提高抽油机井系统效率对节能的影响分析
抽油机井系统效率分析与对策
率 的分布规律，并且结合实际提 出提高抽耗
目前 ，有杆抽 油设备在机械采油 中占有 相当大的比重。在我国 ９ ０ ， ０ ０ ０ 多 口机采井 中，抽油机 井约 占 ９ ０ ％ 。抽 油系统 的低效率运行 则是在 国 内石 油 系统中普遍存 在的一个重要 问题 。本文主要分 析了 目前抽 油机井系统效 率 、耗能概况 ，找出影响系统 效率的 因素 ，以及系统效率 的分布规律 ，并 且 结合 实际提出提高抽油机井系统效率的方法。 抽油机井系统效率分析与计算 根据抽油机 系统工作 的特 点，可将抽油机系统效 率分为两部分 ，即地 面效率和 井下效率 。一 般情况下 ，以光杆 悬绳器 为界 ，悬绳 器 以上机械传
一
损 失，提 高电网和设备 的利 用率 ，并可 改善 电动机 的经济运行状 态，配 电 线 路 节 电率 为 ７ ％ 。 ３ ．减 少 地 面 磨 损 地面 部分的能量损 失除电动机外 ，还有 三角带 ，减速箱 ，抽油机 的连 杆机构 。我管理区于 ２ ０ １ １月在抽油机井传动装置方面安装 了皮带 涨紧器 。 皮带涨紧器主要根 据丝杆 的转动 与杠杆 的作 用，并借助于 弹簧的弹力 使辊 轮对皮带产生 涨紧。现有八 口抽 油机井使用 了皮带涨紧器 ，有效地 改善 了 皮带打滑、皮带松弛而导致 的抽油机运转 效率降低的情 况 ４ ． 搞好抽油机的平衡 动效率和 电机运行效 率的乘积为地 面效率 。而悬绳器 以下到抽油 泵，再 由 抽油泵到井下 的效率为井下效率 。 抽油机运行 不平衡，会造成 电流 ，功率 因数波 动太大 。少量 电机 出现 负功现象 ，而且平均运行 电流升高 ８ ． ０ ％左右 ，造 成不必要 的耗 电。因此 ， 抽油机井系统效率具体分解如 图一： 要 保 证 抽 油 机 的 平 衡 度 要 求 。抽 油 机 工 作 的 平 衡 度 应 在 ８ ５ ％ ～ １ ２ ０ ％ ，这 时 电 动机 的负荷 最低 ，所 以平衡度越好节 电效果越理想 。 ５ ．抽油机井 的参数 匹配 油 井参数 （ 泵 、 杆 、 冲 程 、 冲 次 等 ）匹 配 。对 系 统 效 率 的 影 响 很 大 ， 参 数匹配 （ 包括泵 挂 ） 不 同，系统 效率可 以高达 ２ ． ５ 倍。因此在 抽油机 井 参数优选 匹配 尚未应 用之 时， 建议在保证产液量的前提下 ， 应选择较 大泵径 ， 较长冲 程和较 低冲 次。 （ 二）抽油机井下部分的管理 抽 油 机 的井 下 部 分 是 从 抽 油 机 的 悬 绳 器 算 起 的 ，主 要 包 括 ： 抽 油 机 深 井泵、油管、井 口、盘根盒的井 口回压等 。井下 的能量损失主要有 ： ｌ ＿抽油杆与盘根之间的摩擦损耗 光杆与盘根 盒之间存在滑动 摩擦，根据现场 示功图测试 ，盘 根盒太紧 与正 常松紧 时相 比，抽油机 驴头悬 点载荷 会增加 ｌ 一２ ｔ ，引起摩 擦阻力 的 图一 系统效率分解图 进一 步增大。 目前我管 理区现场 中采 用了光杆密 封器 ，有 效保证 了盘根盒 抽油机井 的系统 效率是 以上七个 分效率组成的 ，各个 分效率的大小 ， 的松 紧 度 ，减 小 了光 杆 与 盘 根 盒 之 间 的滑 动摩 擦 。 也就是说 各部分 能量损失 的多少，主要取 决于油井井况系 统的设计 ，设备 ２ ．抽油杆与油管之 间的摩擦损 失 运 行 ， 工 作 条 件 及 生产 管理 等 。 主要 原因是抽油杆 、油管变 曲后抽油杆 接箍与 本体和油管 本体，接箍 二 、抽油机系统 效率现状分析 部位 的摩擦 ， 目 前现场 中主要采用油管铅 固定法减 少油管蠕动和弯 曲程度 ， 通过对 测试结 果的分析 ，可 以得 出在实际运行 中影响系统效率 的因素 以及抽 油杆扶 正器减 少抽 油杆与油管接 触面积， 以减少摩擦 ， 同时 降低磨损 ， 有 以下 ６点 ： 减 少 油 管漏 机 会 （ １ ）在一个 生产周期 中，抽油机载 荷变化较 大。大部分 油井 的抽 油机 ３ ．抽油泵 内活塞 与衬套 间的摩擦损失 配 备电动机功率过大 ，同时许多 电动机 已经多次维修 ，严重老化： 主要原 因是活 塞面与衬套光洁 度不够 引起 的磨阻 。液体 内砂、盐等 杂 （ ２ ） 井场配 电箱破坏严重 ， 无功补 偿器损坏 ， 造成 电动机功率因数偏低。 质进入活塞 ，防砂泵 内部 引起 的摩 阻， 目前现场主 要应用高精 度深井泵 ， （ ３ ）油 田已进入稠 油开发 中后期，油井供 液不足 ，造 成大部分 油井泵 以及防砂泵等井下工具，减少地层砂、盐进入泵筒机率 。 