抽油机井地面工艺与管理研究
摘要：
在油田开发过程中，随着流体不断从油藏中采出，油藏中能量不断减少，油层压力不断降低，当油层能量下降到不足以将原油从井底举升到地面时，就需要人工给井中原油补充能量将油采到地面，就称为机械采油。目前抽油机井采油是油田应用最广泛的机械采油方式，它是靠人工举升井筒液量来采油的。本文将介绍抽油机井采油的基本知识以及地面流程和管理。
关键词：抽油机井，流程，管理
Abstract:
In the oil field development process, as the fluid from the reservoir in the recovery, the energy reservoir in the steady decline in reservoir pressure lowering, when the reservoir dropped to insufficient energy will be from the bottom of crude oil rose to give ground when it needs artificial To the oi l wells will be added energy-oil to the ground, known as the machinery production. Well now pumping oil production is the most extensive application of mechanical production methods, which rely on artificial lift shaft of the oil production volume. This article will introduce the basic pumping oil wells and surface processes and knowledge management.
Key words: Pumping Well, processes, management
1基础知识
1.1 抽油机设备与保养
抽油机是油田机械采油的主要地面设备，目前国内各油田采用的抽油机设备型号越来越多，但最常见的，最具代表性的抽油机类型是常规型游梁式曲柄平衡抽油机。这里重点介绍该类型抽油机的组成结构及维护保养。
1.1.1 抽油机的组成
抽油机主要是由四大部分组成：
游梁部分：驴头、游梁、横梁、尾梁、连杆、平衡板（复合平衡抽油机）
支架部分：中央轴承座、工作梯、护圈、操作台、支架
减速器部分：底船、减速器筒座、减速器、曲柄、配重块、刹车等部件
配电部分：电机座、电机、配电箱等
1.1.2 抽油机保养
抽油机是24小时连续运转的机械。维护保养工作是使抽油机能正常运转的基础工作。各地区的情况不同应根据具体情况结合岗位责任制，制定检泵修井周期，建立定期保养制度。维修保养工作可以概括八个字：“清洁、紧固、润滑、调整”。清洁—指清洁卫生，紧固—指紧固各部件间的连接螺丝，润滑—对各加油点定期添加润滑油脂，调整—即对整机的水平、对中、平衡、控制系统等为主的调整。
抽油机的维修保养在生产实际中按级别分为三个级别保养：即例保、一级保养和二级保养。
1.2 抽油机井井口装置及维护保养
为了保证油井的正常生产及稳产高产，就必须在井口和站内安装一些能控制，调节油气产量，对油气进行加温，外输的设备，我们把这些设备称为井站设备，这些设备通过管、阀串连成一个系统，是整个采油生产过程中不可缺少的设备。
1.2.1 井口装置的组成
抽油井井口装置由套管头、油管头、抽油三通和光杆密封器组成，其中套管头和油管头与其他井口装置相同，光杆密封器也称为密封盒主要由上部的密封盒和下部的胶皮闸门组成。
1.2.2 井口装置的维护保养
井口装置的维护保养内容是：保持设备清洁无渗漏、无油污、无锈、无松动、无缺件、各部件开关灵活好用。
1.3 计量间
计量间是采油井集汇油气掺水，热洗的处理中心；目前各油田基本上都是以车式计量间为主。其主要设备是由三大部分组成：采油汇管阀组（油阀组）、掺水阀组和油气计量装置。
1.3.1 计量分离器
计量分离器是计量间最主要的油气计量设备，是一种低压容器设备，主要是用来计量单井产液量、产气量。在使用过程中关键是要倒对流程，不能憋压。
计量分离器的维护主要是对其进行更换玻璃管，测气挡板，定期冲砂等操作，保持计量间干净整齐。
1.3.2 阀组
计量间的主要组成除分离器外还有油阀组和水阀组两部分，这里主要介绍油阀组。
油阀组主要是由低压闸板阀和管路组成的，有来油汇管，计量汇管两大部分，其主要是用来集汇单井来油，控制量油的，有正常生产流程和计量流程。
油阀组采用的闸板阀通常是各种规格的低压阀，其维护保养主要是经丝杠压盖填加油脂，更换密封圈，更换法兰垫片等。
2抽油机井生产工艺流程
由于各油田采油工艺流程各具特点，这里介绍冀东油田高尚堡作业区高30计量站的抽油机井地面流程。
2.1 正常生产流程
正常生产时井口关闭的闸阀有：套管热洗阀、直通阀。半开的阀有：套管测试阀、油压阀。全开的阀有：生产总阀、生产阀、回压阀。控制的阀只有掺水阀，它是双管半热流程中特别之处，它可根据不同的油田生产管理情况，安装水嘴或是针型阀等。
2.2 单管生产流程
计量间掺水液经掺水阀由掺水管（高压管）到井口，再由掺水调节阀调节适当的掺水量后，同井口采出液一起经生产阀从生产管（低压管）输到计量间的来油汇管，最后通过计量间外输阀输出。
2.3 双管生产流程
计量间内的掺水阀关闭，单井来油阀下部的高低压连通阀（根据实际情况安装的）打开，井口的高低压直通阀也打开，这样油井采出液经生产阀后就可以从生产管和掺水管一同输油，即双管生产，输到计量间的来油汇管，最后通过计量间外输阀输出。它主要是用来满足高产液量油井生产的。
2.4 抽压流程
抽油机井抽压的目的是当油井检泵后或日常管理中对井下泵况有疑问时而进行的井口憋压。其流程为：在正常生产流程状态下，准备好油压表，关生产阀，待压力上升到一定值时（2.0MP）或抽压次数（10个冲次）够后，停止抽油机，观察压力变化，注意压力变化，注意抽压后迅速打开关闭的闸阀，启动抽油机井恢复正常生产。
2.5 单井热洗流程（压井流程）
在正常生产流程状态下，打开套管热洗阀，在打开前可根据需要，先打开地面循环，即开直通阀再关闭掺水阀，其余阀门不动。
3 抽油机井管理及分析
