关键词：系统效率；抽汲参数；泵效
一、影响因素
1.1 电机
由于能量（电能与机械能）在转换和传递的过程中，必定会不可避免的发生损失，所以有效功率一定小于输入功率，系统效率总是小于1。根据能量守恒定律，输入功率应当等于有效功率和损失功率△P之和，因此在一定的输入功率条件下，损失功率△P越大，机械采油井系统效率越低；努力降低各项能耗是提高系统效率有效途径。
1.2 抽汲参数
（1）冲次。抽油机冲次增大后，其动载荷、摩擦载荷相对也增加，从而抽油机在单位时间内做的功以及输入功率随之增加。当选定抽油杆组合后，随着冲程长度的增大，冲次下降其能耗也随之降低。因此为了改善抽油系统的受力状况，减少断脱事故的发生，提高抽油系统效率，就应当适当降低冲次。根据现场的试验统计结果发现，抽汲参数对有杆抽油系统效率(特别是井下效率)影响较为显著。因此，在产量保证的前提之下，有杆抽油系统的优化设计是效率最高、能耗最小。对比在相同泵挂深度、相同泵径下对不同冲次与冲程组合的有杆抽油系统效率的测试结果表明，无论是常规抽油机还是异相型抽油机，对于同样的有效扬程(或举升高度)，不同的抽汲参数所产生的有杆抽油系统效率截然不同，甚至差别较大。以异相型曲柄平衡抽油机为例，不同的抽汲参数匹配情况下，有杆抽油系统的效率相差近8％。对于常规型的抽油机而言，不同的抽汲参数匹配情况下有杆抽油系统的效率差异更大，相差接近10％。
（2）泵径。某油田相当一部分油井长期处于供液不足的抽汲状态下，所以想通过增大泵径来提高系统效率是非常有限的，针对于这样一个现场实际情况我们重点要放在合理的供排匹配上。泵径与抽汲参数的合理匹配，可以使能耗降到最低，即系统效率达到最高。大泵径抽油泵的使用受到油管尺寸、套管尺寸以及抽油杆强度等因素的限制，但若大泵径与抽汲参数能够合理匹配，既可满足所要求的配产量，又可使水力损失和摩擦损失降到最低，保证系统在高举升效率下抽油。抽汲参数(冲程、冲次组合)、抽油杆柱尺寸与组合以及泵径等因素有杆抽油系统的效率影响显著。以系统效率为目标，对抽汲参数等各因素进行优化组合，从而确定出举升效率最高的匹配组合。
1.3 技术管理对系统效率的影响
（1）泵效和有效扬程
P 有＝ α Q 理ρLgH/86400
H＝（L泵－L沉）＋1000（Pt－Pc）/ρLg
其中：Q理－泵的理论排量，m3/d；α－泵效，小数；L泵－泵挂深度，m；L沉－沉没度，m。
公式表明，采油系统的有效功率主要受泵效和有效扬程的影响。随着泵效或是有效扬程的增加，系统效率都会增加。但并非有效扬程越高越好。在下泵深度一定的情况下，有效扬程式随着沉没度的降低而逐渐增加的，但沉没度过低会导致泵的产液效果变差，同样也会导致泵效降低。因此在油井的实际生产过程中要合理的制定一些措施，使油井保持合理的沉没度，促使系统效率达到较高水平。
（2）平衡。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆抽油机调平衡可优化抽油机系统运行状态、节能降耗、提高系统效率和设备运行寿命的重要管理环节。保证抽油机工作时平衡度应在85％以上。在冲程周期运行的某一时间段出现做负功（即发电）现象。抽油机平衡是影响系统效率的重要因素，平衡率较差时，电机会，根据电能→机械能→电能的转化过程，转化效率一般只有50%，且发电相位落后于供电相位，不能被系统充分利用。因此，提高抽油机平衡，消除负功现象，可提高地面效率。
1.4 抽油杆柱及扶正防磨
（1）玻璃钢抽油杆。玻璃钢抽油杆具有高强度、重量轻和弹性好等优点。使用玻璃钢抽油杆能减少井下功率的损失，同时增大柱塞的超冲程。