效低 。２ ０ ｌ １年统 计，平 均泵 效为 ３ ０ ． ６ ２ ％ ，低 于 ４ ０ ％的油井 占总 开井 数 的 ４ ．抽油杆与液体之 间的摩擦阻力和液体与油管本体之 间的摩擦 阻力 ６ ８ ． ２ ％。 主要原 因是抽油机本体与 流体运动时 引起的摩擦 阻力，在抽油杆 本体 （ ４ ） 油井分散 ， 且靠近村庄 ， 故盗 电现象严重， 电力损 失大 ， 机采能耗高 。 光洁度 不够，结蜡 、结 盐时摩擦阻力 会大大增加 ，现场主要 采用 固化杆、 （ ５ ）抽 油 机 服 役 年 限长 ， 机械性能变差 ， 运动部件不灵活或磨损 ， 冲程 、 加 药 热 洗 防蜡 减 少 腐 蚀 。 冲 次 调 节 困难 ，而 且 抽 油 机 匹配 维 修差 ， 得不 到 及 时合 理 的维 修 。 ５ ．深井泵和油管丝扣漏失造成 的功率损 失 （ ６ ）普通 电动机拖动抽油设备 的系统效率低，我管理区可测 的 ８ ３口抽 目前 ，由于现场油 管腐 蚀、偏磨严 重。针对 油管丝扣漏 失加剧 ，主 要 油机井 中普通 电机 为 ｌ ７ 口， 占 ７ ３ ． ９ ％ ，使用该 电机 的油井 平均系统效率 为 对 策是减少腐蚀 ，加强作业监 督，严格按照 操作规程涂 抹丝扣 油，并普遍 ６ ． ９ ２ ％。 采用 固化接 箍，固化杆材料 ， 同时加油井防腐剂 ， 采用防气锚减少气体腐 蚀。 三、提 高抽油机井系统效率措施及取得效果 四 、 结 论 （ 一）抽 油机地面部分的管理 搞好抽油机优化 配置，综合 治理，提高抽 油机系统效率 ，是一个全面 Ｌ 选 择合 理电动机 组织协调 的系统工作。 通过对抽油机系统 效率的研 究， 采用先进 的节 能技术， 根 据 抽 油 机 系 统 耗 能 状 况 分 析 ： 地 面 部 分 的 能 量 损 失 在 电 机 ， 因 此 优 化设计参数匹配 ， 加强管理 ， 是能够提高抽油机 系统 效率， 达到节 能降耗、 要提 高系统 效率，就要采 用高效率 的节能 电机 ，为减少 电机老化 ，运行 效 降低采油成本的 目的。 系统效率是 随时间变 化的量， 实际生产 中要 不断监 测， 率 低 ，耗 能 大 缺 点 ，我 管 理 区 于 ２ ０ １ ２年 针 对 ７口 日耗 电 量 大 于 ５ ０ ０ Ｋ Ｗ・ ｈ 经常分析 ，才能使油井保持高效生产 。 抽 油 机进 行 了整 改 ，调换 节 能 电机 ７台，７口井 的单 井平 均 日耗 电量 由 ６ ２ ０ ． ６ Ｋ Ｗ・ ｈ下降到 ５ ４ ０ ． ２ Ｋ Ｗ・ ｈ ， 日节 电 ８ ０ ． ４ Ｋ Ｗ・ ｈ ，系统 效率提高 ３ ． Ｏ ％ ， 参考文献 见到了 良好的经济效益 。 ［ １ ］高思强 ： 张保 国 ： 庞超乾 ． Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ 在节 能抽油机设计 中的应用 ［ Ｊ ］： ２ ．采用三相异步 电动机就地补偿技术 今 日科苑 ： ２ ０ １ ０ （ ０ ６ ） 目前，基层 队抽油机井所 用电机都是三相异 步 电动机 ，采用 就地补偿 ［ ２ ］ 陈超 ．应用 多节 点节能组合 技术提 高系 统效率 ［ Ｊ ］ ； 石油 石化节 技 术，对 电动 机所 需无 功功率实行 就地补偿 ，降低 了无功功率 ，减少 电能 能 ： ２ ０ １ １ （ ０ ４ ）
抽油机井机采系统效率影响因素分析
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。
浅谈抽油机井节能降耗分析及对策
李影 唐兰芳 阮刚 姜楠 （ 大港油 田公司 天津 ３ ０ ０ ２ ８ ０ ）
表 ２ 不 同泵深的抽油机 井能耗情况表
１前 言 目前采油二厂机采方式主要有抽油机 、 螺杆泵 、 电潜泵采油。
其 中抽油机井 ２ ３ ８口 ， 占机采油井 总数 的 ８ ７ ． ５ ％。平均产油单耗 为１ ２ ６ ． ０ ７ ｋ Ｗ・ ｈ ／ 吨， 较我厂平均 吨油单耗高 ２ ０ ｋ Ｗ・ ｈ 。 抽油机井 能 耗大 ， 既有技术 配套 的问题 ， 也有设备及生产管理的问题 ， 因此 开 展抽油井节能降耗潜力分析势在必行 。
４使 用效 果
该项 目投 入使用后 ， 通过一段 时间 的使用 和跟踪统计 ， 工作 情况 良好 ， 能够降低作业用 电成本 。同时 ， 副 电机 的维护和保 养都 更为方便 ， 在降低主电机工作压 力的同时 ， 延长主 电机的寿命 ， 节 约维护保养 的费用 。随着双动力轮胎式起重机的逐步推广使用 ， 该项 目将取得更大 的经济效益。