抽油机井的管理是为了解油层的生产能力，设备能力以及它们的工作状况，为进一步制定合理的技术措施提供依据，使设备的抽油能力与油层的供油能力相适应，充分发挥油层潜力，并使设备能在高效率下正常工作，以保证“降本增效，夺油上产”。这里介绍冀东油田高尚堡作业区高30计量站的抽油机井管理。
3.1 各井巡回检查
巡回检查是采油工每班或每日必须进行的检查保养。它的目的主要是了解设备的运转是否正常如盘根盒是否漏油，皮带是否松动等；管线有无穿孔；采油树的闸门开关及流程是否正常等。
3.2 井口录取油压、套压、回压
抽油机井的油压、套压、回压要每天在井口录取一次，特殊情况如作业新开井要加密录取数；差异大的能分析的及时分析，不能分析的要及时上报；将结果记录在记录本上。
3.3 测电流
抽油机工作电流要每天测一次上下冲程电流，对于作业新开井或调参等情况还要多测几次。电流录取后要计算抽油机平衡率和与上次正常的电流对比，及时了解泵况变化情况。分析后把测的电流数据填入报表中。
3.4 量油、测气
高30计量站是个自动化量油的计量站，产量通过人为排序自动计量，各井产液和产气量可直接从计量查询中获取。将所测结果与前一天产量比较，若差别较大，则须重新测量进行分析；若解决不了的要及时上报。本站实行三天大量油制度，即对于重点井（产量大）和作业新开井每天都要测量；其余都是间隔三天测量一次；每三天要对所开井取样一次（作业新开井每天测一次），通过化验室化验得出的含水率来计算产油量，因此三天之内所用的含水是相同的，最后将所有测量结果填入量油测气记录本上。
3.5 一井一法
本站以“一井一法”管理为基础，全面提高油水井管理水平和稳定原油产量，降低能耗，提高经济效益，保证业绩指标的圆满完成。
（1）按“油井资料录取规定”录取油填写井各项资料，按“一井一法记录本填写规定”由管井人填写
（2）所管辖的井每三天憋压一次，测电流一次，资料中应如实的反映测试内容。
（3）日常管理中发现液量，含水压力，电流等变化较大的油井及时向开发组工程汇报，并进行初步分析，对于技术组下达的措施意见要认真执行，并做好前后对比分析工作。
（4）对请防蜡，降粘工作，要求管井人明确计划，认真落实相关规定，并在分析栏中及时准确分析措施效果。
（5）对间开井要及时量油核实，结合地面情况，向工程岗建议合理的见开制度。
（6）对开发区块停产3个月以上的井，要求精心分析研究，提出挖潜措施，达到增油效果。（7）耗电分析一栏中要求按照规定近配单井耗电，对耗电变化大于10%的油井，要求及时上报。（8）分析内容：
①分析油井月度动态变化特点。包括：液量、油量、含水、动液面、电流。
②对动态变化特点，做进一步分析。首先利用功能图，电流等资料分析设备因素的影响；其次，
对管理措施效果进行分析；第三，进行地面分析，结合功能图，液面资料，分析地面能量情况。对于有注水补充能量的井，要进行组分析。第四，要对管理措施（间开制度、平衡率、套控、碰泵、清防蜡、调参等），作业效果情况进行分析。
③对分析结果进行结合，提出措施意见。包括：工作制度调整，间开制度调整，平衡调整，设备
保养，工艺措施（深抽、找水、提液、泵升级、解堵、防沙）。
参考文献
[1]于云琦.采油工程.北京：石油工业出版社，2006
[2]中国石油天然气集团公司人事服务中心.采油工（上册）.北京：石油工业出版社，2004
[3]吴宏译.管道运行与维护--实用方法，2007年
致谢
感谢我的指导老师高书香老师和实习师傅刘新勇，他们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我实习和以后工作的榜样；他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。在这片论文的每个实验细节和每个数据，都离不开他们的细心指导，指出我论文中的每个错误，可使我的论文更加完整和不忘的教导。从开始进入课题到论文的顺利完成，他们给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意。
学生姓名：魏彩玲
学号：34号
指导教师：高书香
专业：石油工程技术
年级：三年级
学校：承德石油高等专科学校
游梁式抽油机的节能措施在实际生产中的应用 摘要:探讨游梁式抽油机节能的新方法,即在采用优化游梁式抽油机电动机及控制装置、四连杆机构、悬点载荷平衡装置和传动元件的基础上,来提高这些子系统的效率达到节能的目的,并提出了计算系统效率的方法。 关键词:游梁式抽油机节能新技术综述 1 电动机节能方法 对于抽油机的电动机,节能的关键是提高其负荷率。其一,人为的改变电动机的机械特性,以实现负荷特性的柔性配合,主要是改变电源频率,提高系统效率,实现节能。其二,从设计上改变电动机的机械特性,改善电动机与抽油机的配合,提高系统运行效率。其三,通过提高电动机的负荷率、功率因数,实现节能。使用的节能电机主要有:变频调速电动机,电磁调速电机,超高转差电动机。在使用超高转差电动机时, 应对抽油机系统进行优化设计,才能达到预期目的。试验表明,超高转差电动机能与变几何形状抽油机(如异相抽油机)和前置式抽油机配 合使用,效果很好。另外还有电磁滑差电动机、稀土永磁同步电动机、双功率电动机和绕线式异步电动机。游梁式抽油机用电动机节能是一个非常复杂的问题,选择方案时要考虑电动机效率、功率因数、系统增效、成本投入、可靠性及现场管理等问题。 2 改进抽油机的节能方法
国外抽油机的技术发展总趋势主要有七个方面:朝着自动化、智能化;高适应性;节能;精确平衡;无游梁长冲程;大载荷、长冲程、低冲次;大型化方向发展。研制与应用了各种新型节能抽油机:异相型抽油机、前置式抽油机、前置式气平衡抽油机、大圈式抽油机、轮式抽油机、自动化抽油机、智能抽油机、无游梁长冲程抽油机、低矮型抽油机、液压缸式抽油机、玻璃钢抽油杆抽油机等。同时,还研制了节能抽油机部件,例如:超高转差率电动机、电动机节能控制柜、窄V型联组带和齿型胶带等。我国的抽油机种类已能适应各种工作状况的要求,主要有常规式、前置式、偏置式、链条式和增矩式五种。在抽油机皮带、减速箱和平衡方式等方面研究,使的抽油机效率达到90%以上。研究出了以大载荷、长冲程、低冲次、精平衡、高效节能、高适应性、自动化、智能化、通用化和系列化为代表的先进的抽油机。 3 改进抽油杆的节能方法 采用新型材料和新热处理工艺和强化处理工艺制造抽油杆;各种 新型抽油杆的研究、开发和应用、抽油杆的发展和改进也是提高系统效率的主要措施。由于国外新材料抽油杆和连续抽油杆有了很大发展,出现了多种形式的抽油杆,大大地提高了抽油杆的适应性、经济性、可靠性和先进性。国外也发展了连续抽油杆和连续油管。俄罗斯和瑞典分别研制了钢带式超长冲程抽油机,采用了钢带抽油杆,在地面抽油机滚筒上面缠绕着这种抽油杆,在钢带抽油杆的另一端直接连接着井下具有特殊结构的抽油泵活塞。当然能够增大冲程,增加采油量,系统效率也必然能够提高。国外文献介绍的其它减少抽油杆损失的方法有
