国目前配套的抽油机电机在实际运行过程中仍然会产生较大的能量损耗，而且部分抽油机实际配置的电机的功率要远远超过抽油机实际运行的所需的出入功率，功率不匹配现象比较严重，因此，导致电机在运行过程中出现负载率以及功率因数偏低的现象，电机的无功能量损失较大。：（1）合理配置电动机：一般情况下，三相异步电动机在其实际负载率达到85%的时候其实际运行效率最佳，如果电机实际负载率以及功率因因数过小，就会导致电机功率下降。针对目前油田电机在实际应用过程中出现的小马拉大车的现象，要充分结合抽油机实际的运行情况来合理的配置电机，这样就能充分降低电机的无功损耗，提升电机的功率因数，这样就能有效提升抽油机系统运行效率。（2）应用高效电动机：当Y型三相异步电动机实际运行功率达到其额定功率的85%时，其实际运行效率以及功率因数就处于最大，而随着电机负载率的将降低，其运行效率以及功率因数也会逐渐将降低，从而使得能耗逐渐增加。而抽油机井系统在生产实际中扭矩的波动大，因此电机的实际负载率也在不断变化，因此Y型三相异步电机也不可能始终保持在最佳运行状态。

3.1.2      提升抽油机效率

皮带式抽油机不仅冲程更长，而且冲速较小，抽油泵的实际充满系数也比较更好高。改型抽油机在实际运行过程中皮带能够有效吸收震动，换向过程也比较平稳，因此，抽油泵的惯性载荷等都比较小。

3.2  提升井下系统效率途径

3.2.1      优化抽汲参数

抽油机井系统在实际运行过程中会受到抽汲参数的严重影响，因此，在实际生产作业过程中，要充分结合实际情况不断优化抽汲参数，尽量选择泵径较大、冲程较长的抽油泵，并采取间歇开泵措施来提升到泵效，从而起到有效提升抽油机井系统效率作用。

3.2.2      合理调整盘根盒松紧度

抽油机井系统在运行过程中光杆与盘根盒之间产生的磨阻会造成严重功率损失的，如果盘根盒太紧或者光杆的井口对中性较差，就会导致举升过程中负荷增加，从而导致抽油机出现功率损失现象。因此，必须要合理的调整盘根盒的松紧成都的，这样才能有效控制悬点的载荷情况，从而有效提升抽油机系统效率。

4     结束语

抽油机是我国油田目前主要采用的一种机采设备，但是抽油机系统运行效率低严重影响着油田的原油开采效率，鉴于此，要结合实际情况优化机采系统，进一步提升抽油机井系统的运行效率。

参考文献：

[1]   赵华，刘杰.抽油井机采系统节能技术应用现状分析[J].石油和化工节能，2020（01）：39-50.

[2]   赵颖颖.提高抽油机井系统效率[J].内蒙古石油化工，2015，41（07）：71-72.