２ ． １机采指标不 合理 ， 造成能量 的浪费 ， 影 响了系统效率的提 高。 ２ ． ３ ． ３生产压差不合理 ， 造成 能量浪费
油井在生产 过程中 ， 随着采 出液 的不断增加 ， 地 层能量逐步
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
通过调查 分析我厂 ２ ０ １ ２年 ２月份的生产及能耗情况 ，认为 降低 ， 由于油井生产制度 调整不及时 造成生产压差 过大 ， 沉没度 泵效低 、 沉没度过大 或者过小 、 泵挂深度 不合理等机采 指标是造 过低 ， 抽 油泵空抽 ， 抽油杆在 下行过程 中 ， 撞击 液 面产生 液击 现 成我厂抽 油机井单耗高 的主要井简 因素ｌ ｌ ＿ 。 ２ ． １ ． １ 低泵效对抽油机井单耗的影响 象， 增加 了抽油机 的负荷 ， 不仅影响了抽油设备的寿命 ， 同时也浪
抽油机井系统效率影响因素及提高系统效率方法
Pt
Pe—抽油机有效功率 Pt—电机输入功率
• 2、系统效率的分解 根据有杆抽油系统工作的特点，可以盘根盒为界，
将整个系统分为地面和井下两部分： 地面效率主要指从电动机到盘根盒之间所有的设备
包括电动机、皮带轮、减速箱、各连杆和盘根盒的效率。
地面 电动机 皮带轮 减速箱 各连杆 盘根盒
井下效率是指从盘根盒以下到抽油泵之间所有设备包 括油杆柱、油管柱和抽油泵的效率。
泵效 %
33.32 44.43 44.67 59.56 15.95 21.27 22.50 30.00
目前白狼城综合日报中计算出泵效的有110口井，其中泵 效小于30%的油井约有50口，这些井日产液量均小于7方， 冲次基本全为8次/分，泵径大都为44泵，建议调整工作参数， 提高泵效；另外有4口井泵效大于90%，这几口井产液量均 大于15方，建议下一步换大泵径抽油泵。
4、国内外系统效率统计 • 有杆泵采油是最目前最主要的采油方式
井数：中国80%，美国85%，俄罗斯75% 产量份额：产油量的75%，产液量的60％ • 能耗统计 系统效率：中国26%，美国40%
白狼城34%，魏家楼17% 用电量：占整个油田用电量的25-30% 与世界水平相比则有相当的差距，大量的能量在原油举升 过程中被损耗掉，系统效率的提高还有很大的空间和潜力 如果能够将抽油机的系统效率平均提高 1 个百分点，那么 全国每年将节约近 2亿度电。
• 井下影响因素 （1）杆柱效率：主要是油杆柱磨擦损失和弹性变形损失 （2）油管柱效率 主要是由于油管漏失引起的损失和原油沿油管流动引起 功率损失即水力损失。 （3）抽油泵效率 抽油泵效率影响因素主要有以下几点： 地层因素：地层因素是影响抽油泵效率最重要的因素， 地层能量和渗透率的高低影响液面高低； 沉没度：沉没度（下泵深度）影响泵的吸入量； 油井工作制度：冲程、冲次和泵径影响泵的理论排量； 日开抽时间；油井日开抽时间决定泵的理论排量； 活塞与泵筒之间的密封程度，活塞与泵筒的摩擦； 抽油杆柱和管柱的弹性伸缩影响泵的吸入量。
提高抽油机系统效率方法分析
提高抽油机系统效率方法分析发布时间：2022-03-21T08:18:45.008Z 来源：《科学与技术》2021年10月30期作者：徐磊王贵波候战庆[导读] 抽油井系统效率是衡量抽油井工作水平高低的重要参数 ,徐磊王贵波候战庆大庆油田有限责任公司第五采油厂摘要：抽油井系统效率是衡量抽油井工作水平高低的重要参数 , 它不仅反映了油井目前的工作状况 , 更是一项反映油井工作效率和用电损耗的重要指标。
近几年来 , 随着原油生产成本的不断压缩 , 提高油井系统效率、有效降低机械采油耗能已成为一项急待解决的技术课题。
本文即围绕这一中心 , 对如何提高系统效率进行探讨。
关键词 : 油井 ; 系统效率 ; 耗能 ; 效益1 影响系统效率的主要因素要提高油井系统效率 , 就必须将油井系统效率看作一个完整的工作系统 , 通过对整个系统的精细分析 , 功能评价 , 找出目前生产中油井系统效率管理上的关键点和薄弱点 , 才能实现对症下药 , 达到提高油井系统效率的目标，通过对影响系统效率的因素分析，得到下图。
图1 影响系统效率因素图从图 1 中可以看出 , 影响系统效率的主要油两个方面，地面效率和井下效率。
通过分析发现,影响抽油机井系统效率的因素较多,但主要受地面设备、抽汲参数和地面管理水平高低等影响。
（1）抽油机设备。