抽油机井系统效率影响因素及措施 发表时间：2019-10-18T10:39:39.107Z 来源：《基层建设》2019年第14期作者： 1王红艳 2杨宏茹 3李洪伟 [导读] 摘要：随着我国的综合国力在快速的发展，社会在不断的进步，抽油机井系统在运行过程中普遍存效率低的问题。 1大庆油田有限责任公司第七采油厂敖包塔作业区735队黑龙江大庆 163000 2大庆油田有限责任公司第七采油厂第四油台肇联合站黑龙江大庆 163000 3大庆油田有限责任公司第七采油厂第三油矿730队黑龙江大庆 163000 摘要：随着我国的综合国力在快速的发展，社会在不断的进步，抽油机井系统在运行过程中普遍存效率低的问题。本文从井下以及地面两个方面对提升抽油机井系统效率的重要性进行阐述，并对目前造成油田抽油机井系统效率低下的原因进行了分析，最后，结合抽油机井的运行现状提出了提升抽油机井运行效率的有效措施。 关键词：抽油机井；运行效率；影响因素；措施 引言 抽油机井工作时，电动机做功，将井下液体有效举升至地面，整个系统工作是能量不断传递和转化的过程。能量每次传递时都会有一定损失的，系统效率是用来衡量有杆泵抽油系统能量损失的标准。油井系统效率不仅反映用电损耗，更是衡量整个抽油系统运行过程中的综合效率，是节能管理中必须重视的参数。油井系统效率的计算公式复杂，影响因素多，并且在各影响因素之间互相制约，互相影响。 1影响抽油机井系统运行效率的因素分析 1.1地面因素 根据地面驱动设备组成情况，地面能量损失可分为电动机、皮带、齿轮减速器和四连杆机构四部分能量损失之和。地面设备能量损失越小，地面效率越高；反之，地面效率越低。电动机对系统效率的影响主要是热损失和机械损失。其中，电动机类型、设备性能和匹配是影响电动机效率的主要因素。①电动机类型。针对普通型电动机存在启动电流大、能耗高和噪声大等问题，近几年萨中开发区加大了双速双功率电动机、超高转差电动机和双功率电动机等高效节能电动机的应用力度，取得了较好的节能降耗效果。②设备性能。由于电动机长时间运行，造成内部线圈老化，机械磨损增加，降低了电动机的输出功率。③匹配。从动力角度讲，为了保证抽油机的正常运转，峰值扭矩高，势必要选用较大的电动机，这种大电动机、大峰值电流的配套方案，必将导致电动机自身损耗和电路损耗的增加，电动机功率利用率普遍偏低，对抽油机井系统效率影响较大。皮带对系统效率的影响主要是皮带弹性滑动损失、打滑损失和皮带与轮槽间径向滑动的摩擦损失，其中，皮带松紧度是影响皮带传动效率的最重要因素。减速箱对系统效率的影响主要是轴承损失和齿轮损失。轴承和齿轮是否润滑是影响减速箱传送效率的最重要因素。四连杆对系统效率的影响主要是相对运动部件间的摩擦损失和钢丝绳的变形损失。轴承是否润滑，钢丝绳变形程度大小是影响四连杆效率的最重要因素。 1.2被抽石油原料问题 抽油机井系统顾名思义就是对已经被发现的油田进行开采，而抽油机井系统的地下运作设备主要的目的就是将油田内部所存在的所有石油资源进行吸取，并沿着石油输送管道送往抽油机井系统地面运作设备中在进行处理。每一块油田中的石油资源形成都需要漫长的时间，在这段漫长时间中，不同油田中的石油资源质量和品质会受到众多外界因素干扰而不同，则其自身的原油粘度也是互不相同的。因此，在这种情况，一旦油田内部所存在的石油资源自身原油粘度超过了一定程度，就会造成抽油机井系统内部的油井供应液体不足的现象，进而造成抽油机设备不断运作、油泵自身石油容器不满、抽油机井系统不断重复运作等问题，不仅浪费了大量了资源，降低抽油机井系统效率，还会对抽油机井系统造成一定的磨损和损害。 1.3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。 2提升抽油机系统效率的有效途径 2.1优化组合地面节能设备 提高抽油机工作效率。推广应用下偏杠铃抽油机、双驴头抽油机和塔架式抽油机等高效节能抽油机。通过对抽油机四连杆结构的优化设计和平衡方式的完善来改变抽油机曲柄轴净扭矩曲线的形状和大小，使其波动平坦，减少负扭矩，从而减少抽油机的周期载荷系数，提高电动机的工作效率，达到节能的目的。强化抽油机日常维护保养，做到“五及时”，即及时调整抽油机平衡、及时调整光杆对中率、及时调整盘根和皮带松紧度、及时润滑保养轴承和齿轮等部件和及时紧固地面设备部件。提高电动机工作效率。推广应用高效节能电动机。常规游梁式抽油机设计使用传统异步电动机驱动，电动机的平均负载率很低，电能浪费巨大，通过应用高效节能电动机，降低了能量损耗，提高了电动机输出效率。推广应用抽油机井多功能调速控制箱。该控制箱具有软启动功能，可有效降低启动功率及电流，同时具有无级调节冲速功能，能够使参数无法下调井实现供采平衡。在应用过程中体现出调参方便，可节省大量的人力物力。 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。 2.3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
抽油机节能技术实践研究 目前石油开采行业不景气，油田效益逐渐降低，所以节能降耗成为油田发展的重要基础，本文通过对胜利油田清河采油厂某采油管理区的工作实践对抽油机节能技术展开探讨。该管理区管理的区块均为稠油区块，油井负荷比较大，平衡率普遍偏低，2016年初，全区调速电机的使用比例占46%，达73台，油井平均平衡率仅65.6%。目前使用的调速电机普遍于2003年之前生产，老化比较严重，据统计，使用一台永磁电机比一台调速电机每年可以节约电费3.6万元，而一台永磁电机购入成本约1.6万元，更换一台永磁电机只需要163天即收回购入成本。优选部分负荷较轻、使用调速电机的油井更换为永磁电机，则可以达到较好的节能效果。另外，通过筛选平衡率较低的油井调平衡也可以降低单井耗电。 标签：调速电机；永磁电机；节能；调平衡 1 更换永磁电机节能 1.1 更换永磁电机必要性 调速电机由Y系列电动机、控制器和电磁滑差离合器等3部分组成。电磁滑差离合器主要是由电枢和爪形磁极与输出轴组成，电枢和爪形磁极之间没有任何机械连接。优点：调整旋钮可连续调整抽油机的冲次，调整抽油机的冲次既方便又容易。缺点：体积大，重量大，电磁调速系统要多耗一部分电能，输出转速越低自身损耗越大，整体效率也就越低。 