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摘要 本文结合实际情况，系统分析了抽油机井生产耗电存在的问题，并在此基础上提出了一套降低抽油机井生产耗电的方法和措施，可以实现节能措施的精细化、具体化，具有一定的适用性和可操作性，对降低抽油机井生产成本，提高油田开发经济效益具有重大作用。
主题词：抽油机井 电动机 节能降耗 系统效率
中图分类号：TE355.5
1 前言
当前，各大油田均进入开发后期，随着低产液井、高含水井、深动液面井等开采难度大的机井的不断增多，油田用电量越来越大，采油成本不断上升。不少油井每天产油一吨多，而抽油机的日耗电量高达数百千瓦时。节能降耗成为油田企业精细管理、提高效益的当务之急。而在这个高耗电系统中，抽油机设备的耗电量占了整个的三分之一，所以油田节能在抽油设备，抽油设备节能在抽油机。因此，开展抽油机井节能降耗方法的研究，对于降低抽油机井生产成本，提高油田生产经济效益有重要的意义。
2 抽油机井耗电高的原因分析
应用抽油机采油的目的就是将地面的电能传递给井下的液体，从而将井下的液体举升到井口。整个系统工作的过程就是一个将电能不断传递和转化的过程。每一次传递都将损失一部分的能量，但由于各种不利因素的影响，损失的能量逐渐增多，电能的有效利用率降低，造成了电能的浪费。这里提到的不利因素是多方面的，比如说三抽设备的经济运行不行，杆柱结构设计不合理，生产参数与地层能量不匹配等等，根据生产现场的实际情况将影响抽油机井耗电高的原因总结成以下几点：
2.1 生产参数不合理的影响
当地层能量一定时，生产参数过小，违背了效能最大化原则；生产参数过大，泵效降低，无功損耗上升。我们通常遇到的是后者：抽油机井生产参数过大，导致油井液面较深，泵效和系统效率也较低，造成电能的浪费。
2.2 电机功率匹配不合理的影响
抽油机井电机功率匹配偏大，出现“大马拉小车”的现象，使电机使用效率低，造成电能的浪费。
电动机功率利用率越高，电机效率越高，电能利用率就越高；电动机功率利用率越低，电机效率越低，电能利用率就越低。一般的异步电机在功率利用率为60%～100%的条件下工作时，其效率等于或高于额定工况的效率ηΝ ，ηΝ在90%左右，电机功率损耗占10%左右。从现场实测看，电机功率损耗有的高达30%-40%，为了降低电机功率的损耗，提高其工作效率，应尽量使电机的功率利用率达到35%以上。
2.3 平衡调整不及时的影响
抽油机平衡度直接影响到系统效率的高低，一般情况下，抽油机平衡度为80%～100%时能耗最低，但由于维护修理人员的配置数量有限，一定时间内难以对所有井同时进行维护，另外，一些抽油机井因热洗、测试、调参、作业等因素的影响也会导致平衡不合格，这些不平衡井没有及时调整也造成了电能的浪费。
2.4 热洗方法不合理的影响
抽油机井热洗一般都是采用高温高压长时间洗井的方法，即温度95℃以上、压力5～6.5MPa、时间6小时。这种一刀切的热洗方法不符合客观规律，影响了抽油机井的有效工作时率和产量，造成极大的电能浪费。
3 降低抽油机井耗电高方法的研究
为了减小或消除各不利因素的影响，达到节能降成本的目的，我们对抽油机井的动态测试数据、能耗、示功图、动液面、油井产出状况、生产参数等进行综合分析，对导致油机井耗电高的各不利因素进行各个击破，总结出以下几个方面的方法和措施：
3.1 合理优化参数
可以以《抽油机井泵况控制图》、《抽油机井设备动态管理图》为依据，对参数偏大区和超载区井进行全面分析，对参数偏大的井及时进行调整。为了保证油井的抽吸参数始终保持在较高的水平，应当将参数优化工作纳入抽油机井的日常管理中。不仅仅依靠每月一张的泵况图和设备管理图进行参数优化，而且通过经常分析油井产液、电流变化，特别是对措施井加密观察分析，对因产液变化导致生产参数不合理的井及时优化，使参数优化工作经常化、制度化。
3.2 采取合理的间抽时间
对于那些生产参数调到最小仍严重供夜不足的井，泵效和系统效率极低，若全天生产不仅易发生管、杆断等故障，而且会造成电能的浪费。对这样的井我们应当采取间抽的方法，间抽启、停时间的确定有液面恢复和量油算泵效两种方法。液面恢复法就是连续测停抽井液面上升资料，根据液面上升速度来确定开、停抽时间。量油法是先根据平时掌握的资料估计一个适当的开、停抽时间，开抽后连续量油并计算泵效，当泵效很低后停抽，第二次停抽时间比第一次停抽时间略增或略减，然后再开抽量油算泵效，通过实验不断校正可摸索出合适的开、停抽时间。