根据能量守恒定律,抽油机井输入功率P入应等于有效功率P水与系统损失功率P损之和。
即P入=P水 P损，抽油机系统效率只取决于损失功率与输入功率之比。
所以要想提高系统效率就要尽力降低损失功率。
根据有杆泵抽油系统的组成情况,抽油机系统的功率损失主要有8部分:电机部分损失,带传动部分损失,减速箱部分损失,四连杆部分损失,盘根盒部分损失,磨擦损失（盘根盒损失）,抽油杆部分损失,管柱部分损失。
（2）抽汲参数。
研究与试验都表明,抽汲参数（冲次N、冲程S、泵径D、下泵深度L以及抽油杆尺寸）对抽油机系统效率影响较大。
影响抽油机井系统效率因素分析及措施
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。
提高抽油机井系统效率的理论分析与对策措施
的影 响很 大 ， 从而 影 响系统 效率 。 ２２３ 抽 油杆 尺寸 对耗 能 的影 响 ．．
下 泵 深度 Ｌ以及 抽 油 杆 尺 寸 也 同样 对 油杆 抽 油
泵效 ）％； ，
ｐ一 液 体密 度 ；ｇｍ ； ＿ ｋ／
ｇ — 重 力加 速度 ， ／ 。 — ｍｓ 从 公式 可 以看 出 ， 汲 参 数 一 定 时 ， 效 功 率 主 抽 有
一
有 效扬 程 （ 举 升高 度 ） 抽 汲参 数 （ 和 Ｓ 不 同 ， 或 ， ｒ ｌ ） 有
ｐ 理 — 深 井 泵 理 论 排 量 ， ／； — ｍ３ ｓ
— —
深井 泵 排量 系 数 （ 油 工 艺 中常称 之 为 采
杆抽 油 系统 效 率 不 同 ， 且 差 别 显 著 ， 别 是 对泵 效 而 特
要受 有效 扬程 与深 井泵 排量 系数 的影 响 。
一
一Ｌ 一
系统 产生 影 响 。较 重 的抽 油杆 柱能 耗 较大 ， 论 哪一 无
种 杆 柱 ， 着 冲程 长 度 的 增 加 ， 速 下 降 ， 能 耗 下 随 冲 其
降 ： 于某一 特 定 的杆 柱有 某 一最 小 冲程 才能 使 其耗 对
抽 油机 负载 特性 造成 的 ， 抽 油机 电动机 在一 个 冲程 速 ” 基础 ， 使 为 应用 机采 系统 效率 优化 技术 ， 高系统 效 提 里相 当一部 分 时间里 处 于轻载 运行 ， 一个原 因是 设 率 ， 另 降低单 耗 。 年来我 们结合 检泵 作业对 ２ Ｉ 几 ７ Ｖ油井
设备 ） 以及抽 汲参 数 多少 ， 随着 有效 扬 程 的增加 ， 系统 效率都 增 加 。 当然 ， 们之 间并 非线性 关 系 ， 它 随着 有效
抽油机井系统效率分析及提高对策
分油 井的产 液量 比较 低 ；三是 部分 抽油 机配 套 电机的 效率 低 ，大马 拉 小车 ；四是 部分 油井 的套 压 比回压 大造 成有 效扬 程较 低 ，通过 采取 相 应措施 提高 抽油 机井 生产 系统 的 设计水 平及 油井 管理 水平 ，从 而提 高
机采 系统 效 率。
定 装机 功率 ３ ０ ｋ Ｗ ；更换 稀 土永磁 同步 电动 机 ３井次 ，高起 动 转矩 高
二 、 机 采 系 统 效 率 统 计
对桩 西采油 厂桩二 区采油 一队 的 ３ ５口抽油机 井进行 了 系统效 率测
试 ，采集 了各油 井正 常生 产 时的 日耗 电量 、生产 基础 数据 以及 其他 与
系统 效 率有 关 的基 础 资料 。测 试结 果 表明 ，油 井平 均 动液 面 ｌ ２ ４ ５ ｍ，
一
定 程 度 上提 高 了 油 田开 发 经 济 效 益 。 关 键 词 ：抽 油机 井 系统 效 率
一
ห้องสมุดไป่ตู้
影响因素
措 施
、
基 本 概 况
效率由 ２ ７ ． ６ ８ ％提 高 到 ３ １ ． ８ ８ ％ ，平 均 日耗 电由 １ ３ ６ ｋ Ｗ・ ｈ降 低 到 １ ２ ４
ｋ Ｗ・ ｈ ， 日节 电 １ ２ ｋ Ｗ？ ｈ 。
２ ． 合理 匹配 电机 ，降低 电机额 定功率
一
般 来讲 ，电机 的有 功 功率 越低 ，系 统效 率就 越高 。桩 西 采 油一
队 抽 油机井 电机 平均 负载 率 ２ ５ ． ６ ％，平均功 率 因数 ０ ． ４ ６ ，针对 负载 率
低于 ２ ０ ％、功率 因数 低于 Ｏ ． ３的机 采井 优化 匹 配 电机 ４井 次 ，降低 额
抽油机节能降耗技术研究
抽油机节能降耗技术研究抽油机是石油开采过程中的关键装备之一，它能够将地下石油通过管道输送至地面，对提高石油开采效率具有重要作用。
在长期的使用过程中，抽油机的能耗一直是制约其产品性能提升的一个重要因素。
如何通过技术手段实现抽油机的节能降耗一直是石油工程领域的一个研究热点。
