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【摘要】抽油机是油田最普及的设备，提高其运行效率是提升采油系统能源综合利用水平的有效途径。本文介绍了影响低渗油田抽油机运行效率的因素，分析了效率低的原因，并且提出了相应的技术以提高抽油机的运行效率水平。
【关键词】抽油机 运行效率 技术
我国的石油开采基本使用抽油机向外抽油的方式采油，但是目前抽油机的工作效率在一般地区远远低于国外水平。因此，提高抽油机的效率成为抽油系统亟需解决的一个问题。所以我们有必要对这些问题进行分析与研究，为开发新型节能设备、提高油田经济开发效益以及可持续战略的发展做出努力。
1 影响抽油机运行效率的因素
1.1 地面及地下的磨损
在地面上，油区中大多数抽油机会时常出现对不上中井的状况，这是由于抽油机太过陈旧，从而导致基础下沉、井口部位歪斜。这不仅增加了盘根的摩擦阻力，致使抽油杆摩阻增大，而且造成油井盘根时常漏油，甚至出现盘根跑油现象，加大了管理难度，因此地面的效率严重下降。
在地下部分，随着时间的增长，泵中的机械杂质会随着液体的运动而磨损泵体；同时，不同地区岩石、地层埋深、流体物性、地层压力以及温度的差别会导致偏磨老化、腐蚀、结蜡、出砂和高气油比等现象越来越多的出现；加之油管丝扣本体断脱加剧，更使得抽油机能耗增加、系统效率降低。
1.2 电动机的原因
目前，在一些地区，烧毁电动机和变压器的事故时常发生，这是因为大部分油田配置的机型与产能不相符，一些低产井仍然在高参数下生产，致使电机处于“低电压、高损耗、大电流、低效率”的运行状态；同时，抽油机还存在一些问题如电流上下冲程峰值差异大、载荷变化大及平衡度较低等等，这是造成电动机设备老化、功率损耗大、运行效率下降的重要原因。
1.3 抽油机自身的原因
目前，我国油田主要使用的是油田的耗电大户——游梁式抽油机，它的用电量约占油田总用电量的40%。这种抽油机是周期性变载荷，扭矩曲线与曲柄平衡的正弦曲线差别很大，导致净扭矩曲线在曲柄轴上波动较大，甚至出现负值；而曲柄的角度在运行过程中是不断变化的，角度不同平衡效果就不同。尽管平衡效果越差，发电就越多，但是电动机效率最低的阶段恰恰是在电动和发电的转换过程之时，因此整体的效率就降低了；此外，在换向过程中，游梁式抽油机的悬点加速度比较大，此时抽油杆变形就会更大，而这种变形导致泵中活塞与光杆的运动规律产生明显差异，直接造成运行效率降低。
据调查研究，由于油区半数以上油井的最大载荷都超过了允许范围，所以抽油机的电机和减速箱会运行不平稳、平衡效果差，这是导致抽油机传动效率降低、能耗增高的又一重要原因。
1.4 人为管理的原因
（1）油管严重漏失、断脱等使得抽油机空抽，而管理人员未能及时发现问题，直接导致管柱损失功率。
（2）由于管理不当，油井降回压力度不够，增加了井口、油管、泵的漏失量，从而使效率降低。
（3）大多数工作人员对节能产品和节能技术的认知不足，致使使用的节能产品实际上并不节能，甚至有可能会增加能耗。
2 如何提高抽油机的运行效率
2.1 如何提高地面及井下的系统效率
首先，在地面上要从三方面来提高效率：匹配合理的电机功率、提高抽油机平衡度以及使用高效电机。
参数优化、杆管优化是提高井下系统效率的有效途径，此外，盘根摩阻和原油的物性对系统效率也会有一定影响。一般来说，选用抽油机井系统效率优化软件是较快捷的方法，这样，针对一口具体的抽油机井，就能很方便的得到最优化的参数组合方式，当然前提是满足提液的需要。还有，调节好盘根的松紧度以及对中调整光杆也是提高系统效率的重要方法。
2.2 节能装置的改造与更换
（1）低转速电机：可有效降低管杆的运行速度，使抽油机冲次降至3 r/min以下，还能降低装机功率和运行能耗。
（2）高转差率节能电机：它的功能是增加抽油机在轻负载期间的运行速度、降低重负载期间的运行速度。这种电机每个冲次可达到25-50%的速度变化，优点是启动力矩大、电流小、高功率运行，线路损耗低等等，具有十分明显的节能效果。
（3）CHU智能节电控制柜：此设备提高抽油机系统效率的原理是调节电机励磁电流以及抽油机在一个冲程中实际消耗的功率，它的应用很好的降低了电机烧毁的风险和员工调参的频次，大大提高了工作效率。