近些年来，随着永磁材料性能的不断提高和完善，价格的逐步下降，加上永磁电机研究开发经验的日臻成熟，永磁电机在清河采油厂已得到比较广泛的应用。与调速电机相比，永磁电机具有以下优点：①效率高，额定效率在94%以上，在低负载率下效率更加优于异步电机；②启动转矩大，以16极22KW电机为例，启动转矩高达1456N.m；③功率因数高，运行电流小，额定功率因数在0.97以上，且永磁电机在低负载运行时仍可保持高的功率因数；④既可呈容性又可呈感性负载运行，这一特性最大限度的减少线路损耗，减少线路压降，提高供电质量； ⑤可以通过选择不同级数的电机满足油井不同冲次的生产需求。 该管理区管理区均为稠油区块，油井负荷比较大，2016年初，全区调速电机的使用比例占46%，达73台。目前使用的调速电机普遍于2003年之前生产，老化比较严重。所以将调速电机更换为永磁电机，可以达到较好的节能效果。 1.2 优选适合使用永磁电机的油井 稠油区块部分油井因负荷重、油井易不同步或熱采调参频繁等原因不适合使用永磁电机。项目组对使用调速电机的油井进行逐一分析，筛选出符合以下条件的油井更换永磁电机：①油井最大负荷小于70KN；②油井日常生产较为平稳，不易出现不同步现象；③油井近期无热采计划或热采井已过频繁调参时期，生产
探究抽油机节能降耗技术 摘要：石油天然气采集过程既是能源生产过程,寸也是能源大量消耗过程。其中,抽油机能耗 占整个能源消耗比例的１／３,其年耗电量超过１．０ｘｌ（ＦｋＷ,同时能源效率最高仅为２３％左右。如何降低抽油机的能耗一直是油气行业的难题。近年来,随着物联网技术的发展,安装在井口的各 种传感器采集了大量的油气生产相关的数据,为利用大数据技术研究抽油机节能降耗方法提供了有利条件,同时也带来了新的能耗问题。本文对抽油机能耗进行分析,概述了游梁式抽油机井工作原理及主流 节能降耗技术,包括：改进机械结构、＇添加光杆减震器或减载器等额外控制装置、改进电机驱动技术、调整抽油机、基于回归神经网络改进ＡＰＥＡ２算法人髯钣挪僮鞑问、示功图压缩等方法,指出了新技术在此领域应用的方向。关键词：抽油机；物联网；示功图引言 游梁式抽油机井是覆盖范围最广的油井类型,中国内陆地区９０％的油井均为游梁式抽油机井 。其能耗占整个能源消耗比例的１／３。因其数量巨大每年耗电量超过１．０ｘＫＦｋＷ,同时能源效率最高仅为２３％左右,如何降低抽油机能耗、提高能源效率是亟待解决的问题。同时,随着物联网技 术的发展,为加快推进油气田生产信息化建设,实现信息化与工业化的融合,提{油气生产管理水平, 确保安全生产,各石油企业先后建设大量信息化系统。信息化系统依赖的机器仪表以及系统每天产生数据的传输和存储又会耗费大量的资源,如何降低这部分能耗是摆在油气企业面前的难题。本文对游梁式抽油机井能耗进行原理分析,综述主流的节能降耗方法,希望对抽油机降耗的研究人员起到引路的作用 。１游梁式抽油机能耗分析 现阶段,梁式抽油机因其结构简单、可靠耐用、维护方便等特点,已经使用１５＃年。由于梁 式抽油机平面四连杆机构的固有特点,尽管其具备出色的扭矩平衡特性,但实际生产中仍存在平衡效果差、负扭矩、齿轮箱扭矩波动较大￣工作效率逐渐降低、能耗不断增加、“大马拉小车”等现象。梁式抽油机的系统效率大部分低于３０％,有极大的优化改进空间。除抽油机的能耗效率外,为了实时监控抽 油机井的工作状态而安装的抽油机辅助生产设备的能耗也日渐攀升。包括示功图、变频器、温度、压力等相关生产参数的采集,传输与存储。抽油机井大部分地处偏远,数据传输需要自建通讯基站来完成。 采集参数中数据量最大的示功图,因采集频度高、抽油机数量庞大,每天产生的数据量非常巨大,按４ ．０ｘｌＯ５口抽油机井计算,每幅功图通讯时约需要２０ｋｂｐＳ带宽。对于地处偏远无公网的油井来说,需要自建基站来满足数据传输的需求,全国的抽油机示功仪每年约耗电１４４００ｋｗｈ,每台 示功仪需要３年更换一次电池。．以示功图数据为代表的采集参数造成的能耗问题,亦有很大的提升空间。要提升抽油机工作效率,降低能耗,要从抽油机的工作原理人手。 ２游梁式抽油机工作原理 抽油机的核心部件是由齿轮箱轴、曲柄与连杆连接点、连杆与游梁连接点、支架轴之间的连接线组成的平面四连杆机构。该平面四连杆机构具有将变速箱的旋转运动转化为操作井下泵所需的往复运动,它的几何参数和动力学特性对抽油机的工作性能有着极其重要的影响。梁式抽油机的平面四连杆机构具有出色的扭矩平衡特性,但实际生产中仍存在平衡效果差、负扭矩、齿轮箱扭矩波动较大、工作效率逐渐降低、能耗不断增加,“大马拉小车”等现象。梁式抽油机的系统效率大部分低于３０％,有极大 的优化改进空间。从原理出发,下面从改进机械结构、添加额外控制装置、改进电机驱动技术、调整抽油机参数及新技术在此领域的应用这几方面对抽油机节能降耗技术进行分析。 ３游梁式抽油机节能方法浅析 为了提高梁式抽油机的系统效率、节约能耗,国内外研究学者从多个方面人手,取得了重要的 研究成果。３．１改进机械结构 通过改进机械结构来加强平衡,节约能耗的典型方法异相梁式抽油机,又称偏置型抽油机,它 具备良好的性能和耗电量低等特点。异相梁式抽油机与一般的梁式抽油机的区别主要是它的变速箱和支架是偏离的且曲柄中心线与平衡块的中心线有个相位角。这种设计使曲柄设计降低了上冲程的载荷和加速度,减小齿轮箱的峰值扭矩,达到了节能降耗的效果＇异性游梁式抽油机,包括双驴头抽油机、弯游 梁抽油机和其他基于常规游梁式抽油机改进的机型。其中,双驴头抽油机自投入使用以来,其应用效果 表明节能率约为２０％￣３０％［４６］。这种抽油机由于采用变径圆弧的游梁后臂,使其实现负载大时平衡力矩大,负载小时平衡力矩小的工作状态,从而降低光杆扭矩,达到加强平衡、降低能耗的目的 。这种在机械结构上进行改进的抽油机具有很好的节能效果,在国内大多数油田都有广泛的应用。但是,这种节能方法只适用于安装抽油机之前抽油机的选型阶段,对于已安装投产的抽油机不太适用。
