王 穎

（遼河油田 遼興油氣開發(fā)公司，遼寧 盤錦 124011）

1 遼河油田機采系統(tǒng)效率現(xiàn)狀

選擇幾個有代表性的單位，開展了機采系統(tǒng)效率的普測工作。共測試3980口井，占當(dāng)年抽油機開井?dāng)?shù)的60%。單井平均日耗電為196.5kW·h，平均單井系統(tǒng)效率19.34%。其理論最大目標(biāo)值為40.4%，相比還有20.96%的潛力，即使與國內(nèi)其它油田相比（大慶31.08%、河南30%、中原27.38%、勝利27.23%、玉門25%、大港23.6%），也存在較大差距。

2 主要制約因素分析

2.1 設(shè)備老化，系統(tǒng)阻力過大

遼河油田抽油機新度系數(shù)僅0.24，由于抽油機服役年限長，機械性能變差，運行部件不靈活或磨損，造成系統(tǒng)阻力過大，抽油機地面?zhèn)鲃酉到y(tǒng)的效率損失增大，進而降低地面效率和整體系統(tǒng)效率。同時，由于常規(guī)游梁式抽油機本身的結(jié)構(gòu)性，決定了其平衡效果差，曲柄凈扭矩脈動大，存在負扭矩、載荷率低、工作效率低和能耗大等缺點。

2.2 抽汲參數(shù)有待進一步優(yōu)化設(shè)計

抽汲參數(shù)（沖次N、沖程S、泵徑D以及抽油桿尺寸）對有桿抽油效率影響較大。在油井產(chǎn)量要求一定的情況下，不同抽汲參數(shù)，抽油機的系統(tǒng)效率可相差5個百分點以上。

2.2.1 沖程

對于沖程，它的增減與理論排量的增減成正比關(guān)系，亦與桿柱慣性力增減成正比關(guān)系，但沖程對懸點載荷和交變載荷的影響相對最小，另外沖程長則沖程損失變小。綜合這兩個因素，應(yīng)用長沖程成為一種趨向，因此應(yīng)首先考慮使用抽油機具有的最大沖程。據(jù)統(tǒng)計，目前在用抽油機開井10500口，其中實際沖程低于抽油機最大沖程的抽油機井約占31.3%，造成抽油機資源的浪費，也是抽汲參數(shù)調(diào)整潛力之一。

2.2.2 沖次

對于沖次，桿柱慣性力的增值與沖次的平方成正比，沖次對懸點載荷的影響比沖程的影響大很多，同時當(dāng)沖次高到某一程度時對扭矩的影響也會超過沖程，所以沖次不宜過高。尤其對于稠油井，由于大多數(shù)產(chǎn)量較低，如選擇較小泵徑的抽油泵，則易造成桿柱下行滯后、凡爾球下落滯后等不利因素，因此應(yīng)相對放大泵徑、縮小沖次；同時對于供液不足井也應(yīng)適當(dāng)降低沖次。目前為了滿足生產(chǎn)需要，部分油田在抽油機所配備的最低沖次檔次基礎(chǔ)上應(yīng)用各種方法再降低沖次。隨著沖次的降低，對節(jié)能和延長抽油桿柱壽命具有積極的作用。

2.2.3 泵徑

在滿足油井產(chǎn)量的情況下，較大抽油泵徑配以合理的沖程、沖次，可以使能耗最低，即系統(tǒng)效率最高。其原因是大直徑泵可以在較低抽汲速度下得到所要求的產(chǎn)液量，從而使水力損失和摩擦損失減小，因此可得到較高的系統(tǒng)效率。但是大直徑抽油泵的使用，往往要受到套管尺寸、油管尺寸以及抽油桿強度的限制，因此存在一個經(jīng)濟合理范圍問題。目前應(yīng)用提高系統(tǒng)效率優(yōu)化設(shè)計軟件解決這個問題。盡管井下效率的挖掘潛力較大，但由于需綜合考慮產(chǎn)量、作業(yè)成本等多種因素，需要認真分析，對癥下藥。

