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前言
随着油井生产逐渐进入开采后期，油井含水提高，结蜡、结垢逐渐严重。长期以来，我队在抽油机机采效率方面未进行系统的调研及分析，对机采系统效率重视不够。在生产现场中，存在很多不合理的设计及使用操作，制约了系统效率的提高，造成了不必要的能源及成本浪费。近年来，随着节能意识的逐渐加强，机采系统越来越引起我们的重视，不断总结出一些提高机采系统效率的方法，并在生产中予以应用。
中图分类号：TE355.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0298-01
一、系统效率计算方法及影响因素分析
1、计算方法
2、影响因素分析
机采系统效率由两部分组成，地面效率及井下效率，地面效率包括电机、抽油机、带传动等运行效率。井下效率包括抽油管杆、深井泵及井口装置。由于抽油系统组成结构比较复杂，结合我队现状，主要分析如下：
（1）电机负载率
在生产中有部分电机处于“大马拉小车”的运行状态，这对抽油机系统效率影响很大，当电机负载率下降到一定程度时，电机效率和功率因素会急剧下降。通过测试电机的输入功率，求得电机的负载率后判断电机运行状态是较为实用的方法。根据油田生产实际，电机负载率在40%-50%时为电机工作正常；负载率大于50%时，电机过载，需考虑更换大一级电机或使用节能电机；负载率不足30%时，电机工作效率低下，应下调装机功率。
（2）抽油机平衡度
对于抽油机效率，在机型选定的情况下，影响系统效率的主要因素是抽油机的平衡度，这是随着生产时间而变化的参数，按要求抽油机的平衡度在85%-110%之间，在抽油机不平衡的情况下，抽油机的效率会减低。另外抽油机的平衡度对电机的选型有着重要的影响，理论表明考虑电机的超载能力和启动特性，在抽油机不平衡的情况下，所需选择的电机装机功率是平衡时的1-3.4倍，特别是在严重不平衡（平衡度小于50%或大于140%）时，为3.4倍，造成电机及抽油机效率的严重低下。
（3）油井沉没度与深井泵泵效
根据公式（1）抽油机系统效率随抽油泵有效扬程的增加而提高，对于泵挂深度一定、地层供液能力强的油井，若沉没度大，抽油泵有效扬程降低；沉没度小，有效扬程增大。因此要提高系统效率，要在满足泵沉没压力的情况下，尽量提高泵的扬程，即降低液面。要根据区块的含水、泵的充满系数、地层的物理特性等来确定单井沉没度后确定抽吸参数。对于供液能力弱的油井，需根据地层状况，合理确定泵挂深度，在产液量一定的情况下，要尽量提高深井泵的泵效，合理调整设备运行参数，例如采用低冲次、小泵等措施来减小设备的悬点载荷，减少井下的各类磨损及无功载荷，以此来减小光杆功率，以提高系统效率。
（4）原油乳化，井下结蜡、结垢、偏磨
油井的乳化、结蜡、结垢、偏磨等现象使悬点载荷增加，增加了抽油杆的疲劳强度，严重时出现不出液、抽油杆断脱、油管漏失等现象，井下无功损耗增加，井下效率降低。
二、提高机采系统效率方法在我队的应用
我队有油井62口，年产原油约2.7万吨，全部为抽油机井。老井含水上升，结蜡结垢逐渐严重，油井生产参数必须作出相应的调整，有些早期投入的设备已经不适应现场生产的需要，这些情况都制约着我队机采水平的提高，下表（表1）是我队部分油井的参数表（选取有代表性的油井）。
总之，随着油井开采进入后期，油井产液量逐渐降低，地层供液能力逐渐减弱，机采系统有效功率低，制约着我队部分井系统效率的提高；井下生产状况变得越来越复杂，水、蜡、垢及偏磨等现象增加了悬点载荷，抽油系统实耗功率提高，进一步降低了机采系统效率。
1、动态调整抽油机的平衡度及油井生产参数
调平衡是一提高抽油机效率的投资小见效快的一个良好的办法。采取各种办法确保平衡度在85%至110%之间。目前我队62口油井只有30口左右的井在平衡度要求范围之内。
通过降低冲次，换小泵等方法有效地提高了泵效，减小了偏磨，2013年底至今全队共换小泵50井次，电机调参40井次，有效地提高了效率。
结合地质状况，合理调整油井沉没度，提高液体做功深度，不仅提高了油井的产量而且对提高系统效率有一定的效果。
2、化学破乳、清蜡、除垢剂及防偏磨的应用
