浅析提高机采效率的技术与应用

徐靖文，张恒

（1.长庆油田第五采油厂；2.长庆油田分公司第五采油厂，陕西 西安 710200）

抽油机设备在生产过程中消耗的能量是由抽油机设备动力段提供的能量的比值，就是通常在宏观角度上说的机采效率，这个比值可以直观看出抽油机设备的能源利用情况，无论是利用质量还是利用效率，都会受到这个比值影响。近几年我国大部分石油企业的主要生产设备都是选择的游梁式抽油机，主要是因为它的使用周期长，而且生产工艺相对简单，操作起来控制性强，比较适合长期稳定运行，另外，它后期的维护保养成本相对低，但它的最大的弊端是机采率比值不高，导致能量利用率很差，长期使用它会很难控制生产成本，因此，需要加强对采油工艺的研究，争取优化机采率，使油田企业可以长期稳定健康发展。

1 影响机采效率的主要因素

1.1 生产参数

影响抽油机设备的几大关键因素，其中最重要的是生产参数，因为生产参数代表的是功能和指标，在生产过程中需要运用什么功能，需要何种性能指标的设备，都是由生产参数决定的，甚至还包括抽油机设备的重要参数，例如，平衡参数和电机参数。如果生产参数优化不够，会直接影响抽油机设备运行，此时的抽油机机采效率也会偏低。

1.2 生产管理

抽油机在生产过程中，需要对各项设备进行统一管理，生产管理就是生产管理部门在抽油机工作时开展的各项管理工作。部分油田现在提出对抽油机设备进行“五率”管理，还同时进行生产参数设定，再加上平时详细记录设备运转情况，定期对设备进行维护保养等，以及抽油机设备的生产参数指定、设备运转情况管理以及维护维修保养工作等。整体的工作效率一般都受生产管理工作质量影响，平常抽油机的设备运转好坏都是生产管理工作效率决定的。

1.3 抽油设备

机械采油早就普及了，最常应用的机械采油设备就是抽油机设备。抽油机设备主要工作是将电能转化为机械能，由机械能转化为采出液。从游梁到连杆都是辅助电能转化，抽油光杆运动就是辅助机械能转化，这些能量转化过程都不简单，且通过的装置也很多，所以会有多种因素导致能量损耗，实际输出的能量低于电机提供的电能。这些影响因素主要有设备之间摩擦力，摩擦力做功会导致部分能量被抵消，还有能量转化结构，中间步骤增加一个环节，就会多一分能量损耗，最后，是机械设备的工作状态，电机在工作时，如果产生空转就会浪费能量，这些因素都会影响能量转换率。

2 抽油机设备机采效率现状分析

为了提高研究的研究水平以及实际应用价值，基于课题的实际研究需求，选择大庆油田某采油厂作为实际案例研究样本，展开研究分析。根据该厂2018年年底的抽油机设备运行参数统计数据，可以发现，该厂的抽油机设备整体机采效率较低,其中机采效率低于10%的抽油机设备数量为110口，机采效率处于10%～26%的抽油机设备数量为285口，超过30%机采效率的井仅为38口。全厂抽油机设备的整体注采率为21.4，低于大庆油田的平均水平，导致该现象的产生原因主要有以下几种：首先，该采油厂的油井的实际功率低于抽油机设备的预设功率，导致设备整体功率配置不合理，整体效率偏低；其次，部分抽油机设备不平衡，电机设备与设计设备功率需求不匹配；再次，部分抽油井的维护保养工作成效较低，导致部分抽油机电机存在故障，配电柜补偿不完善，设备润滑情况较差、盘根盒密封效果不理想等现象，影响了设备的机采效率。