本文将就抽油机节能降耗技术进行深入探讨。
一、抽油机节能降耗存在的问题1. 能耗高: 抽油机在运转过程中需要消耗大量的电能或者传统动力能源，尤其是在采油现场，由于地下油井深度较大，所以抽油机需要克服较大的工作阻力，导致能耗较高。
2. 效率低: 传统的抽油机在输油过程中效率较低，能源的利用率不高，导致能量的浪费，同时也会增加生产成本。
1. 新型材料应用: 通过采用新型材料，提高抽油机的叶轮、轴承等关键结构件的材质，使其具有更好的耐磨耐腐蚀性能，减少能耗损失。
2. 润滑技术改进: 采用先进的润滑技术，降低抽油机在运转过程中的摩擦阻力，提高运转效率，从而降低能耗。
3. 节能控制技术: 通过节能控制技术实现抽油机在运行过程中的动力调配优化，尽可能地减少系统中的不必要损耗。
4. 自动化技术应用: 引入自动化技术，实现抽油机的智能控制，能够准确地根据井下油层情况和地面需求来调整抽油机的工作状态，从而实现更为精准的能耗控制。
5. 节能设备更新改造: 对于一些老旧抽油机设备，进行节能设备更新改造，包括更换高效电机、增加变频调速设备等，从根本上提高了设备的能源利用效率。
三、抽油机节能降耗技术研究成果近年来，国内外研究机构和企业在抽油机节能降耗技术研究上已经取得了一系列成果，例如通过采用新型材料提高抽油机的耐磨性能，使其更加适应恶劣工作环境；通过润滑技术的提升减少了抽油机在运行中的能量损耗；通过节能控制技术的应用，实现了抽油机在运转过程中的动力调配优化，降低了能耗损耗；通过自动化技术的引入，实现了抽油机的智能控制，提高了系统的运行效率；通过对老旧抽油机设备的节能更新改造，使其在提高了能源利用效率的同时也延长了设备的使用寿命。
抽油机井系统效率影响因素关联分析与措施
抽油机井系统效率影响因素关联分析与措施以油井現场监测数据为样本，应用理论、分组、关联等分析方法，分析了系统效率、单位能耗与其主要影响因素的关联关系，确定了系统效率与单位能耗的反比函数关系，验证了沉没度、平衡率在合理区间其系统效率较高。
针对主要影响因素，提出了提高系统效率的相关措施，经现场应用，取得了低效井优化调参425井次，平均单井系统效率提高2.3%，单位能耗下降0.12kW.h的效果。
标签：抽油机井；系统效率；影响因素；关联分析抽油机井举升井内液体克服阻力做功的过程中，系统效率是衡量油井工作水平和能量转换的综合指标。
建立影响油井系统效率主要因素间的关联关系及其相互影响的变化规律或趋势，确定相关参数的合理阈值，为提高油井系统效率，进行技术改进、优化设计等提供依据，也就显得尤为重要。
1 主要影响因素关联分析以油井现场监测数据为样本，采用理论、分组、矩阵关联等方法，对相关参数进行关联分析。
1.1 影响系统效率的因素由关联分析知，与系统效率有关联关系的因素包括产液量、泵效、产液量与动液面乘积、井下效率、有效功率、输入功率、沉没度、平衡率等。
其中系统效率随日产液、泵效、产液量与动液面乘积、井下效率、有效功率等因素单调增加。
有效功率在（a，b）区间内，当a→b时，系统效率与输入功率为反比关系，即系统效率随输入功率增大而减小。
沉没度、平衡率与系统效率无直接关联关系，将样本按沉没度、平衡率进行分组，由平均值再关联，其结果是沉没度在220～570m、平衡率在0.81～1.18时，系统效率较高。
因分组影响及样本稠油井较多，故沉没度偏大。
①影響有效功率的因素，抽油机井系统效率是系统的有效功率与输入功率的比值。
影响有效功率的因素有产液量、泵效、产液量与动液面乘积，并随它们单调增加。
②影响输入功率的因素，影响输入功率的因素有产液量、产液量与动液面乘积、扭矩、悬点最大载荷、冲程与冲次乘积等，并随它们单调增加。
③影响井下效率的因素，影响井下效率的因素主要是产液量和泵效，并随二者单调增加。
长庆油田抽油机井节能管理现状及措施分析
长庆油田抽油机井节能管理现状及措施分析摘要：抽油机作为油田开采体系的重要组成，但是抽油机设备在运行过程中，将消耗大量的电力能源，且产出效率较低，拉低石油企业的经济效益。
对此，应分析抽油机的工作原理，结合抽油机节能管理中存在的问题，科学制定节能对策，令石油企业实现降损增益。
关键词：长庆油田；抽油机；节能管理引言：国际原油价格的持续走高，对我国原油外贸与内销产生一定干预，间接增加油田的开采量。
长庆油田作为我国大型产油企业，开采工作中，利用抽油机的举升功能，将地下原油传输到地上工作设备中，在外界市场需求的不断增加下，抽油机也需实现长时间、高负荷的运行，满足企业的生产要求。
