提高抽油井的系统效率

三、现状调查
首先我们对胜科管理区系统效率进行了统计， 下图为管理区2008年系统效率统计图:
胜科管理区2008年系统效率测试图
胜科抽油机系 统 效 率 为 18.71% ，系 统 效 率 低 。
18.76% 18.74% 18.72% 18.70% 18.68% 18.66% 18.64% 一季度 二季度 18.70% 18.69%
要因确认五：设备润滑状况
非要因
抽油机的传动效率主要取决于设备的润滑状况，抽油机润 滑状况不好会增加摩擦阻力降低传动效率，降低系统效率。 结论：现场检查，胜科管理区现场设备润滑率达到了 100%，因设备润滑造成耗能少，确认为非要因。
六、要因确认
要因确认六：井口不对中
非要因
其主要的功率损失为光杆与盘根盒中填料产生偏磨，摩擦 损失增大。 结论：光杆与盘根摩擦耗能对系统效率影响较小。确认为 非要因。 要因确认七：抽油杆负荷
率和井下系统效率。以光杆悬绳器为界,
悬绳器以上的机械传动效率和电机效率为 地面效率;悬绳器以下到抽油泵,再由抽油
泵到井口(包括井口回压) 的效率为井下
效率。显然,提高机抽井的系统效率即是 提高地面系统效率和井下系统效率。下图
反映了抽油机井系统效率各节点的影响因
素。
六、要因确认
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 确认内容 确认方法 标准 电机自身消耗电 现场确认电机型号， 功率高的励磁电机自 励磁耗能 能 功率 身消耗电能高 负荷相差过大造 现场录取抽油机上 通过计算上下行时电 抽油机上下行负 成电机多做功， 下行电流 机做功量比较 荷 消耗能量 皮带过松或过紧 现场确认 皮带过松时打滑过紧 皮带松紧度 造成能耗损失对影响抽油机系统效率各 时发热 皮带轮四点不一 现场确认 观察皮带是否出现侧 末端因素进行了逐个确认 四点一线的调整 线造成摩擦损失 边偏磨发热现场 抽油机润滑不好 现场确认 在减速箱润滑油缺失 设备润滑状况 造成摩擦损失 时，减速箱温度升高 末端因素
8.1优化电机组合
在三速电机使用过程中我们发现使用低档位由于电机功率较小，负载率高， 电流高可达50A，导致电机噪音较大。高档位功率较大，转速大，既不节能又 无法满足低冲次要求。所以正常使用档位选择在中档。但为了满足冲次在 0.5-1.5之间的要求，我们将抽油机514mm、414mm的皮带轮更换为614mm皮带 轮，然后中档运行，电流大幅下降，一般在25A左右，耗电量明显下降平均日 节电10kwh。我们先后更换皮带轮42个。下面是更换皮带轮照片与前后日耗电 对比表。
井号
514皮带轮 档位 日耗电kwh 137 134
614皮带轮 中速 中速 中速 日耗电kwh 128 128
节电（kwh）
CQC4-9-X422 CQC4-9-X423 CQC4-10-X312 CQC4-5-X328 CQC4-6-X327 CQC CQC4-8-X325
低速 低速
9 9
低速
低速 低速 低速 低速
七、制定对策
要因 励磁部分 耗能 对策 优化电机组 合 目标 措施 负责人 完成时 间 地点 胜科各 采油平 台与单 井 胜科各 采油平 台与单 井 胜科各 采油平 台与单 井 胜科各 采油平 台与单 井 胜科各 采油平 台与单 井 使电机消耗 在油井试验三速电 武斌杰 2009.3 针对造成抽油机系统效率低的要因 电量降低30% 机，变频+30KW普
要
因
抽油杆除承担自身与液体重负荷外，还受系统压力，粘滞 阻力等因素影响，这些情况会增加抽油杆负荷，导致耗能增大 。 结论：胜科管理区为稠油开采，相对稀油，井口回压高， 粘滞阻力大，增大了抽油杆负荷。确认为要因。
六、要因确认
要因确认八：生产参百度文库影响
要
因
冲次对系统效率有影响。冲次越高, 抽油机悬点承受的动 力也越大,因为惯性载荷与冲次的平方成正比，抽油杆与液体间 的粘滞阻力也越大, 特别在斜井及稠油井中杆管间的摩擦力及 摩擦次数增加, 相应的损耗明显增加。 结论：同一周期内供液情况变化大，如不及时调整生产参 数，会造成不必要的电能消耗，确认为要因。 要因确认九：供液不足，泵、管漏失 要 因 的影响 在泵、管漏失或供液不足时，使得抽油机做的无用功增 加，增加了吨液能耗，降低了系统效率。 结论：稠油转周生产末期，油井供液不足是一个必然现 象；泵、管漏失会造成泵效低，产液低，泵效低导致系统效 率低。确认为要因。