经过几年实践，摸索出很适合现场应用的破乳降粘、清蜡、除垢的方法，将万分之二（与单井日产比较）的破乳剂按与水1：50的比例搅拌均匀由套管加入的破乳方法可以起到很好的破乳作用。破乳剂在套管环空内与乳化油混合，直到进入集输站储油罐混合时间长破乳充分，同时按阻垢剂与破乳剂1：2的比例加入阻垢剂可以减缓油井的结垢。采用定期洗井（热洗及酸化）的方法可以很好的清蜡除酸效果，但其副作用也比较明显，有些地层压力低的油井更不能使用洗井的方法，洗井倒罐严重，使地层物性变差，伤害地层。采用化学清蜡的方法可以有效地减缓结蜡进程。目前在我油田使用的自旋式抽油杆扶正器可以有效地减缓井下的偏磨，降低悬点载荷。
（3）使用低速节能电机
在选择电机时考虑到抽油机的负荷特性，相当一部分的电机处于“大马拉小车”状态。我队抽油机电机大多数为22kW，而其平均功率只有7.5kW左右。去年低至今年上半年，我们优选出产液量低、泵效低、电机功率高、机采系统效率低的部分油井予以实验，将以前的22kW的电机更换成18.5kW的低速节能电机，起到良好的效果。其更换前后对比如下（选取三口井，表中前后比较前指2012年底以前的数据，后指2012年1月后的数据）：
实践应用表面，低速节能电机通过降低油井的冲次，有效地减少了抽油杆柱的往复运动次数，减少了骗磨，减小了杆柱的惯性载荷，使悬点载荷减低，从而减小了无功损耗，降低了电机的输入功率，提高了机采系统效率。
我们在使用低速节能电机的同时，配合使用多功能控制柜，多功能控制柜主要功能包括自动启停，自动保护，节约电能，改善供电电网质量的功能，主要包括过载保护，断相保护，自动延时开抽和无功补偿等电路，配合使用起到良好的效果。
三、结论
总之，影响机采系统效率的因素很多，本文只针对我队生产实际，主要叙述了井下蜡垢磨，地面平衡度、油井生产参数及电机的负载率对系统效率的影响，并在实际生产中予以应用，取得了良好的效果，2013年3月与去年同期比较机采系统效率上升了5个百分点，节能效果明显。
参考文献
[1] 张振海.胜利油田提高抽油机井系统效率技术及发展方向。中国石化油气开采技术论坛第一次会议，2005（5）.
[2] 李淑芳，范风英等.临盘油田临东区提高机采系统效率的做法及效果.2005年度胜利油田开发技术座谈会，2005（2）.
[3] 问金盈.提高滨南油田机采系统效率的方法研究及应用.西南石油学院硕士学位论文集，2002（4）.
随着油井生产逐渐进入开采后期，油井含水提高，结蜡、结垢逐渐严重。长期以来，我队在抽油机机采效率方面未进行系统的调研及分析，对机采系统效率重视不够。在生产现场中，存在很多不合理的设计及使用操作，制约了系统效率的提高，造成了不必要的能源及成本浪费。近年来，随着节能意识的逐渐加强，机采系统越来越引起我们的重视，不断总结出一些提高机采系统效率的方法，并在生产中予以应用。
中图分类号：TE355.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0298-01
一、系统效率计算方法及影响因素分析
1、计算方法
2、影响因素分析
机采系统效率由两部分组成，地面效率及井下效率，地面效率包括电机、抽油机、带传动等运行效率。井下效率包括抽油管杆、深井泵及井口装置。由于抽油系统组成结构比较复杂，结合我队现状，主要分析如下：
（1）电机负载率
在生产中有部分电机处于“大马拉小车”的运行状态，这对抽油机系统效率影响很大，当电机负载率下降到一定程度时，电机效率和功率因素会急剧下降。通过测试电机的输入功率，求得电机的负载率后判断电机运行状态是较为实用的方法。根据油田生产实际，电机负载率在40%-50%时为电机工作正常；负载率大于50%时，电机过载，需考虑更换大一级电机或使用节能电机；负载率不足30%时，电机工作效率低下，应下调装机功率。
（2）抽油机平衡度
对于抽油机效率，在机型选定的情况下，影响系统效率的主要因素是抽油机的平衡度，这是随着生产时间而变化的参数，按要求抽油机的平衡度在85%-110%之间，在抽油机不平衡的情况下，抽油机的效率会减低。另外抽油机的平衡度对电机的选型有着重要的影响，理论表明考虑电机的超载能力和启动特性，在抽油机不平衡的情况下，所需选择的电机装机功率是平衡时的1-3.4倍，特别是在严重不平衡（平衡度小于50%或大于140%）时，为3.4倍，造成电机及抽油机效率的严重低下。
（3）油井沉没度与深井泵泵效
