提升有杆泵采油系统效率的方法研究

提升有杆泵采油系统效率的方法研究

【摘要】有杆泵采油是国内外广泛采用的一种采油方法，但是，目前国内的系统效率已不能满足当代社会发展的需求。本文主要对影响有杆泵采油系统效率的因素进行了简要的分析，通过全方位、高层次的探讨，阐述了如何去提高有杆泵采油系统效率，什么样的途径才能使系统的效率达到最大化。

【关键词】系统效率分析因素

有杆泵采油占国内外采油方式的比重比较大，大多数是抽油机井。所以，目前增加有杆泵井产油量、降低采油的成本，努力创新研发新型的有杆泵等采油装置，才能使得有杆泵采油的经济效益达到最大化。最近这些年，通过对系统的研究，做了很多的改进，同时也取得了很好的效果。以我国的油田为例，我国的机械采油系统的运行效率提升了7%左右，但是还是很难达到我国的节能期望值，相对于国外的油田系统效率，还有很长的路程要走。究其原因，主要有以下几点：

（1）一些井口的设施没有做到位导致产液量一直不高。

（2）一些机械设备工作效率不高，导致系统的压力问题没有得到很好的平衡，使得效率也不明显。如果以上的问题得到了很好的解决，那对于采油系统的效率也会明显提高。

1 影响机械采油有杆泵系统效率的主要因素

据调查，近年来我国的油田的系统效率要远远小于系统理论的百分比，且平均效率最高的也不会超过平均系统效率的一半，以下是

影响油机井系统效率的因素：

（1）电机的负载率过低。一般来说电机的运行效率都在0.7-1.1之间，但是目前我们的电机的负载率都没有达到这个要求，这是造成电机运行效率较低的主要因素。实践证明，如果电机的负载率提高5%-10%，系统的效率也会提高2%-4%，且节电率可以达到10%。（2）传动皮带的失误。它采用的原理是采用三角皮带传动，但是因为弹性的影响，很难保证它的张紧程度，所以，在使用过程中，很容易出现相互错动、打滑等想象，这样会使浪费能量的耗损。（3）抽油机的工作。对于大多数的抽油机都是采用对称循环的工作方法，其运行方式与周期性波动的幅度都很大，它的这种工作状态对于电动机来说是不适合的，因为，它在运行的过程中，会造成大量能量的损耗，且系统的效率不会提高。

（4）抽油机的平衡程度。抽油机的平衡程度会显示出系统的运行状态，其状态又会关系到抽油机的耗电情况，根据实践表面，如果抽油机的平衡状态不同，就会影响其电流，会使输入功率发生变化，就算是抽油机的功率没有差异，也不能保证功率不会发生变化。（5）盘根阻力。盘根在使用的过程中，会与其他设备产生阻力，阻力的大小与盘根的材质或者松紧状态有关，不管阻力是大是小，它都会造成大量能量的损耗，对整个系统的效率有负面的影响。（6）工作制度的影响。工作的制度对抽油系统也会有一定的影响，如果制定一个合理的工作制度就会使得排液量与供液量能相

匹配，整个系统也会处于最佳状态，从而提高总体的产液量。

（7）油管伸缩的影响。在系统操作的过程中，油管下端的状态不是很稳定，因此，如果油管发生伸缩的现象，就会使得传递的功率与冲程受到破坏，如果是深抽井，如果油管发生伸缩对系统的损害最大。

（8）气体的影响。在生产的过程中，因为气体的影响，会使整个泵空间不会充满，这样就会使泵的排量受阻，导致井下的效率降低。

（9）深井泵工作时间影响。深井泵工作时间关系着系统能否顺畅地进行运转，如果时间突然延长，就会使设备之间的阻力变大，造成严重的磨损，甚至深井泵也会漏失，从而也不会提高深井泵的工作效率。

（10）抽油杆的曲折与摩擦。在整个抽油的过程中，抽油杆柱有时会不经意的与油管进行摩擦，如果是抽油杆的下部弯曲了，就会造成有效载荷的波动，从而会使整个系统的效率降低。

2 提高机械采油有杆泵系统效率的措施

（1）选择适合的电机进行配置。如果要配置电机，就要根据电机本身的性质与能力，做到电机的负载率达到最佳的负载率，也就是说使其负载率在0.7-1.1之间。

（2）使用终端的无功补偿，提高功率的因数。在目前，中国大多数的工厂的抽油机自控箱都设置了电力电容器，这样能够有效地实现对线路的无功补偿，其因数可提高到0.55左右，效果也非常的显著。

（3）选择高效的传动带。此种设备的原理主要是采用窄形联组或者齿形同步带，用于避免因震动、打滑所造成的损失。最好是使用普通的三角形然后携带5根的组合装。

（4）利用节能抽油机。目前，我国大多数工厂使用的抽油机都是普通的梁式抽油机，一般使用节能抽油机的数量比较少。在油井上使用的节能抽油机主要有两种类型：

①异向曲柄平衡抽油机；

②链条抽油机。第一种是属于非对称循环的梁式抽油机，也就是悬点的上行曲柄转角要大于180度，下行曲柄的转角小于180度，上行用的时间比下行的时间要长，这样能有效减缓加速度，第二种是属于链条抽油机，它的特点是负荷量大、平衡效果好、比较省电等，这种类型的抽油机非常的适合在稠油井和中深井上使用，其悬点的运动较均匀、能有效地降低能量的损耗量，提高系统的效率。（5）采用耐油橡胶盘根。如果是有偏磨的井口就必须要设置井口扶正器。

（6）装置抽油杆扶正器，可以减小抽油杆与油管之间的摩擦。（7）设置一个油管锚。这样能够有效地降低能量的损耗。（8）装置一个气锚。因为如果是油气比较高的井，使用气锚便可以有效提高泵的容积效率。

（9）采用高效的深井泵。根据油井的特点，采用比较高效的深井泵，比如：如稠油泵、防砂卡泵等。

（10）采用抽油机诊断技术。抽油机井生产的过程中，使用此种

设备，对于一些常见影响系统效率的因素，比如：沉没度、供液能力、杆柱应力、凡尔漏失等因素，具有很好的分析以及处理的功能。从而会有效地提高机械采油系统的效率。

（11）增设节能控制柜。安装节能控制柜，能够有效地提高一些智能的控制器以及电动机的高效节能器的节能效果，通过实践与研究，它是一款功能性强、高效率的油井电机配套节能控制设备。

3 结语

通过以上的分析，我们知道要想提升机械采油系统的效率其实并不难，重要的是将阻碍系统操作效率的因素找出来，根据这些原因，再进行有效的分析与研究可行的途径与措施，只有这样，才能将系统效率提升到一个最佳的状态。

参考文献

[1] 何祚云.中国石化集团公司节能潜力和相关措施初探[j].当代石油石化，2004（2）：9-12

[2] 董世民，邢明明，张红，柴国红.基于系统效率最高的抽油机井合理流压研究[j].燕山大学学报，2011（04）

[3] 郑海金，邓吉彬.抽油机井系统效率潜力评价与分布规律研究[j].节能技术，2008（02）