摘要：有杆抽油是国内外油田普遍选用的采油方式之一，是采油领域中的主导方式。有杆抽油系统将地面的电能经过相关的传递设备转换成机械能，从而将液体从油井举升至地面。在整个系统中每个子系统都有能量损失，经过几个环节的能量传递，能量消耗逐渐增大，系统效率逐渐降低。抽油机采油是目前人工举升采油生产中应用得较为广泛方式之一，在我国石油开采工业中发挥着举足轻重的作用。
关键词：抽油机井；系统效率；影响因素
1引言
在目前的油田生产中，随着开发工作的不断深入，大部分油井因地层能量下降而停喷，因此机械采油成为了国内外石油工业最主要的采油方式，据统计国内的抽油机井占生产油井总数的比例达到了八成以上闭，并发挥着越来越大的作用。而在油井的实际生产过程中，常有油井故障发生，从而造成产量和效率的下降，并直接影响到油田的开采效果和效益。随着现代油田公司改革体制的建立以及国家同世界石油市场的接轨，提升经济效益这项工作己经刻不容缓。采油厂工作人员通过该系统查看油井系统工作状况、系统及各子系统的工作效率，且能从宏观上查看区块油井分布，对于低效的油井进行分析优化，为抽油系统提供优化的技术支持。随着石油开采技术的不断发展与壮大，国内外在提高油井抽油系统效率方面都非常重视，并逐渐朝着智能化、系统化方向发展。塔河油田井筒举升主要以自喷、抽油机、电泵举升方式为主，同时机械举升方式所占比例逐年上升。目前尚未对机采井能耗进行系统深入的研究，尤其是有关掺稀井系统效率指标方面的研究，因此急需开展抽油机井系统效率影响因素分析及对策研究。
2抽油机井系统效率影响因素分析
系统效率是衡量抽油系统最重要的指标，该系统正是以系统效率最高为目标，致力于优化低效潜力的油井。充分考虑各参数对系统效率的影响，选用相对完善地仿真优化模型，采用较精确的数值计算方法，实现系统的分析和优化，把研究中成熟的理论模型和实际生产相结合，充分实现理论带动生产实践，以改善油田低效率、高能耗的现状。该系统首次实现对抽油机井系统效率的测试分析，在油井工作时，从微观上查看单井当天实测点的系统效率，跟踪监测抽油机的工作状态，及时发现采油异常；采用系统效率宏观控制图技术，从宏观上查看油井系统效率分布，进而优化低效井，指导生产。
2.1非掺稀抽油机井系统效率影响因素分析
从地面设备、井况和技管水平等方面对非掺稀井系统效率的影响因素进行分析。
（1）抽油机的影响
抽油机井多为超深井，在初投产时，由于地层能量较高，因此在实际生产中一般会根据需要选用大型号的抽油机。随着石油开采的不断深入，地层能量下降，可能会出现供液不足的现象，会影响抽油机井的系统效率。
（2）电机的影响
抽油机启动力矩大往往导致所选电机的配置功率过大，而使电机功率因数低，效率低下。电机装机功率过大和抽油机型号过大一样，都会产生“大马拉小车”现象，不仅会使电机自身能耗高，而且会严重影响系统效率。
（3）平衡度的影响
平衡问题是抽油机设计和使用中的一个重要问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆平衡得好的抽油机，可减小对电动机的容量需求，提高电动机运行效率。抽油机平衡状况的好坏，也直接影响抽油机连杆、减速箱和电机的效率与寿命，对抽油机的工作状况也影响很大。
（4）泵挂深度的影响
通过增加动液面深度，从而增加有效扬程，可以提高系统效率。但增加动液面的同时，需要增加泵挂，以保持合适的沉没度。但泵挂加深，抽油机能耗也会相对增大，这样就会影响到油井系统效率。因此，泵挂深度与系统效率不是简单的线性关系，有效扬程与泵挂深度、动液面深度、沉没度是相互关联的，采取措施时应进行综合的考虑。对于泵挂深度过大而系统效率低下的井应该上提泵挂，降低载荷，可以减轻抽油机载荷，减小杆管弹性变形及摩擦阻力。
2.2掺稀抽油机井系统效率影响因素分析
（1）抽油机的影响
抽油机的载荷利用率可用来作为判断油井所选抽油机是否合理的依据，如果载荷利用率过低，则油井所选抽油机可能偏大。相反载荷利用率过高，可能会导致抽油设备处于不正常状态，会增大系统能耗。因此，在合理的载荷利用率时，系统效率才能达到较高值。对于载荷利用率低的井，可选取试验井，更换较小型号的抽油机；对于载荷利用率偏高的井，可选取试验井更换节能型抽油机。
（2）电机的影响
电机功率利用率反映了电机额定功率的使用情况，也可以反映出能量损耗的大小。在实际生产中，考虑到启动电流较大，一般在初投产时配置了较大的电机型号。这样就有可能出现“大马拉小车”的现象，影响到抽油机井的系统效率。对同一型号的电动机，可以对电机功率利用率进行统计，来检验电动机的匹配合理程度。对于功率利用率过低的井区，可以选取试验井，更换较小型号的电动机。
（3）平衡度的影响
抽油机也主要以游梁式抽油机为主，其特点为结构简单、工作可靠，但驴头悬点加速度较大，平衡效果较差。抽油机平衡可以起到平缓电流和减速器扭矩曲线、降低峰值扭矩，降低电机装机功率的作用。抽油机不平衡会直接增加掺稀井的功耗，缩短设备的使用寿命，进而影响到掺稀井的系统效率。
（4）泵挂深度的影响
泵挂深度的改变也会引起掺稀井抽油杆摩擦损失功率和油管柱的有效功率发生改变，从而影响到掺稀井的系统效率。抽油杆柱与液体间的粘滞摩擦功与泵挂深度、原油粘度、抽油打运动速度的平方成正比。随着下泵深度的墙加，摩擦损失功率增大，导致掺稀井系统效率的下降。
3结束语
综上所述，机采系统效率分析优化系统主要实现抽油机井系统的分析优化，抽油机井优化指的是对设计变量的优化，以给定流压和产量为基础，在约束条件下，以目标函数最大值为目标，优化抽油机井。优化的基础是动态参数的计算，涉及到的动态参数有系统效率及分效率、输入功率和有功功率等。系统效率是反映抽油机井综合性能的指标，在抽油机井系统认识研究中起到了重要作用。
参考文献：
[1]昊伟.抽油机井生产参数调整技术及节能潜力[J].大科技，2011（2）：57-58
[2]焦小妮.抽油机井提高泵效技术研究[J].石油化工应用，2009，28（2）：60-62
论文作者:邹洪超
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签：系统论文; 抽油机论文; 效率论文; 油井论文; 载荷论文; 功率论文; 电机论文; 《基层建设》2019年第7期论文;