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摘 要： 通过对影响提高抽油井系统效率主要因素进行逐一分析， 提出应用调整平衡、节能电机、降低冲次等提高抽油井系统效率的主要技术对策， 为油田企业机采系统效率有很好的借鉴意义。
关键词： 抽油井；系统效率；平衡度；降低冲次
油田生产过程中， 机采系统效率是对整个抽油井系统工况的标明， 其实质是采油各环节的技术水平、管理水平和能源利用效率的具体体现。该指标的高低， 直接表明了抽油井采油管理水平的高低， 极大程度上影响着抽油井采油的生产成本， 提高抽油机井系统效率， 对油田增产降耗、提高经济效益具有重要意义。
1 提高抽油机系统效率影响因素
1.1“大马拉小车”现象严重
“大马拉小车”是油田企业各类用能环节中普遍存在的现象， 目前油田在用的多数抽油
机井使用的是55kW、45kW、37kW 的Y系列异步电动机， 这样的对应关系， 使设备容量大、自身损耗高，系统效率低。
1.2平衡度合格率偏低
抽油机平衡度是确保抽油设备经济优化运行的重要手段之一， 平衡度的好坏直接影响到抽油机井的系统效率，检测抽油机井中， 平衡度不合格的有98口， 占所测抽油机井总数的35. 6%， 抽油机平衡度合格率偏低。
1.3井筒因素复杂
由于泵挂较深， 管、杆偏磨现象比较突出， 井筒结蜡、结垢、腐蚀等情况较严重， 导致
凡尔、油管漏失， 造成泵排量系数偏低， 严重时造成油井产液量下降， 使抽油机上、下载荷增加， 耗电量增大， 这样液量减少， 动液面上升， 消耗功率较大， 系统效率较低。
1.4耗能设备新度系数偏低
在用耗能设备普遍存在老化严重现象， 采油生产系统抽油机电机超期服役占32.5%， 平均新度系数为0. 43， 潜油电泵电机85 台，平均新度系数0. 46， 在用耗能设备中新系数小于
0. 1 的设备占21. 4% ， 等于小于0. 3 的设备占38.87%， 一般来说， 设备新度系数保持在0. 6 左右比较合理。
2 提高抽油井系统效率技术对策
根据以上分析， 认为提高抽油井系统效率节能降耗仍有提高空间， 在对提高抽油井系统
效率节能降耗治理过程中， 宜采取先地面后井下的原则， 地面节能主要措施包括调节抽油机的冲次与平衡度、改造（ 更新） 电机、加强抽油机及电机的维护等方面入手， 保证地面设备处于经济运行状态； 井下部分的治理工作需要结合检泵、措施等作业进行， 依据产能预测， 进行管、杆优化组合及泵径、泵挂及沉没度等参数的合理调整。
2.1 抽油机平衡度调整
对抽油机平衡度不合格的井及时进行调整并加强日常生产管理， 应根据油井的生产状况和平衡度的变化情况进行跟踪调整， 根据近年来对抽油机平衡度节电技术研究测试结果表明， 随着液面的加深， 平衡度对应能耗最佳点从100% 逐渐下降， 一般调到90%为最经济， 抽油机从不平衡状态调整到平衡状态可节约有功功率0. 3～1. 5kW。
2.2节能电机的应用
永磁电机与普通三相异步电动机相比，不需要无功励磁电流。可以显著提高功率因素。通过减少定子电流和定子电阻损耗，电机效率提高2-8%。永磁电机在25-120%额定负荷范围内，均可保持较高的效率和功率因素。高效高起动转矩同步电机比普通感应电机的起动扭矩大50-100%。可以代替大一号电机座号，节电率在20%左右。在5口井上进行试验，功率因素提高0.44，系统效率提高4%。在实际使用中，电机的功率降低一个等级，功率因素普遍较高。
2.3 降低冲次技术
由于普通电机最低速度和皮带轮的最小包角限制， 抽油机的最小冲次仅可以调到4 次/ 分钟， 但对于油田大量充满系数不足0. 4 的井， 每分钟1～1. 5 次即可满足生产工艺的需要。目前针对泵的充满系数小于0. 4 且冲次已调到4 次/ 分钟的低产液量井， 通过降低冲次提高系统用能效率的技术主要有： 电机改造（ 电磁调速、开关磁阻、齿轮减速、16 极永磁同步） ； 控制柜改造（ 变频器控制柜、间开控制柜） ； 机械减速传动机械减速传动是通过在电机皮带轮和齿轮箱皮带轮之间增加一级机械减速轮， 以达到降低抽油机冲次， 提高泵充满度的目的。这种减速装置非常简单， 只要调整轮径的大小， 就可将抽油机的冲次调到每分钟1 次及以下。
2.4 优化抽汲参数技术
在相同的理论排量下， 抽汲参数（ 泵挂、泵径、冲程、冲次、沉没度） 不同， 电机的负载功率则不同， 通过优化抽汲参数， 可以降低负荷， 提高系统效率达到节电效果。
2.5变频调速技术
