影响抽油机系统效率的因素分析

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1、影响抽油机系统效率的因素分析首先电动机和抽油机对地面效率影响较大。在抽油机选型时，由于过分考虑设备的“储备”能力，部分油井选择的抽油机型过大（包括装机功率），发生“大马拉小车”的现象，这种“大马拉小车”的结果是抽油机额定载荷与实际载荷相差较大,电机负载率较低,地面效率明显下降,对提高抽油机井系统效率极为不利。这种工况下电动机自身工作效率低,一般运行效率在额定效率50%以下。抽油机选型与地面效率的关系井号机型下泵深度/米实测最大载荷/吨地面效率/%岔12-28414型17607.035岔39-16414型18506.939第二影响地面效率的因素是抽油机的平衡度。抽油机在不平衡的状态下运行

2、，地面效率较低。调节抽油机平衡，可以降低单井耗电量，降低电机功率，减少空耗损失，提高地面效率。抽油机要达到100%的平衡度是较困难的,但依据机型和井况的不同，应尽力把平衡度控制在80%～120%之间。调平衡是提高系统效率中投资小,见效快的一个办法。测试表明,岔河集油田抽油机井平衡度小于80%和大于120%共有69口井,约占总井数的16%。平衡度对地面效率的影响井号平衡指数功率因数有功功率Kw地面效率/%平衡状况岔80-190.660.246.4133.4较差岔31-2042.260.176.7616.78较差岔12-561.970.216.618.2较差岔12-1610.650.263

3、1.9较差地面系统生产技术配套等影响主要是油井抽汲参数与油井工况不匹配,泵径、冲次等抽汲参数不合理。部分抽油机井的液面在井口，却仍用小泵径、慢冲次的工作制度，导致系统效率过低。此外，抽油机“五率”达标率低,电机皮带过松，盘根过紧等对油井整体效率也有一定影响。泵况对井下效率的影响主要表现在:一是泵、管漏失严重影响井下效率。实际上，泵的正常漏失量(柱塞与衬套间的设计漏失量)很小，因而它对井下效率影响很小，这里的“漏失”是指除正常漏失外的所有漏失即非正常漏失。通过现场憋压等测试手段分析，岔河集油田30%以上的油井存在不同程度的管漏失及泵筒间隙磨大、游动凡尔、固定凡尔漏失。泵的非正常漏失，不仅

4、会减少有效功率，而且将增加井下损耗。二是气体影响井下效率。高气油比使得泵充满度降低，甚至气锁，影响了泵的排量系数,对井下效率影响很大。虽然测试井中高气油比井的井数不多,但因为其系统效率很低，平均系统效率仅为12%,远低于整体平均系统效率24.5%。三是供液不足影响井下效率。部分油井供液能力差，沉没度不够，导致泵充满度降低，泵效低下，影响了井下效率。油井产液量与井下效率的关系油井结蜡、出砂及抽油杆的磨擦导致杆柱载荷增大，造成杆柱有效功率降低，井下无功损耗增加，影响了井下效率。深泵挂及尼、扶杆的大规模应用也导致杆柱载荷增大。此外，井斜也加剧杆管偏磨，井下阻力损耗增加，导致井下功率损失。偏磨

5、类油井比较多，占全部油井的32%。岔河集油田偏磨井列表序号井号作业原因泵深冲程冲次1岔12-288偏磨1775.64.832岔74-124偏磨20104.833岔12-222偏磨2005.64.824岔31-115偏磨2085.54.825岔15-192偏磨、杆断1760.94.85优化单井设计是提高抽油井系统效率的重要手段。为了满足一定的产量，抽汲参数(泵径、泵深、冲程、冲数等)的匹配有若干个，总有一个是投资省、系统效率高的最佳方案。因此必须对抽汲参数进行优选。即使同一区块的油井在油藏地质条件、供液能力、气油比等个体特征也往往存在明显的差异，落实到具体的单井上，必须根据每口井的具体条

6、件进行单井优化设计。根据井况选择合理的泵，以适应含气、出砂、结蜡等井况的要求，同时应用配套技术，来解决抽油井受气、砂、蜡等影响泵效的矛盾。测试分析认为，从系统效率角度看，岔河集油田众多油井管杆泵组合存在与电机—抽油机系统匹配性差的问题，甚至其本身组合也存在问题，这主要是目前管杆泵设计时目标是产量或管柱强度，而不是系统效率的原因。泵深也是抽油井系统效率降低的重要原因之一。随着下泵深度的增加,冲程损失增大,抽油杆与油管的偏磨产生的载荷也会增加,如果没有较好的深井配套抽油工艺,最终使系统效率随井深的增加而逐步降低。图2-2显示的是对岔河集油田不同井深的油井测试结果的统计。可以看出,平均系统效

7、率随下泵深度的增加基本呈现出逐步递减的趋势。不同下泵深度与平均系统效率的关系统计测试结果表明，有24口井液面过高，泵的举升高度很小，从而造成有功功率的减少，甚至有些井的液面在井口，计算出的系统效率也近似为0,但这种井的产量一般都很高，因此不被人们所重视，也很少试图改变。