3 提高机采效率的优化措施

3.1 准备阶段

提高机采效率的诸多步骤中，准备阶段是最重要的阶段，因为它是整个机采系统的初始阶段，在初始阶段，就应该对目标区域抽油机设备的各种生产参数进行了解，尤其是应该掌握抽油机设备的实际运转状况，在根据了解到的信息，做出合理的判断，最后确立将要采取的措施，提出针对机采效率提升的具体措施。其次，要制定合理的生产管理办法，完善管理制度，对具体任务进行具体划分，保证具体责任都有人可以承担，让各个部门都去严格执行管理办法，使其清楚权利义务范围，针对不同的管理部门给予不同得权利，每项权利义务都可以找到相应的薪酬待遇，根据其他行业成功案例，建立完善的奖惩评估体系，保证每个员工都会严格执行设定好的管理规定。再次，对抽油机设备运行状况，进行详细记录，再通过合理的科学技术建立完善的设备运转监控体系，采购世界先进的设备，形成可以实时监控的中央监控系统，在多个重点部位都可以进行不间断监控。例如，抽油机设备中的电机，还有抽油机设备中的光杆等，这些设备建立完整的运行参数记录，通过对运行参数的检测，在设备出现故障时，可以第一时间发现，并派出专业人员对其进行故障排除，时刻保障设备可以稳定运行。还要加强管理人员综合素质，增加定期培训，最终使整个管理团队的技术水平上一个台阶。

3.2 试验阶段

最核心的准备阶段工作完成后，就要进行试验阶段的各项工作，先是了解所有设备的型号，然后了解设备的各项参数，对设备的运转状态进行完整记录，对了解的参数进行详细的分析，得出相应结论。定期使用测试设备对生产设备的运行效率进行测试，一旦发现效率降低，第一时间分析原因，然后应用可行的优化措施，对设备进行优化。在进行机采方案优化时，要根据实际情况选取不同的方案，不同的设备运转状态也不一样，一定要根据运转状态选择最合理的优化措施。

4 提高机采效率工艺技术应用及效果

4.1 高油气比井产液量

（1）提高抽油机设备泵效。机泵运行效果直接影响抽油机设备的机采率，所以油田企业一直都很重视对抽油机泵效的研究，近几年也一直在优化抽油机泵效。先是在抽油机工作过程中应用了中排气防气泵设备，它改变了泵体结构，使泵体结构更加完美，主要是改变泵体上方机构，在上方增加一些排气孔，柱塞在进行上冲程运动时，气体会从上方排气孔排出，达到油气分离的效果，气体提前从泵筒中排出，可以有效避免发生气锁，泵工作会更加稳定，真正做到了提高泵效。

（2）油气进泵前气液分离提高在机器系统效率中的应用。在抽油机工作过程中使用气锚技术，可以更好地完成油气分离，特别是在油气进泵前，往往分离不好，应用气锚技术后可以改变这一状况。气锚技术应用过程可以划分为两个部分，第一部分是内管部分，油气比重本来就不同，在重力的作用下可以完成油气分离，原油通过装置后会使油气粗分离，油套管可以将粗分离的油排出到地面。剩下的油气混合液会进入锚筒，密度不同会使浮力也不同，浮力小的会先通过锚筒的上部，上部的排气孔将分离的油气排向油套环空。剩下没有分离的油气混合液会随着气锚向下运动，部分气体也会随之排出，剩下的气体会形成大气泡，这些气泡会上升到气锚上部分，继续通过排气孔进入油套环空。因此，好的气锚对锚筒的长度是有要求的，当锚筒足够长时，油气混合液就有充分的时间进行分离，这时油气分离效果就会显著增加，最终降低气体对泵效的影响。

4.2 提高生产管理水平

生产管理工作质量对机采效率影响是巨大的，因为生产管理工作效率低会导致抽油机设备出现问题，使机采效率明显降低。生产管理工作是一项复杂的工作，因为需要管理的内容多，而且需要管理周期也长，想做好生产管理工作，首先，要建立健全生产参数管理机制，这可以保证对各个抽油机设备生产运行状况实时监测，一旦发现设备运转异常，可以第一时间进行维修，防止设备运行不良降低机采率。其次，平时应加强设备管理，定期对设备进行维护保养，了解不同设备的参数，根据参数制度合理的保养周期，让员工严格执行设备管理制度，最后，应该加强对电机的补偿以及控制箱节能技术的研究。

5 结语

综上所述，随着能源需求量的不断增加，给开采业带来了更严峻的挑战，如何调整作业方案，优化施工工艺，提高油田开采量，是油田作业工作人员的首要攻克难题之一。因此，在具体施工中，要从集采设备的平衡、沉没度调整、井下工作整治、强化泵体工作监管等多方面综合治理，提升设备的工作效率，确保我国油田开采业的稳步前进。