变频调速技术是通过改变电流的频率，实现电机转速的改变。现在采用的变频装置是由整流器和逆变器组成。整流器先将50赫兹的交流电变成直流电，再由逆变器变换成频率可调的三相交流电。由于变频器可实现低速、轻载启动，因此降低电机的匹配功率，提高功率因素。变频柜地使用，可由普通电机代替调速电机，较好地解决了电磁调速电机效率低地原因。试验20口井，节电率21%。功率因素提高0.3，系统效率提高9.2%。变频柜代替普通自控箱，如果使用普通电机替代电磁调速电机，冲数低的井效果明显。冲数高于6次，效果较差。如果用电磁调速电机替代普通电机，则无效果。因此，变频技术主要在低冲数井上使用普通电机替代电磁调速电机效果明显。
2.6永磁电机和变频技术结合使用
稠油区块原油粘度高，采用电热杆、空心杆、和双泵等采油工艺，冲数都在4次以下。在一个蒸汽吞吐周期的生产过程中，抽油机负荷和冲数变化较大。使用37KW调速电机，虽然实现了无级调速，但由于匹配功率较大，造成系统效率低。电机的功率因素低、效率低，造成整条线路的电压降大，影响油井正常生产。采用变频柜实现电机无级调速，降低电机的匹配功率；采用永磁电机，提高功率因素和启动扭矩，单井系统效率大幅度提高。目前已使用13台，平均节电36.5%，功率因素提高0.435，系统效率提高10.2%。其缺点是负荷较大井，30KW永磁电机无法正常生产，对于抽油机卸载也有一定的困难。
3 认识与建议
1）注重日常管理及保养工作；定期检查传动装置，传动皮带要松紧适中，随时处理减速箱漏油，定期更换减速箱内机油，以减少地面传动部分的能耗。2）及时调整抽油机的平衡，保持抽油机合适的平衡度。3） 经常调整皮带、光杆盘根盒使其松紧适度；定期调整设备，使悬绳器、光杆与井口对中，减少光杆与盘根和抽油杆与油管的摩擦耗能。4）根据井况的变化，及时优选抽汲参数，确保抽油机采油系统工作在最优抽汲参数下。5） 找到主要影响因素后，根据现场实际情况，制定可行性的优化设计方案，必须具有可操作性。6）加强管理，保证抽油机泵况良好。7）对于油气比高的油井应采取适当加大泵的沉没度，加装油气分离器和定期放套管气等措施，以提高泵的充满系数。
参考文献：
1.卢建平. 抽油机井合理沉没度与泵效关系探讨[ 期刊论文] . 河南石油， 2003， （ 2） .
2.李修文. 抽油机井系统效率低效井的分析方法[ 期刊论文] . 油气井测试， 2002， （ 4） .
关键词： 抽油井；系统效率；平衡度；降低冲次
油田生产过程中， 机采系统效率是对整个抽油井系统工况的标明， 其实质是采油各环节的技术水平、管理水平和能源利用效率的具体体现。该指标的高低， 直接表明了抽油井采油管理水平的高低， 极大程度上影响着抽油井采油的生产成本， 提高抽油机井系统效率， 对油田增产降耗、提高经济效益具有重要意义。
1 提高抽油机系统效率影响因素
1.1“大马拉小车”现象严重
“大马拉小车”是油田企业各类用能环节中普遍存在的现象， 目前油田在用的多数抽油
机井使用的是55kW、45kW、37kW 的Y系列异步电动机， 这样的对应关系， 使设备容量大、自身损耗高，系统效率低。
1.2平衡度合格率偏低
抽油机平衡度是确保抽油设备经济优化运行的重要手段之一， 平衡度的好坏直接影响到抽油机井的系统效率，检测抽油机井中， 平衡度不合格的有98口， 占所测抽油机井总数的35. 6%， 抽油机平衡度合格率偏低。
1.3井筒因素复杂
由于泵挂较深， 管、杆偏磨现象比较突出， 井筒结蜡、结垢、腐蚀等情况较严重， 导致
凡尔、油管漏失， 造成泵排量系数偏低， 严重时造成油井产液量下降， 使抽油机上、下载荷增加， 耗电量增大， 这样液量减少， 动液面上升， 消耗功率较大， 系统效率较低。
1.4耗能设备新度系数偏低
在用耗能设备普遍存在老化严重现象， 采油生产系统抽油机电机超期服役占32.5%， 平均新度系数为0. 43， 潜油电泵电机85 台，平均新度系数0. 46， 在用耗能设备中新系数小于
0. 1 的设备占21. 4% ， 等于小于0. 3 的设备占38.87%， 一般来说， 设备新度系数保持在0. 6 左右比较合理。
2 提高抽油井系统效率技术对策
根据以上分析， 认为提高抽油井系统效率节能降耗仍有提高空间， 在对提高抽油井系统
效率节能降耗治理过程中， 宜采取先地面后井下的原则， 地面节能主要措施包括调节抽油机的冲次与平衡度、改造（ 更新） 电机、加强抽油机及电机的维护等方面入手， 保证地面设备处于经济运行状态； 井下部分的治理工作需要结合检泵、措施等作业进行， 依据产能预测， 进行管、杆优化组合及泵径、泵挂及沉没度等参数的合理调整。