2.3 技术及其应用
首先，在抽油机拖动装置节能技术方面，有许多新技术：如利用宽带式长冲程抽油机可使冲程在不停机状态下无级调节，减轻了工人的劳动强度，同时，也提高了节电量和系统效率；还有抽油机专用永磁同步电动机、实施窄V型联组带、改制盘根盒、玻璃钢抽油杆等技术都可以从不同方面来提高抽油机的运行效率。
此外，我们也要积极推广应用节能新技术：如应用减载泵、深抽油井配套油管、碳纤维杆等新技术可减少悬点载荷、降低能耗；利用地面节能设备、在气油比较高的井上应用二级采油工艺也是节能的新方法。
在提高抽油泵技术方面，为了克服砂卡、气体、摩擦等影响，提高排量系数，使油井参数与供液能力相匹配，提高系统效率，引进了防砂泵、防气泵、新型固定阀罩等新技术，取得了明显效果。
在地面节能管理技术方面，定期保养润滑、减少地面磨损、搞好抽油机的平衡、对低效电动机强制检修以及加强机采提液管理技术都是非常重要的措施。
3 几点认识和思考
通过以上分析和研究，我们可以看到，综合考虑、全面兼顾影响抽油机效率的各个因素是提高其效率的必要条件。
（1）匹配合理的电机功率，降低功率损耗，避免大马拉小车的现象，对不能进行电机调整的井，应用三相异步复式双速电动机；同时，将电机电力电容器并联后可以减少不必要的损耗；另外，平衡抽油机来降低电机轴功率的波动也是有效的方法之一。
（2）利用高效抽油设备维护和保养地面：如双驴头抽油机和皮带抽油机等。
（3）泵效是影响机械采油系统效率的一个主要因素。冲次减小、泵径增大有利于提高系统效率，能有效减少杆管磨损，延长检泵周期；同时，提高泵的抗磨蚀性能、定期检泵等措施来维护泵的正常工作，也可以減少能耗、提高效率。
4 结语
由于影响抽油机系统效率的环节及因素较多、涉及面宽泛，因此我们应系统考虑其影响因素并实施综合性的节能措施，从提高设备性能、加强日常管理等多方面综合治理，这样才能较完善的提高油田抽油机效率，从而实现降本增效、提升经济效益的目的。
参考文献
[1] 卜文杰，王文秀，秦晓冬.提高抽油机井系统效率的理论分析与对策措施[J].资源节约与环保.2008.03
[2] 王同义，闫敬东，董明霞.谈谈提高抽油机系统效率的几点体会[J].节能技术.2005.02
【关键词】抽油机 运行效率 技术
我国的石油开采基本使用抽油机向外抽油的方式采油，但是目前抽油机的工作效率在一般地区远远低于国外水平。因此，提高抽油机的效率成为抽油系统亟需解决的一个问题。所以我们有必要对这些问题进行分析与研究，为开发新型节能设备、提高油田经济开发效益以及可持续战略的发展做出努力。
1 影响抽油机运行效率的因素
1.1 地面及地下的磨损
在地面上，油区中大多数抽油机会时常出现对不上中井的状况，这是由于抽油机太过陈旧，从而导致基础下沉、井口部位歪斜。这不仅增加了盘根的摩擦阻力，致使抽油杆摩阻增大，而且造成油井盘根时常漏油，甚至出现盘根跑油现象，加大了管理难度，因此地面的效率严重下降。
在地下部分，随着时间的增长，泵中的机械杂质会随着液体的运动而磨损泵体；同时，不同地区岩石、地层埋深、流体物性、地层压力以及温度的差别会导致偏磨老化、腐蚀、结蜡、出砂和高气油比等现象越来越多的出现；加之油管丝扣本体断脱加剧，更使得抽油机能耗增加、系统效率降低。
1.2 电动机的原因
目前，在一些地区，烧毁电动机和变压器的事故时常发生，这是因为大部分油田配置的机型与产能不相符，一些低产井仍然在高参数下生产，致使电机处于“低电压、高损耗、大电流、低效率”的运行状态；同时，抽油机还存在一些问题如电流上下冲程峰值差异大、载荷变化大及平衡度较低等等，这是造成电动机设备老化、功率损耗大、运行效率下降的重要原因。
1.3 抽油机自身的原因
目前，我国油田主要使用的是油田的耗电大户——游梁式抽油机，它的用电量约占油田总用电量的40%。这种抽油机是周期性变载荷，扭矩曲线与曲柄平衡的正弦曲线差别很大，导致净扭矩曲线在曲柄轴上波动较大，甚至出现负值；而曲柄的角度在运行过程中是不断变化的，角度不同平衡效果就不同。尽管平衡效果越差，发电就越多，但是电动机效率最低的阶段恰恰是在电动和发电的转换过程之时，因此整体的效率就降低了；此外，在换向过程中，游梁式抽油机的悬点加速度比较大，此时抽油杆变形就会更大，而这种变形导致泵中活塞与光杆的运动规律产生明显差异，直接造成运行效率降低。
