提高抽油机井系统效率的措施及效果

提高抽油机井系统效率的措施及效果

提摘要：本文从有杆泵抽油机井的井下工具、地面设备、配套设施等各个环节，对影响有杆泵机采系统效率的因素进行了细致地分析，并针对各影响因素提出了有效的对策，对于提高有杆泵抽油机井的系统效率，降低油井运行成本，实现油井节能降耗，具有一定的指导意义。

关键词：抽油机井 系统效率 措施及效果

2 抽油机井系统效率影响因素分析

影响有杆泵抽油机井系统效率的因素较多，它不仅受抽油设备和抽油参数的影响，而且还受油井管理水平和井况的影响。根据抽油机井系统的组成情况

（1）电动机损失部分功率△P1：当电动机输出功率为额定输出功率，电动机的工作效率与额定效率接近或相等，否则将低于额定效率；而在抽油机工作时，负荷变化极大，所以其电动机的工作效率低于其额定效率。据资料显示，电动机的额定效率约为90%，而应用于抽油机上的工作效率只有70%左右，这部分功率损失对系统效率的影响很大。

3 提高抽油机井系统效率的措施研究

3.1改善电动机自身工作特性实现节能

通过使用高转差电动机（转差率为20-30%，常规电动机转差率仅为2-5%）改变电动机的硬特性，提高启动状态的输出功率，降低所选电动机的额定功率PN，使电动机平均工作功率与额定功率的比值尽可能大，尽量接近50 %（常规机一般在30%左右，资料表明当电动机负荷低于50%PN时，电动机的效率会急剧下降），从而提高电动机的工作效率，实现大幅节能。这种方式受抽油机工况影响较大，一般在抽油机负荷较小时应用效果较好，若抽油机的负荷较大，则不宜应用。

在现场应用效果比较突出的是永磁同步电机，它的电机效率比其他电机高5-10个百分点，且具有起动力矩大过载能力强，装机功率低；运行效率高，尤其是在低负载率下，其电机的效率仍在90%以上。

3.2增设节能控制柜进行无功补偿

通过增设节能控制柜对电动机进行电容低压就地补偿，即在电动机定子绕组上并接容性负载，使电动机这个感性负载的电流滞后，使无功功率下降，这样可以减少电源变压器的视在功率，提高电网的供电质量，尽管从单井没有节能，但从整体上看则实现了节能降耗。

3.3 改变抽油机运动学特性节能

众所周知，长冲程、低冲次是实现节能的的有效手段，但是由于冲程的增加，有杆抽油设备体积就必须随之增大，不仅增加了投资成本，也为日常生产带来较大的麻烦。因此，长冲程、低冲次抽油机不能在油田得到广泛应用。通过改变抽油机四连杆结构、参数等手段改变抽油机的运动特性，降低悬点加速度，使运动更加平稳，减小动载荷，使扭矩变化均匀，实现节能，与长冲程、低冲次抽油机殊途同归。目前油田应用较为广泛的有双驴头抽油机等节能型抽油机。

3.4 精确平衡实现节能

实验表明，当上冲程电流与下冲程电流的比值在80%-100%之间时能耗最低，而普通抽油机往往不能达到上述平衡效果。通过在常规抽油机上增设机构实现对抽油机的精确平衡，从而抽油机的复合平衡曲线与负荷曲线更相似，分散了峰值扭矩，减小扭矩，使净扭矩曲线更加平滑，达到节能目的。

3.5 逐步淘汰高能耗的电磁调速电机

目前第一采油厂下二门油矿采用电磁调速电机的油井尚有18口，均为低冲次、低液量稠油井，从下面11口井应用电磁调速电机油井系统效率的检测情况看，这类井的系统效率很低，平均仅为5.95%。

对以上11口此类要求低采液强度的抽油井需要逐步淘汰电磁调速电机，有以下两种方式：

（1）采用节能型电机+变频控制柜。此种方式的优点是油井调参方便，可置换性强；缺点是变频柜的一次性投资高，约为3-4万元。

（2）采用节能型电机+减速器装置。此方式的优点是减速器价格相对便宜，约3000-4000元，缺点是增加了摩擦副，系统效率会受到一定影响，且油井调参困难，可置换性差。

3.5 加强油井现场管理工作

完善的生产现场管理措施，对于提高机采系统效率也有很大的影响，它的特点是少投入，多产出。通过对抽油机井采取调参、调平衡、调盘根盒松紧程度、调皮带松紧及对抽油设备、井口设施实施“五率”（基础水平率；驴头、悬绳器、盘根盒对中率；运行平衡率；紧固合格率、润滑合格率）检验措施，保证抽油机井运行在最佳经济状态。

4 结束语

提高系统效率是一项长期、基础、综合的工作，提高系统效率对节约能耗和提高经济效益有很大好处。提高抽油机井系统效率要对影响抽油机系统效率的诸

因素进行系统研究，并采取行之有效的节能降耗措施，才可能把抽油机系统效率提高到一个较高的水平。

参考文献

[1]崔学军 提高抽油系统效率的研究与应用 《新疆石油科技》 2009 第1期