抽油机井系统效率影响因素及措施

抽油机井系统效率影响因素分析摘要：抽油机井目前普遍存在系统效率偏低的问题。

本文通过对机采系统的理论计算，分析了系统效率的构成及影响因素，结合油井生产运行情况，认为地面设备、井下工具、采油管理等都不同程度地影响了机采井系统效率的提高，从而从管理和新技术运用等方面有针对性地提出了提高机采井系统效率的多项措施。

关键词：抽油机井系统效率措施1 机采系统效率影响因素及分析1.1 地面设备对系统效率影响分析1.1.1 电机影响电动机是抽油机井的主要动力设备，也是油田主要的耗能设备之一，机采系统的耗电量最终也体现在电动机耗电上。

电机的影响关键在于电机负载率的影响。

电机负载率过低时,电机效率和功率因数下降,电机处于“大马拉小车”现象,严重影响抽油机系统效率。

多年来抽油机的驱动电机一直采用通用系列异步电机，这种电机额定功率运行时的效率和功率因数呈现最大值，而当负载降低时，效率和功率因数都随之下降，无功损耗随之增大。

为解决异步电机所带弊端，我站从2009年开始推广使用永磁电机等节能电机，目前，节能电机已经占全站总电机数的76.5%。

1.1.2 皮带影响皮带在转动过程中会带来功率损失，皮带传动损失包括:①绕皮带轮的弯曲损失。

②进入与退出轮槽的摩擦损失。

③弹性滑动损失。

④多条皮带传动时，由于皮带长度误差及轮槽误差过大造成的各条皮带间载荷不均而导致的功率损失。

现在使用的皮带一般都是联带和单带，通过上面的分析，我们发现联带与单带相比，能够减少能量损失，所以应尽量使用联组皮带。

1.1.3 减速箱影响减速箱损失包括轴承损失和齿轮损失，它们都是由摩擦引起，减速箱中一般有三对人字齿轮，齿轮在传动时，相啮合的齿面间有相对滑动，因此就会发生摩擦与损失，增加动力消耗，降低传动效率。

如果减速箱润滑不好，减速箱的损失将增加，效率将下降。

1.1.4 四连杆机构影响在抽油机四连杆机构中共有三副轴承和一根钢丝绳。

四连杆机构损失主要包括摩擦损失及驴头钢丝绳变形损失。

881 抽油机井系统效率及影响因素分析从抽油机井系统来看，其能够持续地进行能力转化与能量传递，有效能量与油井的入口能量之比是油井采油系统的效率，而系统的效率，则包括地面和井下效率，从四连杆、减速箱、皮带、电动机等构成，后者是油管柱效率、抽油泵效率、抽油杆效率、盘根箱效率构成的。