根据公式（1）抽油机系统效率随抽油泵有效扬程的增加而提高，对于泵挂深度一定、地层供液能力强的油井，若沉没度大，抽油泵有效扬程降低；沉没度小，有效扬程增大。因此要提高系统效率，要在满足泵沉没压力的情况下，尽量提高泵的扬程，即降低液面。要根据区块的含水、泵的充满系数、地层的物理特性等来确定单井沉没度后确定抽吸参数。对于供液能力弱的油井，需根据地层状况，合理确定泵挂深度，在产液量一定的情况下，要尽量提高深井泵的泵效，合理调整设备运行参数，例如采用低冲次、小泵等措施来减小设备的悬点载荷，减少井下的各类磨损及无功载荷，以此来减小光杆功率，以提高系统效率。
（4）原油乳化，井下结蜡、结垢、偏磨
油井的乳化、结蜡、结垢、偏磨等现象使悬点载荷增加，增加了抽油杆的疲劳强度，严重时出现不出液、抽油杆断脱、油管漏失等现象，井下无功损耗增加，井下效率降低。
二、提高机采系统效率方法在我队的应用
我队有油井62口，年产原油约2.7万吨，全部为抽油机井。老井含水上升，结蜡结垢逐渐严重，油井生产参数必须作出相应的调整，有些早期投入的设备已经不适应现场生产的需要，这些情况都制约着我队机采水平的提高，下表（表1）是我队部分油井的参数表（选取有代表性的油井）。
总之，随着油井开采进入后期，油井产液量逐渐降低，地层供液能力逐渐减弱，机采系统有效功率低，制约着我队部分井系统效率的提高；井下生产状况变得越来越复杂，水、蜡、垢及偏磨等现象增加了悬点载荷，抽油系统实耗功率提高，进一步降低了机采系统效率。
1、动态调整抽油机的平衡度及油井生产参数
调平衡是一提高抽油机效率的投资小见效快的一个良好的办法。采取各种办法确保平衡度在85%至110%之间。目前我队62口油井只有30口左右的井在平衡度要求范围之内。
通过降低冲次，换小泵等方法有效地提高了泵效，减小了偏磨，2013年底至今全队共换小泵50井次，电机调参40井次，有效地提高了效率。
结合地质状况，合理调整油井沉没度，提高液体做功深度，不仅提高了油井的产量而且对提高系统效率有一定的效果。
2、化学破乳、清蜡、除垢剂及防偏磨的应用
经过几年实践，摸索出很适合现场应用的破乳降粘、清蜡、除垢的方法，将万分之二（与单井日产比较）的破乳剂按与水1：50的比例搅拌均匀由套管加入的破乳方法可以起到很好的破乳作用。破乳剂在套管环空内与乳化油混合，直到进入集输站储油罐混合时间长破乳充分，同时按阻垢剂与破乳剂1：2的比例加入阻垢剂可以减缓油井的结垢。采用定期洗井（热洗及酸化）的方法可以很好的清蜡除酸效果，但其副作用也比较明显，有些地层压力低的油井更不能使用洗井的方法，洗井倒罐严重，使地层物性变差，伤害地层。采用化学清蜡的方法可以有效地减缓结蜡进程。目前在我油田使用的自旋式抽油杆扶正器可以有效地减缓井下的偏磨，降低悬点载荷。
（3）使用低速节能电机
在选择电机时考虑到抽油机的负荷特性，相当一部分的电机处于“大马拉小车”状态。我队抽油机电机大多数为22kW，而其平均功率只有7.5kW左右。去年低至今年上半年，我们优选出产液量低、泵效低、电机功率高、机采系统效率低的部分油井予以实验，将以前的22kW的电机更换成18.5kW的低速节能电机，起到良好的效果。其更换前后对比如下（选取三口井，表中前后比较前指2012年底以前的数据，后指2012年1月后的数据）：
实践应用表面，低速节能电机通过降低油井的冲次，有效地减少了抽油杆柱的往复运动次数，减少了骗磨，减小了杆柱的惯性载荷，使悬点载荷减低，从而减小了无功损耗，降低了电机的输入功率，提高了机采系统效率。
我们在使用低速节能电机的同时，配合使用多功能控制柜，多功能控制柜主要功能包括自动启停，自动保护，节约电能，改善供电电网质量的功能，主要包括过载保护，断相保护，自动延时开抽和无功补偿等电路，配合使用起到良好的效果。
三、结论
总之，影响机采系统效率的因素很多，本文只针对我队生产实际，主要叙述了井下蜡垢磨，地面平衡度、油井生产参数及电机的负载率对系统效率的影响，并在实际生产中予以应用，取得了良好的效果，2013年3月与去年同期比较机采系统效率上升了5个百分点，节能效果明显。
参考文献
[1] 张振海.胜利油田提高抽油机井系统效率技术及发展方向。中国石化油气开采技术论坛第一次会议，2005（5）.
[2] 李淑芳，范风英等.临盘油田临东区提高机采系统效率的做法及效果.2005年度胜利油田开发技术座谈会，2005（2）.
[3] 问金盈.提高滨南油田机采系统效率的方法研究及应用.西南石油学院硕士学位论文集，2002（4）.