2.1 抽油机平衡度调整
对抽油机平衡度不合格的井及时进行调整并加强日常生产管理， 应根据油井的生产状况和平衡度的变化情况进行跟踪调整， 根据近年来对抽油机平衡度节电技术研究测试结果表明， 随着液面的加深， 平衡度对应能耗最佳点从100% 逐渐下降， 一般调到90%为最经济， 抽油机从不平衡状态调整到平衡状态可节约有功功率0. 3～1. 5kW。
2.2节能电机的应用
永磁电机与普通三相异步电动机相比，不需要无功励磁电流。可以显著提高功率因素。通过减少定子电流和定子电阻损耗，电机效率提高2-8%。永磁电机在25-120%额定负荷范围内，均可保持较高的效率和功率因素。高效高起动转矩同步电机比普通感应电机的起动扭矩大50-100%。可以代替大一号电机座号，节电率在20%左右。在5口井上进行试验，功率因素提高0.44，系统效率提高4%。在实际使用中，电机的功率降低一个等级，功率因素普遍较高。
2.3 降低冲次技术
由于普通电机最低速度和皮带轮的最小包角限制， 抽油机的最小冲次仅可以调到4 次/ 分钟， 但对于油田大量充满系数不足0. 4 的井， 每分钟1～1. 5 次即可满足生产工艺的需要。目前针对泵的充满系数小于0. 4 且冲次已调到4 次/ 分钟的低产液量井， 通过降低冲次提高系统用能效率的技术主要有： 电机改造（ 电磁调速、开关磁阻、齿轮减速、16 极永磁同步） ； 控制柜改造（ 变频器控制柜、间开控制柜） ； 机械减速传动机械减速传动是通过在电机皮带轮和齿轮箱皮带轮之间增加一级机械减速轮， 以达到降低抽油机冲次， 提高泵充满度的目的。这种减速装置非常简单， 只要调整轮径的大小， 就可将抽油机的冲次调到每分钟1 次及以下。
2.4 优化抽汲参数技术
在相同的理论排量下， 抽汲参数（ 泵挂、泵径、冲程、冲次、沉没度） 不同， 电机的负载功率则不同， 通过优化抽汲参数， 可以降低负荷， 提高系统效率达到节电效果。
2.5变频调速技术
变频调速技术是通过改变电流的频率，实现电机转速的改变。现在采用的变频装置是由整流器和逆变器组成。整流器先将50赫兹的交流电变成直流电，再由逆变器变换成频率可调的三相交流电。由于变频器可实现低速、轻载启动，因此降低电机的匹配功率，提高功率因素。变频柜地使用，可由普通电机代替调速电机，较好地解决了电磁调速电机效率低地原因。试验20口井，节电率21%。功率因素提高0.3，系统效率提高9.2%。变频柜代替普通自控箱，如果使用普通电机替代电磁调速电机，冲数低的井效果明显。冲数高于6次，效果较差。如果用电磁调速电机替代普通电机，则无效果。因此，变频技术主要在低冲数井上使用普通电机替代电磁调速电机效果明显。
2.6永磁电机和变频技术结合使用
稠油区块原油粘度高，采用电热杆、空心杆、和双泵等采油工艺，冲数都在4次以下。在一个蒸汽吞吐周期的生产过程中，抽油机负荷和冲数变化较大。使用37KW调速电机，虽然实现了无级调速，但由于匹配功率较大，造成系统效率低。电机的功率因素低、效率低，造成整条线路的电压降大，影响油井正常生产。采用变频柜实现电机无级调速，降低电机的匹配功率；采用永磁电机，提高功率因素和启动扭矩，单井系统效率大幅度提高。目前已使用13台，平均节电36.5%，功率因素提高0.435，系统效率提高10.2%。其缺点是负荷较大井，30KW永磁电机无法正常生产，对于抽油机卸载也有一定的困难。
3 认识与建议
1）注重日常管理及保养工作；定期检查传动装置，传动皮带要松紧适中，随时处理减速箱漏油，定期更换减速箱内机油，以减少地面传动部分的能耗。2）及时调整抽油机的平衡，保持抽油机合适的平衡度。3） 经常调整皮带、光杆盘根盒使其松紧适度；定期调整设备，使悬绳器、光杆与井口对中，减少光杆与盘根和抽油杆与油管的摩擦耗能。4）根据井况的变化，及时优选抽汲参数，确保抽油机采油系统工作在最优抽汲参数下。5） 找到主要影响因素后，根据现场实际情况，制定可行性的优化设计方案，必须具有可操作性。6）加强管理，保证抽油机泵况良好。7）对于油气比高的油井应采取适当加大泵的沉没度，加装油气分离器和定期放套管气等措施，以提高泵的充满系数。
参考文献：
1.卢建平. 抽油机井合理沉没度与泵效关系探讨[ 期刊论文] . 河南石油， 2003， （ 2） .
2.李修文. 抽油机井系统效率低效井的分析方法[ 期刊论文] . 油气井测试， 2002， （ 4） .