（2）扶正器及滚轮接箍。抽油机井下功率损失是影响井下效率的主要因素。利用滚轮接箍和扶正器能减小杆柱的摩擦功率损失和杆柱变形，对于斜井和定向井效果更佳。
二、提高采油系统效率实践
统计开展抽油机井系统效率测试调查，对100油井进行系统效率普测，结果显示，抽油机的系统效率比较低仅为13.45％，“大马拉小车”现象严重，油井产量低，泵效低而工作制度偏大矛盾突出，泵效仅为29％，因此对这50口井进行参数优化，以提高系统效率。由于某油田油井产能普遍较低，系统效率极低，因此，提高系统效率是油田节能降耗增效的有效途径之一。
（1）根据油井正常运行情况、系统效率测试及措施效果，我们主要推广应用以下技术提高采油系统效率。并根据设计对生产参数进行了合理调整，其中安装低转速电机，安装减速器，更换皮带轮。油井调整后系统效率由13.45%上升到了20.92%，系统效率提高了7.47%，日产液保持稳定，实现了节能降耗，又确保了产量的稳定。
（2）根据生产实际，对11口油井实施了调小参数工作。调参后平均泵效由33％提高至46％，在提高泵效的同时，减少了油井因供液不足而产生的液击现象，降低了抽油杆断裂率，实现了节能降耗。
（3）制定合理间开制度。先后对长期低产低效的25口油井实施了间开，并根据动液面恢复曲线及时对不合理的间开制度进行了调整。间开后单井日产液为1.41m3/d，泵效由17％提高至31％。
三、提高抽油机井系统效率的措施
（1）提高举升高度。保持合适的举升高度有利于充分提高水力功率。对于抽汲参数偏小、供液能力良好的油井而言，应调整抽汲参数，增大排液量，确保合理的沉没度，从而提高系统效率。而对于不宜加大抽汲参数的抽油井来说，在确保适宜沉没度的前提下要尽可能地减小泵挂深度，以降低能耗，保持较高的系统效率。对于油田开采来说，合适的举升高度能够有效提高开采效率。特别是对于抽汲参数偏小的油井，应该采取的措施包括：调整抽汲参数，增大排液量，确保合理的沉没度。
（2）提高泵效。井下的漏失会严重地影响泵的效率。根据现场实践，抽油泵在正常的情况下也存在漏失，但是漏失量往往很小，对泵效的影响可以忽略；但是游动凡尔的漏失、油管的漏失、固定凡尔的漏失对泵效的影响极大。所以，在开采的过程中，必须做到及时检测非正常漏失，不断加强井下监管，提高完井作业质量。而对于泵效偏小的井来说，一旦出现非正常漏失的情况，要及时地做到检泵和换泵。
四、结论及认识
（1）分析影响抽油系统效率的相关因素，并提出了合理的建议。从举升高度、泵效、低效率井等方面提出建议要适当提高举升高度、提高泵效等。提高系统效率的关键是提高井下效率，一是要使抽汲参数与油井供液能力相匹配，二是要防止非正常漏失。
（2）为了保持科学合理的有效扬程，对于动液面过高的井应采取相应的降液面措施，对于部分长期处于高液面状态的油井，在允许的范围内可适当上提泵挂，在保持合理有效扬程的前提下，改变泵的抽汲环境，使抽油泵在较好的工况下运行。本着“长冲程，低冲次”的原则，进行优化设计，对于产量低、间歇出液的油井，应结合各自的地层供液能力，制定合理的间开制度，实行间开生产，以使抽油系统在高效下运行。
论文作者:常笑
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年2期
论文发表时间:2020/3/16
标签：效率论文; 系统论文; 油井论文; 参数论文; 漏失论文; 扬程论文; 功率论文; 《工程管理前沿》2020年2期论文;