游梁式抽油机节能新技术 摘要:探讨游梁式抽油机节能的新方法,即在采用优化游梁式抽油机电动机及控制装置、四连杆机构、悬点载荷平衡装置和传动元件的基础上,来提高这些子系统的效率达到节能的目的,并提出了计算系统效率的方法。 关键词:游梁式抽油机节能新技术综述 1 电动机节能方法 对于抽油机的电动机,节能的关键是提高其负荷率。其一,人为的改变电动机的机械特性,以实现负荷特性的柔性配合,主要是改变电源频率,提高系统效率,实现节能。其二,从设计上改变电动机的机械特性,改善电动机与抽油机的配合,提高系统运行效率。其三,通过提高电动机的负荷率、功率因数,实现节能。使用的节能电机主要有:变频调速电动机,电磁调速电机,超高转差电动机。在使用超高转差电动机时,应对抽油机系统进行优化设计,才能达到预期目的。试验表明,超高转差电动机能与变几何形状抽油机(如异相抽油机)和前置式抽油机配合使用,效果很好。另外还有电磁滑差电动机、稀土永磁同步电动机、双功率电动机和绕线式异步电动机。游梁式抽油机用电动机节能是一个非常复杂的问题,选择方案时要考虑电动机效率、功率因数、系统增效、成本投入、可靠性及现场管理等问题。 2 改进抽油机的节能方法 国外抽油机的技术发展总趋势主要有七个方面:朝着自动化、智能化;高适应性;节能;精确平衡;无游梁长冲程;大载荷、长冲程、低冲次;大型化方向发展。研制与应用了各种新型节能抽油机:异相型抽油机、前置式抽油机、前置式气平衡抽油机、大圈式抽油机、轮式抽油机、自动化抽油机、智能抽油机、无游梁长冲程抽油机、低矮型抽油机、液压缸式抽油机、玻璃钢抽油杆抽油机等。同时,还研制了节能抽油机部件,例如:超高转差率电动机、电动机节能控制柜、窄V型联组带和齿型胶带等。我国的抽油机种类已能适应各种工作状况的要求,主要有常规式、前置式、偏置式、链条式和增矩式五种。在抽油机皮带、减速箱和平衡方式等方面研究,使的抽油机效率达到90%以上。研究出了以大载荷、长冲程、低冲次、精平衡、高效节能、高适应性、自动化、智能化、通用化和系列化为代表的先进的抽油机。 3 改进抽油杆的节能方法 采用新型材料和新热处理工艺和强化处理工艺制造抽油杆;各种新型抽油杆的研究、开发和应用、抽油杆的发展和改进也是提高系统效率的主要措施。由于国外新材料抽油杆和连续抽油杆有了很大发展,出现了多种形式的抽油杆,大大地提高了抽油杆的适应性、经济性、可靠性和先进性。国外也发展了连续抽油杆和连续油管。俄罗斯和瑞典分别研制了钢带式超长冲程抽油机,采用了钢带抽油杆,在地面抽油机滚筒上面缠绕着这种抽油杆,在钢带抽油杆的另一端直接连接着井
浅析抽油机节能降耗技术 发表时间：2019-03-12T14:54:54.297Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：姬万荣 [导读] 摘要：游梁式抽油机井是覆盖范围最广的油井类型，中国内陆地区90％的油井均为游梁式抽油机井。 （玉门油田分公司机械厂销售服务中心甘肃省酒泉市 735200） 摘要：游梁式抽油机井是覆盖范围最广的油井类型，中国内陆地区90％的油井均为游梁式抽油机井。其能耗占整个能源消耗比例的1/3。因其数量巨大每年耗电量超过10ｘKFKW，同时能源效率最高仅为23％左右，如何降低抽油机能耗、提高能源效率是亟待解决的问题。同时，随着物联网技术的发展，为加快推进油气田生产信息化建设，实现信息化与工业化的融合，提髙油气生产管理水平，确保安全生产，各石油企业先后建设大量信息化系统。信息化系统依赖的机器仪表以及系统每天产生数据的传输和存储又会耗费大量的资源，如何 降低这部分能耗是摆在油气企业面前的难题。 关键词：抽油机；节能；降耗技术 油田采油作业现场的机采系统能耗占到总体能耗的30%以上，是油田作业的能耗大户，在当前原油价格持续低位运行的情况下，采油作业降本增效压力持续加大，本文通过对抽油机现场能耗情况分析，对节能降耗工作进行了探究。 1抽油机能耗基本情况 1.1抽油机运行原理及工作特性 抽油机运行可以简单的看作是活塞运动，也就是通过空气、水压入井下压后，将井下原油抽出的设备，通过利用井下抽油管柱的往复运动，对油气储层中储藏的油气资源产生吸力，使油气资源沿管道抽出井口。当前应用较多的是游梁式采油机，动力供应装置为电动机，通过平衡杆及平衡端的平衡块装置带动抽油杆运动，确保抽油泵的活塞式往复运动，将油气资源采出。 1.2影响抽油机能耗的因素 抽油机运行过程即能量转换过程，每次能量转换都伴随能量损失，地面供能系统提供能量扣除能量损失后剩余能量即机采系统的有效能量，后者与前者比值即机采系统运行效率。一是机采系统设备因素。机采系统运行效率主要取决于功率损失和输入功率的比值，提升机采系统效率就需要降低损失掉的功率。从机采系统设备方面看，主要功率损失因素有：电机损失，电动机作为抽油机功能设备，主要损耗为自然损耗和不当操作损耗，前者是机械长期运行后的机械疲劳和机械磨损造成的电量消耗增加，后者是未按照正确操作顺序操作造成电量增加；皮带和减速箱传动损失，主要是皮带、连杆、齿轮和减速箱等设备构件在传动中因磨损造成的损失；杆端损失，主要是轴承老化、钢丝绳变形、抽油杆弹性变形、泵体机械损伤等造成的损失，长期磨损不仅会加大电量损耗，还会造成机械故障引发设备损坏；管柱损失，主要是水力损失。二是抽汲参数因素。抽油机的冲程（S）、冲次（N）、泵径（D）、下泵深度（L）、抽油杆尺寸等抽汲参数对能耗影响较大，比如在相同条件下，降低冲次可降低能耗，加大泵径也可以降低能耗。三是管理因素。管理因素主要是考虑合理确定平衡比、举升高度等，特别是抽油机分布点多面广的特点，需要配套建设供电线路，所以要合理考虑电路系统设计安装。同时，在配套设备上，抽油机配套三相异步电动机的就地补偿会因为配电箱接线破损、电容击穿等，造成电容量不足，使无功功率得不到补偿，降低运行效率。 2抽油机节能降耗的技术措施 2.1合理配置电动机容量 要根据采油抽油机运行需要，及时配置适宜的电动机，坚决杜绝“大马拉小车”等问题。要积极改进电机接地方式，在轻载情况下利用Y 接地，重载情况下采用△接地。在合理计算经济性价比前提下，可进行高转差电机、永磁电机等设备的更换安装。抽油机驱动设备多是利用感应设备进行控制，长期运行中会因为环境因素造成操纵感应失灵而降低运行效率，所以要在相关线路上进行补偿电容器安装，确保电压保持在正常水平。 2.2减少皮带传动损失 常用皮带的传动效率分析看，综合考虑皮带价格，窄型V带传动效率更高，要尽量更换窄型V带，并将皮带大小轮保持四点一线，合理确定皮带的松紧度。 2.3应用节能型盘根 常用类型的盘根盒功率损耗情况分析看，不同材质的盘根盒，在不同润滑条件下，能耗差异较大，综合分析，应用石墨类的密封型材料，可以较好地实现节电目的。 2.4合理确定抽汲参数 要根据抽油机运行情况，及时调整抽汲参数，确保合理的举升高度。一般情况下，举升高度增加后，机采系统运行效率提升、能耗降低，但并非简单的线性关系，在达到某一数值后就不再上升，所以，一般情况下下泵深度在1100m以内时，可将举升高度保持在400-800m 范围内。 