付小彬
（大庆方兴油田有限责任公司，黑龙江大庆 １６３４５３）
摘 要：通过系统分析机采井各环节能两传递过程中的耗能状况，出能耗分布规律，确定提高抽油机系统效率的重点方向和所采取的节能技术措施。同时，结合我公司近几年来的节能措施，通过分析节能效果，对提高抽油机系统效率有了一些认识。
关键词：抽油机井，节能，优化，能耗
中图分类号：ＴＥ３９９＋．１０７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９８１（２０１６）０６—０１０３—０２
我公司所属区块地层发育较差，注水难受效，属于“三低”油田（低渗透率，低孔隙度，单井产量低），在生产中表现出“三低“，即单井产量低，泵效低，抽油机效率低等特征，为了实现高效开发，必须分析影响系统效率的因素，针对性的采取措施来达到降低能耗提高系统效率的目的。
１ 抽油机系统效率的计算
抽油机系统效率是抽油机载体也过程中其有效功与系统入能量的比值，即抽油机工作时将液体举升到地面耗能与电机耗能的比值。抽油机井系统效率的高低反映出抽油机传动能量、电动机能量的消耗程度。
防洪板
抽油机的系统效率是由地面效率和井下效率组成的
地面效率：光杆功率与电机输入功率的比值。地面部分的能量损失发生在电动机、皮带、减速箱和四连杆机构中。
η地面＝
ｐ光
ｐ入
＝η电机×η皮带×η四
挡板砖光杆功率：指提升液体和克服井下各种阻力所消耗的功率，可根据示功图确定。
井下效率：抽油机的有效功率与光杆功率的比值。井下部分的能量损失在盘根盒、抽油杆、抽油泵和油管中
櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗
。
案实施起来比较简单，但是也有不利的方面。①原来操作中闸板开位的７＃ＳＰＭ阀是１″的，备用ＳＰＭ阀是３／４″，阀体尺寸减小了，主控制液流速也相应减小，势必导致５＂闸板开启时间延长，对井控操作带来一定隐患。②每个ＰＯＤ由于容积限制，备用ＳＰＭ阀很少，通常都是作为应急使用，条件允许的情况下，应尽量使用对应的ＳＰＭ阀。此外，防喷器控制系统每一功能都只有唯一编号，自地面到海底都是一一对应的，目前的这种改变必然会给今后的修理检查工作带来混乱与不便。
重接管线后进行操作试验，试压成功，故障排除。
２．２ 控制液管线接头漏失
在某井正常钻井作业中，防喷器下入海底后，经过一段时间，发现蓝控制系统液压漏失速度较快。液压动力源三缸泵，启动较为频繁，启动间隔约为１５ｍｉｎ。使用ＲＯＶ（水下机器人）对蓝系统各海底阀、闸板、万能进行观察，寻漏失部位，但是由于水下视线不好，未能发现漏点。改用黄控制系统，系统压力维持较好，三缸泵启动间隔大于３个ｈ，由此证明地面设备良好，没有漏失点。
从平台到海底防喷器，有一百多水深，从控制液管线到防喷器上各个接头，由于海水腐蚀，部件老
化，都有可能出现漏失点，而且即使可以判断出漏失部位，也无法在海底进行更换维修，所以在这种情况下，起出防喷器检修，是最合理的解决办法。
将防喷器起出后放在试压桩上进行功能测试，先检测万能防喷器，结果很快到泄漏点，是蓝控制系统中，万能下连接器的锁位功能管线接头由于海水腐蚀，老化松动，导致压力泄漏，更换管线后恢复正常。保险起见，又再次对闸板防喷器进行测试，结果良好。至此，故障排除，防喷器再次下水，该井顺利完钻。
３ 结论
水下防喷器是一种复杂而又关系重大的井控设备，应为需要长时间在海底工作，防喷器各个部件、接头等等容易出现腐蚀、老化、渗漏等等问题，但因为价格昂贵，很多平台没有能力更换新的防喷器，只能是通过不断维修来继续使用。在这种情况下，就要求管理、操作防喷器的工程技术人员在平时做好防喷器的保养、测试工作，同时积累经验，以便在出现问题后，能够迅速出解决办法。
［参考文献］
［１］ 亢俊星．海底防喷器控制系统［Ｊ］．中国海洋平台，１９９２，（８）：１８１～１８２
．
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２０１６年第６期 内蒙古石油化工
收稿日期：２０１６－０３－２５
作者简介：付小彬（１９７９—），２００６年毕业于大庆石油学院石油工程专业，现从事采油生产管理工作。
η井下＝ｐ
液ｐ
光＝η根×η杆×η泵×η管η