据调查研究，由于油区半数以上油井的最大载荷都超过了允许范围，所以抽油机的电机和减速箱会运行不平稳、平衡效果差，这是导致抽油机传动效率降低、能耗增高的又一重要原因。
1.4 人为管理的原因
（1）油管严重漏失、断脱等使得抽油机空抽，而管理人员未能及时发现问题，直接导致管柱损失功率。
（2）由于管理不当，油井降回压力度不够，增加了井口、油管、泵的漏失量，从而使效率降低。
（3）大多数工作人员对节能产品和节能技术的认知不足，致使使用的节能产品实际上并不节能，甚至有可能会增加能耗。
2 如何提高抽油机的运行效率
2.1 如何提高地面及井下的系统效率
首先，在地面上要从三方面来提高效率：匹配合理的电机功率、提高抽油机平衡度以及使用高效电机。
参数优化、杆管优化是提高井下系统效率的有效途径，此外，盘根摩阻和原油的物性对系统效率也会有一定影响。一般来说，选用抽油机井系统效率优化软件是较快捷的方法，这样，针对一口具体的抽油机井，就能很方便的得到最优化的参数组合方式，当然前提是满足提液的需要。还有，调节好盘根的松紧度以及对中调整光杆也是提高系统效率的重要方法。
2.2 节能装置的改造与更换
（1）低转速电机：可有效降低管杆的运行速度，使抽油机冲次降至3 r/min以下，还能降低装机功率和运行能耗。
（2）高转差率节能电机：它的功能是增加抽油机在轻负载期间的运行速度、降低重负载期间的运行速度。这种电机每个冲次可达到25-50%的速度变化，优点是启动力矩大、电流小、高功率运行，线路损耗低等等，具有十分明显的节能效果。
（3）CHU智能节电控制柜：此设备提高抽油机系统效率的原理是调节电机励磁电流以及抽油机在一个冲程中实际消耗的功率，它的应用很好的降低了电机烧毁的风险和员工调参的频次，大大提高了工作效率。
2.3 技术及其应用
首先，在抽油机拖动装置节能技术方面，有许多新技术：如利用宽带式长冲程抽油机可使冲程在不停机状态下无级调节，减轻了工人的劳动强度，同时，也提高了节电量和系统效率；还有抽油机专用永磁同步电动机、实施窄V型联组带、改制盘根盒、玻璃钢抽油杆等技术都可以从不同方面来提高抽油机的运行效率。
此外，我们也要积极推广应用节能新技术：如应用减载泵、深抽油井配套油管、碳纤维杆等新技术可减少悬点载荷、降低能耗；利用地面节能设备、在气油比较高的井上应用二级采油工艺也是节能的新方法。
在提高抽油泵技术方面，为了克服砂卡、气体、摩擦等影响，提高排量系数，使油井参数与供液能力相匹配，提高系统效率，引进了防砂泵、防气泵、新型固定阀罩等新技术，取得了明显效果。
在地面节能管理技术方面，定期保养润滑、减少地面磨损、搞好抽油机的平衡、对低效电动机强制检修以及加强机采提液管理技术都是非常重要的措施。
3 几点认识和思考
通过以上分析和研究，我们可以看到，综合考虑、全面兼顾影响抽油机效率的各个因素是提高其效率的必要条件。
（1）匹配合理的电机功率，降低功率损耗，避免大马拉小车的现象，对不能进行电机调整的井，应用三相异步复式双速电动机；同时，将电机电力电容器并联后可以减少不必要的损耗；另外，平衡抽油机来降低电机轴功率的波动也是有效的方法之一。
（2）利用高效抽油设备维护和保养地面：如双驴头抽油机和皮带抽油机等。
（3）泵效是影响机械采油系统效率的一个主要因素。冲次减小、泵径增大有利于提高系统效率，能有效减少杆管磨损，延长检泵周期；同时，提高泵的抗磨蚀性能、定期检泵等措施来维护泵的正常工作，也可以減少能耗、提高效率。
4 结语
由于影响抽油机系统效率的环节及因素较多、涉及面宽泛，因此我们应系统考虑其影响因素并实施综合性的节能措施，从提高设备性能、加强日常管理等多方面综合治理，这样才能较完善的提高油田抽油机效率，从而实现降本增效、提升经济效益的目的。
参考文献
[1] 卜文杰，王文秀，秦晓冬.提高抽油机井系统效率的理论分析与对策措施[J].资源节约与环保.2008.03
[2] 王同义，闫敬东，董明霞.谈谈提高抽油机系统效率的几点体会[J].节能技术.2005.02