3.3 合理优选抽油机电机功率
选择抽油机井电机功率需计算出抽油机井正常生产所需的光杆功率，光杆功率可由下式计算：
N光=A×Sd×Fd×N/60000
式中：A： 示功图面积mm2；
Sd：示功图减程比m/mm；
Fd：示功图力比N/mm；
N： 实测光杆的平均冲次n/min
考虑到抽油机启动所需扭矩的要求，选择实际电机功率N=（2.5～5.0）N光
3.4 根据油井生产动态变化及时调整平衡
针对调平衡工作中存在的问题，科学安排维护人员修检时间，坚持对热洗、测试、调参、作业后的井和产量波动大的井及时落实平衡率，发现不平衡井马上调整。
3.5 根据生产动态变化，采取合理的热洗方法。为了解决存在的热洗参数问题，采用正交试验来优选热洗参数。影响热洗质量的因素有：洗井压力、洗井温度、以及洗井时间，将这三个因素分成三个位级进行试验，采用采用L9（35）正交方法得出：第一级为压力3.5MP、温度85℃、洗井5小时；第二2级为压力4.5MP、温度90℃、洗井4小时；第三级为压力5.5MP、温度95℃、洗井3小时。
将实验区的抽油机井按产液、含水的不同也分成三个级别，再用上面的三个级别的洗井参数分别进行试验，根据试验结果得到合理洗井参数。
通过对不同产液、含水级别抽油机井采用不同的洗井参数的措施，可以使实验区抽油机井平均洗井时间比以前少1.2小时，温度低9℃，节电近两万千瓦时。
4 总结
（1）根据抽油机井生产动态变化及时优化参数或采取合理的间抽时间，是提高抽油机井泵效和系统效率，降低油井生产耗电的重要手段。
（2）加强抽油机井日常管理，挖掘低耗能潜力，对降低油田生产能耗具有重要意义。
（3）抽油机井节能降耗工作应纳入油井的日常管理中，并根据油田生产动态变化，不断改进、完善、创新节能方法和措施，为油田高水平、高效益、可持续发展做出贡献。
参考文献
[1].张清林·【抽油机电费现状＼发展方向及节能技术的探索】·科技创新导报，2008.1
[2].李永杰，张亚娟，李彦德，张涛·【降低抽油机井能耗的几点认识】·维普资讯，2004.9
[3].王云建·【抽油机肩扛节能降耗大旗】·石油与装备，2004.4
[4].李艳丽·【抽油机技能降耗技术研究与分析】·石油石化节能，2009.6
主题词：抽油机井 电动机 节能降耗 系统效率
中图分类号：TE355.5
1 前言
当前，各大油田均进入开发后期，随着低产液井、高含水井、深动液面井等开采难度大的机井的不断增多，油田用电量越来越大，采油成本不断上升。不少油井每天产油一吨多，而抽油机的日耗电量高达数百千瓦时。节能降耗成为油田企业精细管理、提高效益的当务之急。而在这个高耗电系统中，抽油机设备的耗电量占了整个的三分之一，所以油田节能在抽油设备，抽油设备节能在抽油机。因此，开展抽油机井节能降耗方法的研究，对于降低抽油机井生产成本，提高油田生产经济效益有重要的意义。
2 抽油机井耗电高的原因分析
应用抽油机采油的目的就是将地面的电能传递给井下的液体，从而将井下的液体举升到井口。整个系统工作的过程就是一个将电能不断传递和转化的过程。每一次传递都将损失一部分的能量，但由于各种不利因素的影响，损失的能量逐渐增多，电能的有效利用率降低，造成了电能的浪费。这里提到的不利因素是多方面的，比如说三抽设备的经济运行不行，杆柱结构设计不合理，生产参数与地层能量不匹配等等，根据生产现场的实际情况将影响抽油机井耗电高的原因总结成以下几点：
2.1 生产参数不合理的影响
当地层能量一定时，生产参数过小，违背了效能最大化原则；生产参数过大，泵效降低，无功損耗上升。我们通常遇到的是后者：抽油机井生产参数过大，导致油井液面较深，泵效和系统效率也较低，造成电能的浪费。
2.2 电机功率匹配不合理的影响
抽油机井电机功率匹配偏大，出现“大马拉小车”的现象，使电机使用效率低，造成电能的浪费。
电动机功率利用率越高，电机效率越高，电能利用率就越高；电动机功率利用率越低，电机效率越低，电能利用率就越低。一般的异步电机在功率利用率为60%～100%的条件下工作时，其效率等于或高于额定工况的效率ηΝ ，ηΝ在90%左右，电机功率损耗占10%左右。从现场实测看，电机功率损耗有的高达30%-40%，为了降低电机功率的损耗，提高其工作效率，应尽量使电机的功率利用率达到35%以上。