2.5合理配置机采系统设备 对抽油机运行而言，影响功率的一个重要因素是设备。要进行电动机电压自动调节装置安装，根据电压的正弦波动值对电动机功率因数和运行电流数进行调整，并合理确定控制晶闸管的控制深度，可以及时进行电机电压制度，实现节能目的。要进行全自动感应检测间歇抽油控制装置的安装，对抽油机运行进行实时调节，在油井地层供油充足情况下，可以加大机采系统运行效率，提升油气采收速度；在地层中供油不充足时，要将机采系统进行待机，在检测到地层原油积累到可供开采的情况下，再重新启动机采系统进行采油作业，通过合理的启闭机采系统实现节电目的。 2.6加强作业人员岗位培训和节能教育 集采作业系统很多环节是由作业人员进行的，还不能完全实现机采系统自动化作业，所以作业人员对作业规程的熟悉和掌握程度会影响到能耗，要通过教育培训，提升作业人员对规范操作的认识，及时采集各类作业数据，调整工作状态，特别是无关的设备要做到随时关停，减少电力损耗。 3结论 综上所述，在油田勘探开发中，机采系统是能耗的主要方面，而能耗水平高低直接影响到油田的整体能耗，通过对抽油机能耗的影响
机采系统节能指标 一、抽油机井系统效率 抽油机井系统效率是指将液体举升到地面的有效作功能量与系统输入能量之比，即抽油机的有效功率与输入功率的比值。 P e P i 其中，抽油井的有效功率是指将井内液体举升到地面所需要的功率；抽油机的输入功率是指拖动机械采油设备的电动机总的消耗功率。抽油机的输入功率可由现场测试取得，抽油井的有效功率可由以下公式计算： Q, H- p - g P e= ----------------------------- 86400 式中：P e——有效功率，KVV Q-一油井日产液量，m3/d ; H—有效扬程，m P——油井液体密度，t/m3; g --- 重力加速度，g=9.8m/s2； 其中有效扬程： （P L Pt）x 1000 H=Hd + - ------------------------ P - g 式中：H ------------ 油井动液面深度，m; P ------------ 井口油压，MPa; Pt ---------- 井口套压,MPa; 二、抽油机井平■衡合格率 1、抽油机井平■衡度 抽油机井稳定运行过程中，下冲程时的最大电流与上冲程时 最大电流比值。（80-100%合理，小于80%欠平衡，大于100%? 平衡）
平衡度=（I下行峰值/I上行峰值）X 100% 采液用电单耗：油片采出每吨液的用电量，单位Kw.h/t 采液用电单耗=W/Q 式中：M油井日耗电量,Kw, CH油井日产液量,t3/d 2、抽油机井平■衡度合格率： 抽油机井平衡度达标的井数占总开井数的比值。 抽油机井平衡度合格率=（S合格/S总）X 100% 式中：S合格一抽油机井平衡度达标的井数； S总一抽油机开井总数。 三、抽油机井泵效 抽油机井的实际产液量与泵的理论排量的比值叫做泵效。 = （Q实/Q 理）X 100% T] 式中：门一泵效（%） Q实一指核实日产液量（m3/d）； Q理一泵理论排液量（m3/d）; 其中：Q理=1.1304 x 10一3 x Sx NX D 式中：S一冲程（m） N 一冲数（n/m） D —泵径（mm）； 四、米液用电单耗 油片采出每吨液的用电量，单位Kw.h/t 采液用电单耗=W/Q 式中：M油井日耗电量，K^『油井日产液量，t3/d
节能降耗技术在机械采油中的应用研究 摘要：绿色发展、节能降耗是油田行业发展的必然趋势，在机械采油中利用节 能降耗技术在提高油田开采效率的同时，还可以进一步减少石油开采中高耗能的 问题，是维护我国能源安全的有效途径。现阶段，螺杆泵采油配套技术、间歇采 油技术、小井眼采油技术、抽油机井节能改造技术广泛应用在机械采油领域内， 取得显著的节能降耗效果。随着科学研究进程的进一步深化，将会有越来越多的 节能降耗技术应用在机械采油当中，为环境友好型、资源节约型社会的构建贡献 力量。本文基于节能降耗技术在机械采油中的应用研究展开论述。 关键词：节能降耗技术；机械采油中；应用研究 中图分类号：TE938 文献标识码：A 引言 采油工程在油田开发过程中具有重要的作用，采油工程技术在提高油田开发 效率方面发挥着重要作用。通过对目前油田开采过程中遇到的问题的研究，并结 合未来采油工程技术的发展提出来几点新的采油工程技术。通过新技术的应用对 未来我国油田开发过程中会遇到的问题，提供了可借鉴的工艺技术。通过本文可 以让致力于油田事业的从业者们，能够更加明确未来采油工程技术的发展方向， 为从业者提供了很好的资料。 1采油工程概述 油田的采油工程技术措施经历不同的发展阶段，开发和研究复杂断块油气藏 的开采工艺技术措施，对碳酸盐岩的潜山油气藏进行了开采，深入油田生产实际，提高采油工程的效果。采取符合油田生产的采油工艺技术措施，提高采油生产的 效率。采油工程是一门综合性的学科，其主要用于油田开采过程。根据生产井和 注入井并通过一系列措施对油藏进行采油。对采油工程的研究可实现对油藏经济 有效地利用和开采，通过采用工程各种技术的应用还可以提高油井产量和原油采 收率。常规采油技术工程措施包括抽油生产技术，螺杆泵采油生产技术和潜水电 动泵采油生产技术等，通过采用的生产设备提高油井的举升能力，实现高产量的 目标。因此，为了提高油田生产效率，在油田开发过程总需要实施采用工程技术。传统的采油工程措施可以提取一定数量的地质储量，但随着油田的不断勘探和开发，旧的采油工程措施难以达到预期的采油效率，因此需要开发新的采油工程技 术措施，以满足不断发展的油田生产需求。通过增加油田的地质储量或延长旧油 田的开发，来寻找新的油田是非常困难的。那么通过采取措施提高采收率，也可 以在油田开发的最后阶段实现生产目标。研究采油工程新工艺技术，解决油田开 发后期油田产能限制的技术问题。优化油田设计开发模式，节省油田生产过程中 的各种能耗，优化最佳生产设备，提高设备运行效率。 2机械采油的能耗分析 在开采油田的过程中，机械采油包括硬件和软件2个部分。硬件部分包括抽 油杆、抽油机以及防护装置。软件部分包括采集信息软件和工艺管理软件。将硬 件和软件部分结合起来，形成了有机采油系统。机械采油过程中，由于抽油机是 往复运动模式，很容易产生扭矩，扭矩大小以及扭矩方向是呈现周期变化的。从 目前情况来看，采油工作使用了大量的电力设备，消耗了大量的电能。机械采油 装机总容量仅占据油田整体容量的1/3，但是用电量已经占据总用电量的1/2以上。机械采油过程中耗电量大，存在严重的能耗问题。对此展开分析，发现采油 能耗问题多是由于抽油机自身负荷率不够，存在功率因数低的情况，使得采油能
