关键词：机械采油；工况；分析；系统；指标；构建
引言
现阶段油田采油的方式，主要是通过机械采油的方式，机械采油的质量和效率直接关系到油田的产量和效益。因此需要不断的提高油田机械采油运行的效率，利用工况分析的方法，可以有效地提高机械采油的运行效率，保证油田正常的稳定与生产。现阶段油田采油的工况分析只是分析采油过程中存在的问题，还有进行系统化、规范化的分析与研究，因此现阶段采油的工况分析还不是很完善。为了不断地完善和丰富油田采油的工况分析工作，增强对于机械采油过程的监控和管理，保证机械采油各部分之间协调统一，文章开展了油田机械采油工况分析评价指标的研究。
一、机械采油工况分析设备评价指标
现阶段关于机械采油工况分析已经开展了许多研究，并且取得了很多成果，工况分析主要的研究对象就是机械采油的过程中是否存在故障，而对于工况指标各因素和规律的研究还需要进一步的加强。机械采油过程中设备的运行指标，主要包括采油过程中的容积效率，机械采油容积效率的影响因素很多，主要包括机械采油的工作参数，例如泵的深度、泵的冲程和频率、泵的直径等参数，影响到机械采油容积效率影响因素还包括地层油气的参数，例如地层压力、原油的性质、含气量等方面。
抽油机的在工作过程中，影响到抽油泵性能的参数有泵的沉没深度，当井下抽油泵的沉没深度确定后，随着抽油泵不断的工作，井下抽油泵的沉没压力不断的降低，这样就会影响到泵的吸入量，从而影响到抽油泵的工作效率，以及抽油泵的举升高度。地层原油的粘度也会影响到泵的举升高度，随着地层原油粘度的增大，原油流动过程中的阻力增大，这个阻力包括流动过程中原油和管壁之间的摩擦阻力，还有原油内部之间流动的阻力，原油流动的阻力增大后，抽油泵的举升高度就要不断的下降。随着抽油泵下泵深度的增加，地层原油进入到抽油泵的压力就越高，这样就越容易流向抽油泵中，从而提高了抽油泵的举升高度。当井口回压升高后，井口到抽油泵之间的压差就会减小，压差的减小会阻碍油气从井底向井口的流动，从而降低了抽油泵举升高度。温度对于抽油泵的举升高度的影响，主要是对于原油粘度的影响，当井筒中原油的温度高时，原油粘度对于温度的敏感性较大，温度升高原油的粘度降低，这样原油在井筒中的流动阻力就会降低，泵的举升高度就会升高。
合理的沉没深度是机械采油重要的工况分析指标。合理的沉没深度能够促进地层中原油不断的向井筒中流动，增加泵的吸入量，减少气体对于泵工作效率的影响，不断的提高泵的工作效率。合理的沉没深度和沉没压力，还可以降低由于油套管在工作时的弹性伸缩，对于抽油泵效率产生的影响，而且沉没深度还会对油井的产液量产生影响。如果泵的沉没深度过低，长时间工作后，就会造成抽油泵的供液不足，造成对于抽油泵额外的负载。泵的供液量不足，还会造成原油在井筒内的脱气现象，井筒中油气的粘度会不断的增加，增加了抽油杆柱的负载，影响到了抽油杆柱的工作寿命和性能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果沉没深度过大，超过合理的沉没深度后，流体流动压力升高，在一些低渗透油田中，由于渗透率的原因，相应层的供液量已经满足不了泵的要求，从而加剧了油层之间的矛盾。而且一旦超过合理的沉没深度，泵的吸入量是不会增加的，泵的效率也不会增加。
二、机械采油工况分析经济评价指标
机械采油除了设备的工况分析指标外，还有相应的工况分析经济指标。采油生产作业的检泵周期是非常重要的经济技术指标，在油田采油过程中，检泵周期也是非常重要的考核指标，检泵周期可以有效的表示出机械采油的效率和管理水平。泵径是影响到抽油机检泵周期的重要因素。如果抽油泵的直径增大，抽油杆柱底部受到的力就会增大，当抽油杆柱受到的载荷超过杆柱的强度极限后，就会造成抽油杆柱的弯曲甚至是损坏，这样就会加剧采油设备的磨损，从而减小泵的检修周期，造成了机械采油成本的增加。机械采油泵的冲程和冲次，也是影响到抽油机检泵周期的重要指标。抽油机在工作的过程中，会产生周期性的负载的变化，如果抽油泵的冲程和冲次选择不合理，将会加剧周期性负载的影响，从而对机械采油设备的寿命产生影响。机械采油产液量的多少也会影响到泵的检泵周期，如果产液量过高，地层中流体流向井筒中速度过大，流体会携带砂粒和其他颗粒，进入到井筒中，从而造成油井的出砂，油井的产液量越大，油井越容易出砂，而且容易造成对于地层的破坏，长远来看，会降低整口井的经济效益。如果抽油泵的产液量过低，就会降低油井的产量，这样也会影响到油井的经济效益，因此需要合理的设计抽油泵的产液量。抽油机是将动力机械运动变成往复直线运动的机械,根据其转换所用的机械结构、机电运动副的不同,抽油机分为若干种。一般将其归纳为游梁式抽油机和无游梁抽油机2类。游梁式抽油机尽管其结构多种多样,如常规式、前置式、偏置式、双驴头式、弯游梁式、旋转驴头式等,但其核心都是曲柄摇杆机构;无游梁抽油机大致可分为轨迹换向式和往复运动式2类。机械采油消耗的电量也是工况分析经济评价的重要指标。影响到抽油机耗电量的因素包括井口的回压、抽油杆柱的类型、泵的冲程、原油的性质等方面，在井口回压方面，如果井口的回压升高，抽油机工作过程的阻力就会增大，油井的产液量也会相应的增加，油井生产消耗的电能就会增加。在原油的性质方面，如果原油含蜡较多，原油在流动的过程中会不断的析出蜡，析出蜡后会加大原油的流动阻力，增加抽油泵的压力，从而增加油井电能的损耗。只有综合考虑影响到机械采油工况分析的各项经济指标，才能更好地提高油井生产的经济效益。
三、总结
节能抽油机要实现其经济性,第一,自身能耗要低,可靠性、互换性要高,以降低运行中的能源消耗、维护成本、故障成本等。第二要具有较好的性能价格比,在保证良好性能的前提下,自身造价要低。对于机械采油系统,所谓“造价低”,不是一个绝对概念,而是一个经过优选的相对概念,因为它在具体实现中往往与提高效率相矛盾,实际上叫“合理的性价比”更为确切。第三要对采油工况参数进行合理的优化匹配设计。
实际上,笔者通过对实际应用的体会和总结,提出在抽油机设计开发中实现经济性和合理性的很多措施,对节能抽油机进一步提高综合经济效益,具有一定的参考意义。在这种思想的指导下,笔者开发研制了系列双驴头抽油机、弯游梁抽油机以及长冲程抽油机的模型试验样机等,并取得了较好的效果。
参考文献：
[1]韩修廷等.机械采油井管理水平宏观控制图.大庆石油地质与开发.1989
[2]吴晓东，陈德春，张国荣等.抽油机井工况管理模型及应用.石油大学学报.1998
论文作者:杨红
论文发表刊物:《科技中国》2018年3期
论文发表时间:2018/7/18
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