从耗能角度来讲，抽油机在采油电量耗能中占据38%，其用电量也是采油机械设备中的首位，高耗电量以及22%的低效率，增加长庆油田的运行成本。
对此，应针对抽油机的工作原理，界定抽油机节能管理规划，提高资源利用效率。
一、长庆油田抽油机工作原理油田开采工作中，抽油机起到的作用是将井下原油运输到地面工作设备中，驱动机构借助电动机进行旋转、往复运动。
抽油机大体可分为传动减速模块、支撑模块、平衡模式、转向模块。
本文则是以石油开采行业中应用最为广泛的游梁式抽油机为例进行节能分析，游梁式抽油机具备结构简单、应用便捷的特征，即便是在长时间驱动模式下，机构部件的损坏也相对较小，具有较高的稳定性，但是其也存在一定缺陷问题，例如，效率低、资源消耗高等。
在实际运行过程中，经由动力机提供动力支撑，结合减速器进行动力过渡处理，将高速运转下动力机的转速通过曲柄转变为低转速。
最后结合曲柄、连杆、游梁等机构，将抽油机终端机构向上拉起，完成一个周期的运输。
二、长庆油田抽油机井节能管理现状从耗能角度来讲，抽油机运行中的能源消耗占据总消耗的三分之一，且其效率低下。
抽油机装置在驱动过程中，其中抽油杆向下运动时，主要是通过重力实现终端机构的下潜，此时电机处于不做功的状态，甚至可能实现以机械能转换为电能，反馈电网，但是在多节点的采油装置中，不同频率、时间段的电能回馈，也可能造成畸变的问题。
提高抽油机井系统效率方法论文
提高抽油机井系统效率方法探讨摘要：分析了抽油机系统效率主要影响因素，即抽油设备、抽汲参数和技术管理等因素对系统效率有着较大的影响，并采取适时调参、应用低转速电机及变频调速装置和优化抽汲参数设计等措施，可提高抽油机井系统效率。
关键词：抽油机；系统效率；技术管理中图分类号：te933 文献标识码：a 文章编号：有杆抽油系统效率的高低，对能耗影响较大【1】。
由目前测得系统效率数据可知，部分井系统效率偏低，主要表现为：参数匹配不合理，“大马拉小车”现象比较严重，油井产液量均较低，电机负载率低于60%，使电机处于轻载运行，这时电机部分的损失远远大于10%；泵况差，举升高度小；部分井因供液能力增加，原抽汲参数偏小，举升高度变小，导致系统效率低等原因。
为此，建议对部分井换上功率小一级的电机或随作业更换大泵等针对性措施，提高系统效率。
一、抽油机系统效率应用有杆抽油系统的目的是将地面的电能传递给井下液体，从而举升井下液体。
整个系统工作时，就是一个能量不断传递和转化的过程，在能量的每一次传递时都将损失一定的能量。
从地面供入系统的能量扣除系统的各种损失以后，就是系统所给液体的有效能量，这一为将液体举升至地面的有效作功能量与系统输入能量之比即为抽油机系统效率。
抽油机系统效率公式：η=×100% ，（1）η=qhρg/86400p有功×100%，（2）式中；p水—抽油机有效功率，kw；p入—抽油机输入功率，kw；式中：q—日产液，t；h—举升高度，m；p有功—电机的消耗功率，kw。
由于能量在转换和传递过程中总会发生不可避免的损失，在此过程中如果损失的能量小，则可获得较高的输出能量（有效功率p水），系统效率就会越高，反之，系统效率越低。
要提高抽油机系统效率，就要努力减少抽油系统各部分的功率损失。
系统效率与油井本身条件密切相关，在油井条件一定的情况下，主要受以下因素影响。
二、影响因素2.1抽油设备功率损失（1）电机部分。
探讨抽油井系统效率影响因素与措施
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４ ９ ％， 理论 下 限 ４ １ ％。 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 机采 井 的系统 效率 。 对 油 田节 能降 耗具 有一 定的借 鉴 作用 。 １影响 机 采 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 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。 我们 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 。 有些油井 受注 采关系 的影 响， 投 产 后能量 下 降很快 ｔ 有 些井注 水见效 ， 产能 又有所 回升 。 这些动 态变 化都造成 了 些 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
工 业 技术
Ｃ ｈｉ ｎ ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