一、游梁式抽油机的工作原理和能耗分析 1.工作原理游梁式抽油机的工作原理是动力机经由传动皮带将高速旋转运动传递到减速箱,做三轴减速,后由曲柄连杆将动力机产生的高速旋转运动转变为使游梁上下摆动的垂直运动,最后悬绳器通过抽油杆带动抽油泵柱塞上、下循环往复运动,将原油汲取上来。 2.能耗分析电动机损耗:包含各种热损失,摩擦损失以及材质损失。电动机功率越大,铜损越大,影响抽油机平衡。经测算,多数抽油机仅能达到最佳状态的六七成,具有巨大节能潜力。传动损失:机械摩擦传动损耗与润滑条件和抽油机平衡有关。但目前使用的传动皮带转动效率高,在润滑条件好的状态下节能空间有限。减速箱损失:主要有减速箱的齿轮与轴承之间的摩擦造成。减少减速箱损失最关键在于润滑,润滑不足不仅会使能耗上升,还会加速齿轮跟轴承的磨损,缩短使用寿命。换向及平衡损失:在换向结构一定的条件下,能量损耗较小,运行速率高,节能空间不大,而平衡方式的选择不同,对扭矩曲线的峰值有重要影响。 二、游梁式抽油机的节能指标和思路 1.节能衡量指标(1)电控技术水平包含电动机特性,负荷率,功率因素等指标。目前游梁式电动机主要通过改良电源频率,机械性能来提高节能水平。 (2)光杆载荷由抽油机本身的运动性能影响,可以通过改变抽油机的结构,以降低光杆最大载荷值,实现节能的目的。 (3)曲柄轴净扭矩由抽油机的平衡性能影响,改善平衡性的主要方法是改变抽油机平衡方式,如由原来游梁,曲柄及复合平衡改为连杆,随动等新的平衡方式。 2.节能思路(1)通过改进抽油机的结构来实现节能这种思路的重点在于完善抽油机四杆机构的优化设计和改进抽油机平衡方式来使曲柄轴净扭矩曲线的形状以
抽油机井典型示功图分析 学习目的：抽油机井典型示功图是采油技术人员在多年的生产实践中总结出来的，大多数具有一定的特征，一看就可直接定性的示功图。把这些具有典型图形特征的例子作为生产现场初步判断抽油机井泵况的参考依据，也是综合分析实测示功图的第一步。通过对本节的学习，使分析者能以此为参考，对具有典型特征的示功图做出准确的定性判断。 一、准备工作 1、准备具有典型特征的示功图若干； 2、纸，笔，尺，计算器。 二、操作步骤 1、把给定的示功图逐一过一遍，按所理解的先初步给示功图定性定类。 第一类：图形较大，除去某一个角外就近似于平行四边形的示功图——即抽油泵是在工作的示功图； 第二类是图形上下幅度很小，两侧较尖的示功图——即抽油泵基本不工作的示功图； 第三类示功图：特征不明显的示功图——即最难直接定性的示功图。 2、按定类详细分析判断。 三、实测示功图分析解释 为了便于分析，我们先从图形受单一因素影响的典型示功图着手。所谓典型示功图：就是指某一个因素的影响十分明显，其形状代表了该因素影响下示功图的基本特征。然后把典型示功图与实测示功图对比分析，以阐明分析方法和各类图形的特征。最后提出相应的整改措施。用对比相面法把实测示功图与理论示功图形状进行对比，看图形变化，分析泵的工作状况。 1、泵工作正常时的示功图 所谓泵的工作正常，指的是泵工作参数选用合理，使泵的生产能力与油层供油能力基本相适应。其图形特点：接近理论示功图，近似的平行四边形。这类井其泵效一般在60%以上。
图中虚线是人为根据油井抽汲参数绘制的理论负载线，上边一条为最大理论负载线，下边一条为最小理论负载线。现场常常把增载线和减载线省略了。 2、惯性载荷影响的示功图 在惯性载荷的作用下，示功图不仅扭转了一个角度，而且冲程损失减少了，有利于提高泵效。示功图基本上与理论示功图形状相符。影响的原因是：由于下泵深度大，光杆负荷大，抽汲速度快等原因在抽油过程中产生较大的惯性载荷。在上冲程时，因惯性力向下，悬点载荷受惯性影响很大，下死点A上升到A′，AA′即是惯性力的影响增加的悬点载荷，直到B′点才增载完毕；在下冲程时因惯性力向上使悬点载荷减小，下死点由C降低到C′，直到D′才卸载完毕。这样一来使整个示功图较理论示功图沿顺时针方向偏转一个角度，活塞冲程由S活增大到S′活，实际上，惯性载荷的存在将增加最大载荷和减少最小载荷，从而使抽油杆受力条件变坏，容易引起抽油杆折断现象。 整改措施： 1、减小泵挂深度，以减轻光杆负荷。 2、降低抽油机的抽汲参数，减小惯性力。 3、振动载荷影响的示功图 分析理论示功图可知，液柱载荷是周期性作用在活塞上。当上冲程变化结束后，液体由静止到运动，液柱的载荷突然作用于抽油杆下端，于是引起抽油杆柱的振动。在下冲程，由于抽油杆柱突然卸载也会发生类似现象。 振动载荷的影响是由抽油机抽汲参数过快，使抽油杆柱突然发生载荷变化而引起的振动，而使载荷线发生波动。 整改措施： 降低抽油机的抽汲参数，减小惯性力。 4、泵受气体影响的示功图
采油地质工高级操作技能考核试卷 姓名：考号: 性别： 试题名称：计算抽油机井管理指标 一、已知： 某油藏地质储量120万吨，标定可采储量45万吨。截止2016年12月底，年产油2万吨，累积产油量30万吨。 2016年12月，油井总数25口，开井15口，关井10口（其中因测压计划关井5口）。 2016年12月，按照资料录取“八全八准”的要求，抽查区块200个资料点，达到全准要求的有190个资料点。 区块某抽油机井A，使用CYJ7-2.1-26HB型抽油机，下泵 深度L=930m，下泵CYB56，2016年12月，日产液15吨，动液 面600m,实测功图如图所示。混合液密度ρ液=1000kg/m3，取 g=10m/s2。 抽油机井A使用的三相异步电动机，功率因数为cos（θ） =0.8 ，线电压为380V，平均线电流为80A，电动机铭牌功率为 45kW，上、下冲程最大电流分别为85A、75A。 根据以上数据，完成区块、油井相关指标计算。 评分标准: 列公式、代入数据、计算结果，分步得分。公式可用文字或标准字母表示 二、计算抽油机井管理指标 1、区块采收率（公式3分、代入数据3分、计算结果4分，共10分） 采收率 = = = 2、2016年采油速度（公式3分、代入数据3分、计算结果4分，共10分） 采油速度 = = = 3、2016年底采出程度（公式3分、代入数据3分、计算结果4分，共10分） 采出程度 = = = 4、2016年12月油井利用率（公式3分、代入数据3分、计算结果4分，共10分） 油井利用率= =% = 5、2016年12月资料全准率（公式3分、代入数据3分、计算结果4分，共10分） 资料全准率 = = = 6、抽油机A载荷利用率（公式3分、代入数据3分、计算结果4分，共10分） P利 = = = 7、抽油机A冲程利用率（公式3分、代入数据3分、计算结果4分，共10分） S利 = = % = 8、抽油机A扭矩利用率（公式3分、代入数据2分、计算结果1分，共5分） M实max = = = M利 = = = 9、抽油泵泵效（公式3分、代入数据3分、计算结果4分，共10分） 理论日产液量= = = 泵效η= = = 10、电动机功率利用率（公式3分、代入数据2分、计算结果1分，共5分） N实= = = N利= = = 11、抽油机平衡率（公式3分、代入数据3分、计算结果4分，共10分） 平衡率 = = =