2.3 抽油機系統(tǒng)的動平衡尚需優(yōu)化

抽油機的平衡度、驢頭與井口的對中情況、傳動皮帶的張緊程度等等都會影響有桿泵抽油系統(tǒng)效率。尤其是游梁式抽油機的平衡率對抽油機井的系統(tǒng)效率影響較大，平衡差的油井能耗大，系統(tǒng)效率低，同時直接影響抽油機連桿機構(gòu)、減速箱和電機的效率與壽命，對抽油桿的工作狀況也影響很大。

目前在抽油機管理中，通常用于判斷平衡與否的一個常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)是平衡率，即抽油機上行最大電流與下行最大電流之比。游梁式抽油機的平衡率對抽油機井的系統(tǒng)效率影響較大，平衡差的油井能耗大，系統(tǒng)效率低，同時直接影響抽油機連桿機構(gòu)、減速箱和電機的效率與壽命，對抽油桿的工作狀況也影響很大。

2.4 平衡方法探討

因電流曲線易獲取，現(xiàn)場主要采用電流法調(diào)平衡。但電流平衡不能保證抽油機一定平衡，電流不平衡也不能肯定抽油機不平衡，這從理論和現(xiàn)場都能得到了證實。

從理論上講，由于電機與變壓器不同，抽油機空載時的電流就達額定電流30-40%，在負載開始增加時，電流變化并不大，而是功率因數(shù)在變化，所以對于大馬拉小車的抽油機（油田抽油機上這種情況很普遍）就算是不平衡從電流上也看不出來。其次是電流分不出正負，發(fā)電與用電都產(chǎn)生電流，一些嚴(yán)重不平衡的井在發(fā)電時產(chǎn)生一個很大的電流峰，但從電流上看還相當(dāng)平衡。所以說電流如果不平衡，抽油機肯定不平衡，電流平衡了抽油機也不一定平衡。因此，用電流法調(diào)平衡不一定合理。

3 抽油機控制系統(tǒng)在日常生產(chǎn)中存在的問題

3.1 電氣控制參數(shù)未調(diào)整到最佳的運行狀態(tài)，致使系統(tǒng)效率較低

雖然有些油井使用的是調(diào)速電機，可以實現(xiàn)多沖次之間的轉(zhuǎn)換，但在現(xiàn)場的使用過程中，沒有根據(jù)現(xiàn)場的生產(chǎn)實際情況，來及時調(diào)整抽油機的運行參數(shù)，直接影響了抽油機的系統(tǒng)效率。

目前使用的抽油機變頻控制柜大部分沒有自動跟蹤油井工況的功能，主要靠人工手動調(diào)節(jié)，由于稠油井（特別是注汽井）工況變化頻繁，調(diào)節(jié)的及時性和準(zhǔn)確性都將影響系統(tǒng)效率的量值，甚至起負作用。

3.2 部分油井設(shè)備嚴(yán)重老化，運行狀況較差，沒有使用節(jié)能產(chǎn)品或使用的節(jié)能產(chǎn)品不具備節(jié)能效果，致使抽油機的耗能較高，系統(tǒng)效率較低

部分抽油機未使用節(jié)能電機、節(jié)能配電箱，并且部分節(jié)能電機、配電箱超期服役、老化現(xiàn)象十分突出。還有部分抽油機雖然使用了節(jié)能電機與節(jié)能配電箱，但時間較長，工況變化，節(jié)能效果不明顯，甚至喪失了節(jié)能效果。

3.3 低壓補償不足或沒有進行低壓補償，抽油機功率因數(shù)普遍偏低，無功損耗較大

通過對機采系統(tǒng)效率現(xiàn)狀的調(diào)查及制約因素分析，開展抽油機節(jié)能研究，一方面，可以降低采油能耗，緩解當(dāng)前能源緊張局面，促進企業(yè)走資源消耗低、環(huán)境污染少的新型工業(yè)化道路，為企業(yè)降低生產(chǎn)成本、增強經(jīng)濟實力，樹立企業(yè)形象，不斷提高國際競爭力，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展；另一方面，還可以減少環(huán)境污染，改善大氣環(huán)境，人居環(huán)境得到保證，人民生活安居樂業(yè)，實現(xiàn)了人與自然和諧發(fā)展。

［1］李紅才，李海東.超低滲透油田抽油機參數(shù)選擇[J].石油礦場機械，2010（06）.

［2］龔大利，王金東.抽油機井地面設(shè)備組合優(yōu)化與節(jié)能技術(shù)[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2010（25）.