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探 讨 抽 油井 系 统效 率影 响 因素 与 措施
黄志 昌
（ 胜 利油 田现河 采油厂 ） ［ 摘 要】 本 文从 机 采井供 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 了机 采井 的系 统效 率 。 对油 田节 能 降 耗具 有一 定 的借 鉴作用 。 ［ 关 键词］ 系统 效率 ； 沉 没度 ； 抽 油机 ； 泵 效 中图 分类 号 ： Ｔ Ｅ ３ ４ 文献 标识 码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ３ பைடு நூலகம் ０ ６ — ０ ０ ４ ５ 一 Ｏ １
抽油机井的能耗分析及节能措施
抽油机井的能耗分析及节能措施作者：邱锦来源：《科学与财富》2016年第16期摘要：目前，油田机井多采机械采油方式，系统能耗水平呈逐年上升趋势，单井产液效率严重下降。
能耗费用已经成为阻碍抽油机井运行的重要因素，我们必须熟悉抽油机井能耗各方面因素，优选能耗设备，通过抽油机的优化设计，调整电动机的抽汲参数，加强能耗设备改造力度，从整体降低抽油机井的生产运行能耗，达到较好的节能效果。
本文首先对影响抽油机井系统能耗因素分析进行了分析，然后提出了若干抽油机井的节能优化技术与措施。
关键词：抽油机井；能耗分析；节能；措施1影响抽油机井系统能耗因素分析1. 1抽油机负载率当前，抽油机的负载率处于偏低水平。
当抽油机机型偏大，轴承和齿轮就会增加承担负荷，导致无效功率增加，抽油机载荷利用率变小，抽油机总体利用水平就会被拉低。
通常可以更换为小机型抽油机，达到降低单耗的目的。
抽油机在运转过程中，当电动机额定功率偏大，单井产量偏低，会造成无效功率损失的增加，为了降低无用功消耗，提高抽油机的利用率，可以将电动机控制在高效区运行。
1.2抽油井抽汲参数单耗与冲速的平方呈正相关关系，因此冲速中对单耗影响较大。
通常在抽汲参数的匹配中，会根据长冲程、低冲速、大泵径的原则，结合其他影响因素进行优化设计，将能耗和单耗尽量控制在最低水平。
但是目前，抽汲参数偏小的现象较为普遍，导致产液量能力没有得到充分发挥，无法降低单耗。
这种情况可以通过软件优化调节冲程，还可以利用堵水的方式降低无效采出液的消耗，从而降低能耗。
如果抽汲参数偏大，会导致抽油泵充满程度低，会增加无效功消耗，这时可通过调节检换泵、安装减速装置等方式控制单耗。
1.3抽油机无效功当抽油泵严重漏失或者堵塞严重时，会使泵的供液不足，导致无效功率损失增加，造成相对单耗高，泵容积损失大，不利于抽油机的良性运行。
这时应进行检泵操作，优化匹配参数，对泵况进行恢复。
抽油机部件调整不及时也会造成地面无效摩擦损失功率偏大，使无效功率损失增加，单耗偏高，这时通过采用调整松紧度的方式减少相对摩擦。
油田机采系统效率影响因素分析与防止对策
油田机采系统效率影响因素分析与防止对策油田机采系统效率是衡量一个油田采油技术水平的主要指标，长期以来，由于偏于追求原油产量，对机采系统效率工作重视不够，使油田开采成为低效率高能耗行业。
机采井是油田的主要耗能设备之一，提高机采系统效率是油田节能的关键环节之一。
如何最大限度的提高有杆抽油系统效率，实现用有限的产出，换取最大的效益，是保证油田高效生产的重要途径之一。
标签：油田机采系统;效率因素;对策油田机采系统效率是反映机采管理水平的一个重要指标，其影响因素较多，涉及面广。
提高机采系统效率，是一个全面组织协调对抽油机拖动系统、抽油杆、抽油泵以及配套技术的研究和开发工作。
通过对抽油机系统效率的研究，采用先进的节能技术，优化设计参数匹配，加强管理，是能够提高抽油机系统效率，达到节能降耗、降低采油成本的目的。
一、机采井系统效率影响因素抽油机井系统效率是指将液体举升到地面的有效做功能量与系统输入能量之比，并且根据机采系统的特点，可以将抽油机以光杆悬绳器为分界点分为两部分，下面就根据地下，地面两部分来分别论述抽油机系统效率的影响因素。
1、井下系统效率影响因素，井下系统效率的计算公式为：从公式中可以看出，油井液量、动液面、示功图面积冲程、悬点载荷、冲次是影响井下系统效率的主要因素，而它们本身也受着油层供液能力、液体粘度、井斜轨迹、泵挂深度、油管管径、泵杆杆径、杆管材质等因素影响。