地面因素主要有抽油机在运转过程中负荷具有交变载荷的特点，要求在选择驱动电动机容量时都留有足够的裕度。

井下因素主要有油管柱功率损失直接影响到机采系统效率的高低，其损失主要包括油管漏失损失、产出液与油管内壁产生的摩擦损失和油管弹性伸缩损失等。

抽油杆的摩擦及弹性伸缩损失。

设计和管理因素主要有泵径、泵深、冲程、冲次的大小对杆柱和液柱的惯性载荷、泵阀球的运动、柱塞的有效行程及运动状态都起着决定作用[1-2]。

2 提高抽油机井提高系统效率措施系统效率是由产液量、有效扬程、电机输入功率等因素决定的要提高系统效率就必须要减少各个环节的损失。

2.1 优化抽油机井间开制度单井系统效率的高低是有杆抽油井运行是否协调的重要标志，单井系统效率越高，产液的吨油耗电量越少。

以“有效冲程最大化、生产载荷最小化”为原则，重点开展油井间开、参数优化、平衡调整等工作，治理井泵效提高5.6%，系统效率提升1.2%[3]。

通过评价电费与效益关系，确定无效井临界效益产量0.033吨/小时，依据液面恢复，按照单井供液能力，确定停井时间。

关井时间通过液面恢复法确定最佳关井时间5天。

充分依托现有数字化建设条件，通过数据采集、远程控制两个方面的智能化技术建设，实现油井管理智能化，打造智能采油示范区，图1[4-5]，见表1。

图1 地层井下关井压力测试抽油机井机采系统效率影响因素分析陈鹏 曹开开 刘强延长油田股份有限公司志丹采油厂 陕西 延安 716000摘要：油田开采选用的多为有杆抽油法，近些年来油田开采工程的开展，采油成本有了明显的上升，采取针对性的改进措施，以此来提升采油效率，提高油田开采的经济效益。

影响抽油井系统效率的主要因素与技术对策作者：王新刚杨延军宁海军宋华泉郝春鹏来源：《教育科学博览》2014年第02期摘要：抽油机井的系统效率是抽油机井能源利用水平的重要经验技术指标。

本文从抽油机井供排关系方面分析了影响系统效率的主要因素，通过应用节能减速装置、电泵转抽等措施提高了抽油机井系统效率。

对油田节能降耗具有较好的作用。

关键词：抽油机系统效率沉没度治理对策0 前言抽油机井的系统效率是抽油机井能源利用水平的重要经验技术指标。

对以抽油机井为主要生产方式的油田而言，实现降本增效的一个重要的途径就是提高抽油机井的系统效率。

国内外研究资料表明：抽油机井系统效率的理论上限为49%，理论下限41%。

通过应用节能减速装置、电泵转抽、参数优化，合理沉没度等措施提高了抽油机井的系统效率。

对采油厂节能降耗具有一定的指导价值。

1 影响抽油机井系统效率的主要因素抽油机井能量传递分为地面和地下多个环节，以光杆悬绳器为界，可将系统分为地面和井下两部分。

地面部分又可细分为电机、减速箱及皮带、四连杆四个环节，井下部分可细分为密封盒、抽油杆、抽油泵、管柱四部分，地面井下共八部分，抽油机井系统的功率损失分布于八个环节之中。

这里重点从供排关系方面分析影响系统效率的主要因素。

由于断块构造的复杂性、地层的非均质性和污染程度的不同，往往不能准确地预测油井产能。

有些抽油井受注采关系的影响，投产后能量下降很快；有些井注水见效，产能又有所回升。

这些动态变化都造成了一些抽油井供排关系的不协调，出现高沉没度或供液不足的现象，很大程度上影响着抽油井系统效率。

1.1 高沉没度造成抽油机井系统效率低对于供液能力充足的井，如果参数过低，会造成油井沉没度高、生产压差小，动液面上升，影响产液。

2012年对孤岛油田15口沉没度超过400m的抽油井进行了测试，平均系统效率为35.4%，其中12口井采取了提液措施，平均系统效率则达到了44.6%。

因此，无论从挖潜增油还是从提高系统效率的角度讲，高沉没度井实施有效提液都很有必要。

影响抽油井系统效率因素分析与改进措施摘要：抽油井系统效率是评价抽油井抽油机系统用能水平的重要指标，也是反映采油生产用能水平的重要指标。

当前，抽油机系统的效率比较低，对该系统的优化成为油田相关部门的首要任务。

而提高抽油井系统效率是油田降本增效的重要途径。

本文从地面、地下、管理三个方面系统分析影响抽油井系统的因素，并提出了提高抽油井系统效率的措施。

关键词：抽油机系统效率改进措施1 抽油井系统效率影响因素分析1.1 井下因素（1）油管柱功率损失直接影响到抽油机系统效率的高低，其损失主要包括油管漏失损失、产出液与油管内壁产生的摩擦损失和油管弹性伸缩损失等。