新形势下机械采油工程中节能降耗技术的应用周敏杰 发表时间：2019-10-18T10:41:59.830Z 来源：《基层建设》2019年第14期作者：周敏杰 [导读] 摘要：在分析机械采油耗能问题的基础上，文章从螺杆泵采油配套技术、间歇采油技术、小井眼采油技术、抽油机井节能改造几方面探讨了节能降耗技术在机械采油中的应用。 大庆油田有限责任公司第六采油厂第一油矿黑龙江大庆 163000 摘要：在分析机械采油耗能问题的基础上，文章从螺杆泵采油配套技术、间歇采油技术、小井眼采油技术、抽油机井节能改造几方面探讨了节能降耗技术在机械采油中的应用。 关键词：节能降耗技术；机械采油；应用；油气产量 引言 在我国的油田开采中，机械采油是重要的采油工艺技术。机械采油主要是把油采出地面，在机械采油中，能耗比较大，通过分析节能降耗技术在机械采油中的应用，可以降低机械能源浪费的情况，更好地进行机械采油。在石油开采中，需要对机械采油节中的降耗技术不断进行优化，保证机械采油的经济效益。 1机械采油耗能问题分析 机械采油指的是对于不可以进行自喷的油井，通过人工技术从地面向井内补充能量进而使原油抬升进行开采的方式。机械采油根据举升原油的不同方式分为气举采油以及深井泵采油法。在油田进行具体开采时，机械采油系统主要由硬件和软件两个方面构成，硬件包括有抽油机、抽油杆以及防护装置等，软件则包括信息采集以及工艺管理系统。硬件和软件共同构成了有机的采油装置。机械采油时，主要的动力来源就是电能，所以对电的依赖十分大，油田开采每年对于电能资源的消耗就占了总支出的很大一部分。油田装机容量中，机械采油的装机容量所占比例为三分之一，但是耗电量达到了一半以上。 2节能降耗技术在机械采油中的应用 2.1螺杆泵采油配套技术 在过去很长一段时间内，油田企业以抽油机为采油作业的主要设备，存在体积大、油耗高、成本高、污染大的不足之处。于是，越来越多的油田企业运用螺杆泵采油配套技术替代抽油机采油作业方式，具有价格低廉、使用便捷、高效率、低污染的优势。螺旋泵属于密封严谨的封闭性腔体，主要有螺旋杆和衬套两部分结构组成，灵活性、可调节性较强。在采油作业环节中，操作人员以地下油层供油能力为依据设计转子速度，在符合开采需求的基础上达到降低用电量的效果。根据实践应用数据显示，在开采同等容量石油的条件下，螺旋泵采油配套技术的耗电量仅有传统抽油机的60%，极大程度上节约了企业的石油开采成本。 2.2提倡“节能型”抽油机的应用 众所周知，在石油开采中，抽油机是一个消耗能源的重要载体，因此，工作人员应当侧重于“节能型”抽油机的有效应用。从世界范围分析，应用较为广泛的有法国的长冲程液压抽油机、美国Rotaflex单位研发的长冲程抽油机等，具有结构简易、无需附加配重、冲次低、冲程长、功率小等特点，在石油开采中可以节约大量能源。从国内范围分析，研发与应用较多的有“双驴头”抽油机，它是一种游梁型的抽油机，也具有冲次低、冲程长、能耗低等优势；还有偏轮游梁式抽油机，主要包括六个连杆，也属于一种常见的节能降耗类抽油机。相比以往的抽油机，其实际可以节约30%左右的电能。此外，弯游梁式抽油机，它是在现有的游梁式抽油机上，经过形状、安装方位的优化，并且整合了“双驴头”抽油机与常规游梁型抽油机的优点，可以取得良好的节能成效。 2.3间歇采油技术 一般来说间歇采油技术比较适合用在储量丰度和单井产量渗透率比较低的地域，可以在很大程度上降低资源浪费。在活动式螺杆泵间歇采油中，为了节约成本，螺旋杆是该项技术常用的一种设备，为了进行采油作业，需要对扁动扭矩进行合理的控制，因为它决定着井的间歇时间和油井的实际恢复程度。可以运用其他动力设备进行操作，把其他动力设备的动力传递给螺杆泵，从而使得井下液体举升到地面。另外需要掌握好井的间歇周期，然后在间歇周期进行采油，可以有效地降低能耗。通过实施井间歇采油后，产液结构进一步优化，水淹水窜得到明显抑制，油井产水率下降明显，低液低效油井检泵周期明显延长，油井吨油成本明显降低，综合效益大幅提升。一是产液结构进一步优化。通过强化低产低效井合理间开、周期采油、注采耦合等措施，优化产液结构调整。二是油井综合效益大幅度提升。 2.4变频技术 当前，变频技术得到迅速发展，尤其是调速变频的技术，已成功应用于油田螺杆泵及输油泵中，极大地降低了设备的电能损耗。例如：华北油田在抽油机井上运用了变频技术，节约了22%的电能，取得了明显的节能降耗效果。又如，胜利油田某采油企业将变频技术应用于潜油电泵中，系统的能源利用率提升了百分之十以上，为企业创造了较大的经济效益。尽管目前我国的变频技术应用的变频器一般较为通用，其可靠性与适应性有待提升，制约了变频技术在油田企业电力系统升级中的应用，可是，依然应当对变频技术在油田电力系统中应用以后取得的节能效果予以肯定，还需要相关工作者对这项技术持续研究。 2.5抽油机井节能技术 抽油机井节能技术包含有节能电机、节能抽油机以及节能配电箱等，是一种十分高效的节能设备。在比较常见的抽油机中，游梁式抽油机是较为广泛使用的，这种抽油机由普通交流异步电动机来进行拖动，每进行一个冲次的工作，就是抽油杆的上升与下降过程。上升过程中，电机利用电能进行电动运行，在下降的过程中，则把抽油杆的机械能量转化为电能再次输送回电网当中，这种抽油机井的节能技术，操作十分简单但是能耗较大。 2.6小井眼采油技术 小井眼井对井径有着严格要求，满足以下四个条件中的任意一个即可成为小井眼井：（1）井径≤215.9mm；（2）井径＜152.4mm；（3）全井90%的井径＜177.8mm；（4）井径≤本地区常规井井径。小井眼井具有占地面积小、节约钻井液用量、钢材使用量低的优势，也正是由于小井眼井占地面积小使得采油企业在油田开采中减少了一部分劳务费用支出及实际运输量，这对机械采油工作来说具有良好作用，达到节约采油耗能的目的。 2.7无功补偿技术 相对而言，无功补偿技术在我国油田企业电力系统中没有得到大量的应用，且大多企业存在配置方面的问题。所以，对油田企业电力