2.3 平衡调整不及时的影响
抽油机平衡度直接影响到系统效率的高低，一般情况下，抽油机平衡度为80%～100%时能耗最低，但由于维护修理人员的配置数量有限，一定时间内难以对所有井同时进行维护，另外，一些抽油机井因热洗、测试、调参、作业等因素的影响也会导致平衡不合格，这些不平衡井没有及时调整也造成了电能的浪费。
2.4 热洗方法不合理的影响
抽油机井热洗一般都是采用高温高压长时间洗井的方法，即温度95℃以上、压力5～6.5MPa、时间6小时。这种一刀切的热洗方法不符合客观规律，影响了抽油机井的有效工作时率和产量，造成极大的电能浪费。
3 降低抽油机井耗电高方法的研究
为了减小或消除各不利因素的影响，达到节能降成本的目的，我们对抽油机井的动态测试数据、能耗、示功图、动液面、油井产出状况、生产参数等进行综合分析，对导致油机井耗电高的各不利因素进行各个击破，总结出以下几个方面的方法和措施：
3.1 合理优化参数
可以以《抽油机井泵况控制图》、《抽油机井设备动态管理图》为依据，对参数偏大区和超载区井进行全面分析，对参数偏大的井及时进行调整。为了保证油井的抽吸参数始终保持在较高的水平，应当将参数优化工作纳入抽油机井的日常管理中。不仅仅依靠每月一张的泵况图和设备管理图进行参数优化，而且通过经常分析油井产液、电流变化，特别是对措施井加密观察分析，对因产液变化导致生产参数不合理的井及时优化，使参数优化工作经常化、制度化。
3.2 采取合理的间抽时间
对于那些生产参数调到最小仍严重供夜不足的井，泵效和系统效率极低，若全天生产不仅易发生管、杆断等故障，而且会造成电能的浪费。对这样的井我们应当采取间抽的方法，间抽启、停时间的确定有液面恢复和量油算泵效两种方法。液面恢复法就是连续测停抽井液面上升资料，根据液面上升速度来确定开、停抽时间。量油法是先根据平时掌握的资料估计一个适当的开、停抽时间，开抽后连续量油并计算泵效，当泵效很低后停抽，第二次停抽时间比第一次停抽时间略增或略减，然后再开抽量油算泵效，通过实验不断校正可摸索出合适的开、停抽时间。
3.3 合理优选抽油机电机功率
选择抽油机井电机功率需计算出抽油机井正常生产所需的光杆功率，光杆功率可由下式计算：
N光=A×Sd×Fd×N/60000
式中：A： 示功图面积mm2；
Sd：示功图减程比m/mm；
Fd：示功图力比N/mm；
N： 实测光杆的平均冲次n/min
考虑到抽油机启动所需扭矩的要求，选择实际电机功率N=（2.5～5.0）N光
3.4 根据油井生产动态变化及时调整平衡
针对调平衡工作中存在的问题，科学安排维护人员修检时间，坚持对热洗、测试、调参、作业后的井和产量波动大的井及时落实平衡率，发现不平衡井马上调整。
3.5 根据生产动态变化，采取合理的热洗方法。为了解决存在的热洗参数问题，采用正交试验来优选热洗参数。影响热洗质量的因素有：洗井压力、洗井温度、以及洗井时间，将这三个因素分成三个位级进行试验，采用采用L9（35）正交方法得出：第一级为压力3.5MP、温度85℃、洗井5小时；第二2级为压力4.5MP、温度90℃、洗井4小时；第三级为压力5.5MP、温度95℃、洗井3小时。
将实验区的抽油机井按产液、含水的不同也分成三个级别，再用上面的三个级别的洗井参数分别进行试验，根据试验结果得到合理洗井参数。
通过对不同产液、含水级别抽油机井采用不同的洗井参数的措施，可以使实验区抽油机井平均洗井时间比以前少1.2小时，温度低9℃，节电近两万千瓦时。
4 总结
（1）根据抽油机井生产动态变化及时优化参数或采取合理的间抽时间，是提高抽油机井泵效和系统效率，降低油井生产耗电的重要手段。
（2）加强抽油机井日常管理，挖掘低耗能潜力，对降低油田生产能耗具有重要意义。
（3）抽油机井节能降耗工作应纳入油井的日常管理中，并根据油田生产动态变化，不断改进、完善、创新节能方法和措施，为油田高水平、高效益、可持续发展做出贡献。
参考文献
[1].张清林·【抽油机电费现状＼发展方向及节能技术的探索】·科技创新导报，2008.1
[2].李永杰，张亚娟，李彦德，张涛·【降低抽油机井能耗的几点认识】·维普资讯，2004.9
[3].王云建·【抽油机肩扛节能降耗大旗】·石油与装备，2004.4
[4].李艳丽·【抽油机技能降耗技术研究与分析】·石油石化节能，2009.6