（2）抽油杆的影响体现在抽油杆功率的损失，包括抽油杆与油管的摩擦损失、抽油杆与井下液体的摩擦损失和杆柱弹性伸缩损失，与生产参数的确定有直接关系。

（3）抽油泵效率是抽油机系统并下效率重要的一部分，其功率损失主要为抽油泵柱塞与衬套之间的摩擦损失、泵漏失损失和产出液流经泵阀时由于水力引起的功率损失。

（4）盘根盒的影响主要表现在光杆与盘根盒中密封填料的摩擦损失，突出表现在密封填料的材质、产出液含水率的高低和井口对中程度等方面。

1.2 地面因素抽油井地面效率主要由三部分组成，即电机效率、皮带传动效率、减速箱和四连杆机构效率。

（1）抽油机电动机在正常运行时均以轻载运行，存在“大马拉小车”现象，使电机负载率低，对抽油机系统效率影响较大。

（2）传动皮带和减速箱对系统效率的影响主要表现在传动过程中摩擦造成的功率损失。

（3）抽油机四连杆机构，它对抽油机系统效率的影响主要体现在摩擦传动过程的功率损失和在往复运动过程中的弹性变形所造成的损失。

抽油机各部件松动或润滑保养不好，造成抽油机各部件之间的摩擦、变形，致使抽油机不平稳运行影响机采效率。

（4）某些抽油机平衡度达不到相关要求。

平衡度在80%-105%以上的井较多，而且随着抽油机载荷的变化和使用年限的增加，过去平衡的井也出现不同程度的不平衡，甚至有的更为严重。

影响抽油机井系统效率因素分析及措施摘要：抽油机系统效率是衡量油井工作状况的主要指标,系统效率反映着油井的生产水平,抽油机的耗电能力,目前各油田产量紧张,单方液量成本高,有必要对影响抽油机系统效率的因素进行研究,以最经济的方式实现最大的效益。

关键词：抽油机井系统效率影响因素分析提升一、影响抽油机井系统效率的因素1.地下因素1.1原油粘度原油粘度是影响油井产量的重要因素之一，由于原油粘度过大，会致使油井供液不足，油泵充不满，造成系统效率的降低。

1.2气体对系统效率的影响、在抽油过程中时，总会有气体随液体一起进入泵内。

气体占用一定的泵内容积，影响液体进泵及排油；因此，气体进入泵内会影响泵效，当大量气体进入泵内，还会产生气锁，使泵无法工作。

1.3密封盒功率损失光杆摩擦力主要与工作压力、密封材质及硬度、接触面积、运动速度和温度有关，而在调参前后仅有光杆运动速度发生变化，密封盒功率损失仅与光杆运行速度有关，且呈线性关系。

1.4抽油杆功率损失抽油杆运动过程中，杆管间、杆柱与液柱间产生摩擦造成功率损失。

在注水开发的油井中，采出液黏度较低，杆柱液柱间摩擦力仅有(100—200) N，可忽略不计。

1.5抽油泵功率损失泵功率损失包括机械摩擦、容积和水力损失功率。

其中在产液量保持不变条件下，水抽油泵损失功率仅与冲程S、冲数n和柱塞两端压差△p有关，且成线性关系，而压差△p与流压有关。

1.6管柱功率损失管柱功率损失包括管柱漏失和流体沿油管流动引起的功率损失两部分，在调参前后管柱功率损失与流速、流量有关，这两项参数在产液量稳定的条件下实际上可转化为冲次与冲程的函数关系。

因此调整参数前后对比，各部分功率损失可以变成为地面参数变化量的函数关系，从而为系统效率分析奠定了基础。

2.地面因素2.1电动机方面的影响目前大部分油田配置机型与产能不匹配，部分仍在大电机、高参数下生产，机械效率低于85％.由于抽油机的的载荷变化大，上下冲程峰值电流差异较大，及平衡度不够造成电动机负载率低、功率配置过大、运行效率下降、设备老化功率损失大等问题。