＝η电机×η皮减×η四×η盘×η杆×η管×η泵２ 抽油机系统能耗分析２．１ 抽油机井能耗节点分析
抽油机的系统效率是地面技术设备，地面管理水平及机、杆、泵设计合理程度的重要标志。从电网到油层整个路径构成机采系统，其能耗组成按位置分为地面和井下两部分，抽油机从电机能量转换开始，能量在每一步传递中逐渐降低，形成能量传递“金字塔”
。采用节点分析法，按照可独立进行节能改造或节能措施的原则对整个系统进行单元划分。针对划分的节能单元进行了分析评价，建立了每个单元采用任一组合时输入、输出特性和节能特性以及与整个机电系统的关系，结合抽油机井在用各项节能技术和管理措施工作实际，绘制抽油机节能系统节点分析控制图（见图１），出高能耗井影响因素和相应措施潜力。 ２．２ 系统能耗分布规律
根据现场生产实际，按照可独立节能改造或实施节能措施的原则，将整个抽油机系统重新划分为５个单元：电动机—电机控制箱、减速器、井口、抽油杆、抽油泵，生产状态下个单元能耗测试情况如表１。
表１ 生产状态下个单元能耗及效率统计表单元
相应节点效率％
理论能耗ｋＷ实际能耗ｋＷ能耗差值ｋＷ对能耗影响值％电动机—电机控制箱电动机５５
１．９９
５．９８ ３．０１ ３５．６抽油机单元减速器四连杆
８４．１ １．７３
３．０３ １．３ １５．４井口单元盘根盒８８．９
水焊机
０．８６１．９０１．０１１１．９抽油杆单元抽油杆６４．３１ １．５９
３．４２ １．８３ ２１．７抽油泵单元
抽油泵８６．１ １．３８ ２．６６ １．２８ １５．１合计
２２．７７ ７．５５
１６．９９
８．４５
１００
从表中可以看出：
有杆泵抽油系统在生产运行中，其输入功率为２２ｋＷ，转换为有效功率为５．
０１ｋＷ，在能量转换和传递过程中，功率损害为１６．９９ｋＷ，由杆抽油系统的总效率只有２２．７７％，
而系统的７７．２３％能量损失掉了。在实际生产状态下，有杆抽油系统的能量损失由大到小的顺序排列为：控制柜—电动机＞抽油机单元＞抽油泵单元＞井口单元。
３ 节能措施现场应用效果
在油井生产动态数据分析的基础上，认识到对低系统效率，高耗能井通过节能技术应用分析，从抽油机系统节能潜力最大的配电柜－电机单元入手，选用节能电机、优化电机拖动组合装置、更换节能控制柜等措施加大抽油机设备和生产运行参数的调整力度。截止目前，我公司累计采取节能设备改造措施２３７口，执行间抽制度８９口，节电率达到２０．１％，年累计节电达２０２．５３ｋＷ·ｈ
。表２措施内容实施井数（口）
措施前措施后差值
有功功率ｋＷ系统效率％有功功率ｋＷ系统效率％有功功率ｋＷ系统效率％
节电率％
年累计节电ｋＷ·ｈ节能控制柜１０９ ４．３５ ７．８１ ３．８７ ８．７８－０．４８ ０．９７ １１ ４５．８３永磁电机１５ ４．３１ ７．１７ ３．２３ ９．５６－１．０８ ２．３９ ２５ １．４２
双速双功率电机６３ ４．
７１ ７．５４ ３．７７ ９．４２－０．９４ １．８８ ２０ ５１．８８过渡皮带轮５０ ４．２２ ６．６３ ３．５９ ７．７９－０．６３ １．１６ １５ ２９．５９抽油机间抽８９ ４．
２８ ６．５１ ２．８５ ９．７８－１．４３ ３．２７ ３３．４ ７３．８１合计
３２６ ２１．８７ ７．１９ １７．３１ ９．０６－４．５６ １．８７ ２０．１ ２
０２．５３４ 几点认识
①从能耗分析和测试结果看，配电柜－电动机单元是能耗损失的主要因素，因此，组合优化配电柜－电动机单元节能设备，
是提高抽油机系统效率的主要潜力所在。②公司近几年在配电柜－电动机单元节能应用的几项节能措施取得了较好的节能效果，有效提高了系统效率。③提高系统效率是一个系统工程，在推广节能设备的同时，优化机杆泵系统、低产低效井合理的间歇制度，确保抽油机在理想的状态下工作，才能有效提高抽油机的系统效率。
［参考文献］
［１］ 崔振华．
强力磁盘有杆泵抽油系统［Ｍ］．北京：石油工业出版社，１９９４．［２］ 徐正顺．机械采油技术研究与应用［Ｍ］．北京：石油工业出版社，２０００．［３］ 任怀丰．机采井多参数整体优化技术的应用与评价［Ｍ］．２００５．
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１内蒙古石油化工 ２０１６年第６期
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