石油开发中心 2009 年QC成 果材料
单 位 名 称 ：石油开发中心胜科管理区 小 组 名 称 ：生产管理室 QC小组
LOGO
前
石油开发中心胜科管理区位 于广饶北部10公里，生产区 块包括草4块、草104块、草 109块、草128块、草705块等 五个区块，主要含油层系为 S2、S3、S4等三套含油层系 ，油藏为高孔、高渗构造岩 性稠油油藏，开发方式以蒸 汽吞吐为主。
型号 三速电机 变频+30KW普 通电机组合 变频+减速电 机组合 管理区平均 拥有台数 64 56 14 134 平均日耗电量 （kwh） 145 131 122 136.75 平均日节电量 （ kwh ） 48 78 91 65.03 节电率 24.8% 37% 42% 32.23% 效果排序 3 2 1
调参前后效果对比
调参前生产数据5.11 井号 冲次 液量 t 沉没度 调参后生成数据5.14 泵深 m 日节 电 KW H
液面 m
日耗电 kwh
系统效 率
冲次
液量 t
液面 m
日耗电kwh
系统 效率
CQC4-6-X325
CQC4-6-X326 CQC4-7-X325 CQC4-8-X427 CQC4-10-X426 CQC4-7-X315 CQC4-8-X314 CQC4-12-X426 CQC4-7-X323
145
140 140 135 137
中速
中速 中速 中速 中速
130
129 127 120 129
15
11 13 15 8
8.2优化生产参数
部分油井由于处于转周生产末期，沉没度低，泵效低，我们对其生产参数进行了优 化调整。通过调整生产参数，降低惯性载荷和杆管摩擦，还减少了杆管漏失机率。相应 降低参数后，产液量和产油量几乎没有变化，耗电量明显减少，系统效率提高。
不对中时光杆偏磨， 温度高 在油稠时是否存在电 流升高情况
验证
比较分析 常学义 2009.1
彭 辉 2009.2
10
调节冲次并测取载荷 应冲次高时载荷大 抽油机单井吨液耗能 增加 抽油机单井吨液耗能 增加
常学义
常学义
2009.1
2009.1
六、要因确认
要因确认一：励磁部分耗能 电磁调速电机它的工 作原理是调节电磁调速电 机的转差率来改变输出转 速的.它励磁耗能大，工作 效率低。 结论：胜科管理区开发初 期所有抽油机所配的电机 均为37千瓦电磁调速电机 ，励磁部分的耗能大，效 率低，严重影响系统效率 。确认为要因。
通电机组合，优化 皮带轮组合
生产参数 影响 优化抽油机 生产参数 通过降低生 产参数，降 低惯性载荷 和杆管摩擦 保证每口油 井平衡率在 85%以上。 使油井回压 保持0.8mpa 以下 提高泵效， 提高产液能 力 对处于转周生产末 彭辉 期，沉没度低，泵 效低油井进行参数 调整 加强资料录取，保 李明 证每口油井每天录 取电流一次，采取 动态调平衡。 采取地面掺水方式 常学义 ，降低井口回压 2009.5
更换电机统计表
泰峰三速 电机 采油1队 采油2队 采油3队 合计 长安电机+泵 业变频组合 18 62 群峰减速电 机+泵业变频 组合 9 5 长安整套（电机 +变频组合） 15 10 3 28 瑞奇曼整套 （电机+变频 组合） 10 胜利泵 业整套 合计
2
62
18
14
10
2
42 89 3 134
电磁调速电机
要因确认表
负责人 常学义
完成日期 2008.9
张学全 张学全 张学全 常学义 常学义
2008.9 2008.10 2008.10 2008.10 2008.11
井口不对中造成 现场确认 摩擦损失 抽油杆与油管、 现场确认 抽油杆负荷 原油摩擦粘滞阻 现场调查 因果分析图 力 冲次高时载荷增 现场对比比较 冲次影响 大 耗能增加 现场确认与计算 泵漏失 井口不对中 耗能增加 供液不足 现场确认与计算
要
因
六、要因确认