因此，提高井下系统效率的潜力在于：一是从油井产量入手，通过各种油层改造技术，注水配套技术等来改善油层的供液能力，提高油井产量，提高油井的系统效率;二是通过下泵深度、抽汲参数、管柱组合的优化，从而减小各种无功损耗，达到提高系统效率的目的。
2、地面系统效率的影响因素。
机采井地面所损失的功耗主要由电机损失的功耗及抽油机摩阻损失的功耗两部分组成，这其中又以电机所损失的功耗最大，且抽油机摩阻损失的功耗可以通过日常管理使其达到最好的运行状态，因此，地面部分的薄弱环节就是电机效率，因此电机的匹配程度直接影响地面系统效率的高低。
抽油井设备的优化与节能
抽油井设备的优化与节能摘要：抽油机是将石油从地下开采到地上的采油设备，在采油机械中占有举足轻重的地位，在今后相当长的一段时间内仍是油田首选的采油设备。
但是由于常规游梁式抽油机本身的结构特征，决定了其具有平衡效果差，曲柄轴净扭矩波动大，存在负扭矩、工作效率低和能耗大等缺点。
本文主要从抽油机的优化、电机优化、参数的优化、设备的优化组合等四个方面简要论述了了一些优化和节能的方案，并对一些典型的设备进行着重介绍，希望对大家了解抽油机优化和节能的一些知识有所帮助，对提高本单位的采油设备经济运行起到一定的指导意义。
关键词：优化电机参数优化组合中图分类号：tq172.751 引言为提高或维持油田原油产量，需增加油井的产液量，随之而来的是举升设备的耗电量和维修工作量的增大，原油成本上升。
因此为降低成本，我们首先根据油井条件，选择性价比高的举升设备，减少维护和运行费用；同是深入分析有杆抽油系统的能耗因素，找出其分布规律，提出有杆抽油系统经济运行的措施，降低原油吨油成本，使生产经营良性化、合理化。
有杆抽油系统的能量损耗分为地面设备和井下设备两类，地面损耗主要是指电机的功率损失和机械摩擦损失，其大小反映了有杆抽油系统地面设备的运行状况。
2 设备优化有效节能2.1 抽油机优化常规游梁式抽油机自诞生以来，经历了各种工况和各种地域油田生产的考验，经久不衰，目前仍在国、内外普遍使用，其原因是常规游梁式抽油机具有结构简单、耐用、操作简便、维护费用低等明显优势，故而一直占据着有杆泵采油地面设备的主导地位。
但由于其结构上的不合理性，使得常规游梁式抽油机无法解决“大马拉小车”、能耗高的缺点。
抽油机的优化首先要对生产井的实际工作状况进行分析，选好机型。
如果设备型号及工作参数与油层生产能力和油井条件不相适应，则不能保证抽油机高效率地工作。
抽油机的选择可以利用计算选择法，其步骤如下：（1）根据油井的可能最大产量，初步确定泵径、冲程和冲次，并确定需要的下泵深度和抽汲参数。
抽油机井系统效率影响因素及提高方法
抽油机井系统效率影响因素及提高方法摘要：从技术管理和运行参数两方面入手，分析了影响抽油机井系统效率的各项因素，并在设备、参数调整、日常管理等方面提出了提高机采井系统效率方法。
抽油机抽油机井系统效率是指抽油系统在一段时间内用于举升液体所消耗的有用功功率与电动机输入功率的比值，表达了该抽油机井的总体效益和能量的综合利用情况。
关键词：抽油机井；系统效率；影响；对策一、影响因素抽油机井系统效率影响因素多，管理难度大。
从系统效率指标完成情况及理论计算，对机采井系统效率影响因素进行了全面剖析，其影响因素主要有以下几方面。
1.1技术管理抽油机在运行过程中，技术管理对抽油机的运行参数、设备匹配等都起到一定的制约作用，因此对系统效率影响很大。
（1）机型。
由于地下油层的各种情况是动态变化的过程，机采井实际采液也随之变化，随着油田开发的进一步深入，产液量逐步下降，部分老井机型偏大，影响系统效率。
（2）抽油杆。
抽油杆工作时，不仅传递轴向拉压载荷，还传递轴向位移、速度和加速度。
抽油杆在井下刚度相当低会引起杆柱的弯曲，使杆柱与油管柱产生接触摩擦，加大悬点载荷，随抽油杆直径增加，抽油杆重量增加，其悬点载荷增大，系统能耗加大，系统效率下降。
（3）功率利用率。
目前，油田上普遍以游梁式抽油机为主，由于抽油机负载为周期性变化负载，同时考虑抽油机启动转矩及峰值电流等因素，投产时设计电动机往往偏大，产生载荷过低现象，造成电动机运行效率较低。
（4）平衡率。
当抽油机不平衡时，上冲程中电动机承受着极大的负荷，下冲程中抽油机反而带着电动机运转，从而造成功率的浪费，降低电动机的效率和寿命。
随着开采时间和井况的变化，抽油机井的平衡状态也随之变化，抽油机井系统的平衡度对抽油机井的系统效率影响较大。
1.2运行参数（1）高沉没度。
随着举升高度的增加，系统效率也增加。
当下泵深度一定时，随着举升高度的增加，而抽油泵的沉没度逐渐变小，导致抽油泵的排量系数下降，使抽油泵产量减少，进而影响系统效率的提高。