要因确认二：抽油机不平衡
要
因
抽油机运转在不平衡时，会造成无功消耗增加，浪费电 能，降低系统效率。 结论：草桥油田是靠热力开采的稠油油田，需要定期转 周期注气，油井在每个周期的不同时期负荷差别严重，如不 及时调整，会造成平衡率低，无功损耗大，确认为要因。
要因确认三：皮带松紧不合适
非要因
言
胜科管理区96%以上的井，为抽油 机井采油，所用设备为高原皮带抽 油机，因此提高抽油机井系统效率 是我们节能降耗的关键。
目
1 2 3 4
小组概况 选题依据 现状调查
录
7 8 9 10 11
制定对策 对策实施 效果确认
确定目标
制定巩固措施
5
6
原因分析
总结回顾和今后打算
要因确认
一、小组概况
小组名称 注册编号 小组类型 TQC教育 活动时间 活动方式 活动主题 胜科生产管理室QC小组 SYKF-002-2009 攻关型 24小时 60小时 集中活动与分散活动相结合 提高抽油井的系统效率 小组成员情况 序号 1 2 3 4 5 姓名 李 明 性别 男 男 男 男 男 年龄 职务(称) 工程师 高级技师 工程师 技术员 工人 组内分工 组长 协调实施 组织实施 方案实施 方案实施 建组时间 注册时间 活动日期 活动次数 TQC获证率 2008.9 2009．05 2008.9－2009.9 12次
12.5%
9.2% 5.7% 6.2% 8.4% 3.0% 14.2% 9.4% 5.1%
常学义 张学全 彭 辉 崔惠 池
二、选题理由
油井308口
开井213口
抽油机井 为206口
年耗电量1818万kwh，电费1135万 元，占电费使用的35%，是采油生 产的主要成本构成之一。降低耗电 量提高抽油机井系统效率，是实现 节本降耗的关键。下面就针对如何 提高抽油机井系统效率进行分析研 究，找出原因，制定对策并组织实 施，这是我们QC小组活动的课题。
皮带松紧不合适会造成滑差损失，降低其传动效率， 在过紧的情况下，加大电机轴承的摩擦，降低系统效率。 结论：滑差损失对耗能影响较小，而且通过现场调查 ，皮带松紧大都符合要求，确认为非要因。
六、要因确认
要因确认四：四点一线的调整
非要因
皮带四点不一线会造成额外的摩擦损失而影响系统效率。 结论：现场工人在安装皮带时采用四点拉线的方式确认， 经过现场调查，大都符合四点一线要求，确认为非要因。
1.1
1.1 1.1 1.4 1.4 1.5 1.5 1.2 1
5
4.7 4.3 6.6 4.4 2.5 7.5 5.1 2.7
58
150 88 16 36 71 40 65 119
109
989 101 110 116 950 960 113 100
100
180 150 240 180 150 120 140 201
18.75%
18.68%
三季度
四季度
四、确定目标值
•目 标 值 • 目标值制定依据
20.50% 20% 20.00%
⑴、根据周边采油
厂系统效率，以及我 们生产现状。
18.71%
19.50%
19.00%
18.50%
⑵、中心系统效率
现状值 目标值
18.00%
考核指标为20%。
五、原因分析
我们QC小组通过对油井生产的全过程 进行分析 ，根据机抽系统工作特点,将机 抽系统的效率分为两部分,即地面系统效
小组成员经过反复讨论
抽油机不 平衡 优化抽油机 平衡率
2009.2
抽油杆负 荷
加强地面流 程管理降低 井口回压 1、及时转 周 2、加强洗 井
制定了相应对策，并编制了对策表
控制油井套气，加 张学全 强洗井，加强低效 井提液措施
2009.5
泵效低
2009.8
八、对策实施
8.1、优化电机组合 针对电磁调速电机耗电多的情况，我们积极与中心协调，先后跟 换各类节能电机134台（套），用于替代以前使用的电磁调速电机。
泰丰三速电机
电机+变频组合
8.1优化电机组合
由于以上各类电机在工作原理上与电磁调速电机不同， 134台套节能电机，按 80%的开井时率计算，每日可 均克服了电磁调速电机励磁部分耗能较大的弊端，故与以前 节约用电 6971kwh ，此策效果显著。 使用的电磁调速电机相比，具有明显的节能效果。具体情况 如下：