李路路 董婷婷 刘江
中国石油化工股份有限公司河南油田采油一厂，河南南阳 473132
摘要：目前，W油田的部分抽油机配置不够合理，严重的影响了机采系统效率，间接的导致油田开采成本和能耗的增加，降低了油田的生产经济效益。如何优化机采系统、降低抽油机井机采能耗问题成为油田降本增效的方向。本文通过对W油田目前机采井生产状况及地层目前开采现状进行系统的分析，在分析影响机采系统效率因数的基础上，提出了W油井提高机采系统效率的有效办法，有效降低了W油田的能耗水平，提高了机采效率。
关键词：机采井；系统效率；优化
基于机采井的生产实际，利用抽油机井参数优化设计技术对W油田机采井生产参数进行分析研究，强化防砂、防蜡管理及机采井参数设计优化，有效提高了有杆抽油系统效率。优选油井的生产参数、管理办法, 从而大幅度提高抽油机井的系统效率, 达到节能降耗、提高经济效益的目的。截止到目前，W油田开井126口，系统效率统计井数85口，系统效率36.5%，比去年同期相比系统效率高3.1百分点，但与系统效率较高的油田相比，机采井系统效率还有很大提升空间。因此，如何针对油田特点，制定出提高的有效措施，成为节能降耗的主要因素。
1机采系统效率理论基础
抽油机采油系统分为两部分，一是由抽油机、电动机、控制柜、变压器以及井口装置组成的地面部分；二是由光杆、抽油杆、油管、抽油泵组成的井筒部分。抽油机井系统效率是抽油机在提液过程中其有效功与系统输入能量的比值，即抽油机工作是将液体举升到地面耗能与电机耗能的比值，分为地面效率和井下效率。以光杆悬绳器为界，悬绳器以上的机械传动效率和电机运行效率的乘积为地面效率；悬绳器以下到抽油泵为井下效率。抽油机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。
地面效率包括了电机运行效率和抽油机工作效率。电机运行效率是电机的输出功率与输入功率的比值为电机的运行效率，衡量电机工作性能的参数。抽油机工作效率是光杆功率与电机输出功率的比值，衡量抽油机设备性能的参数，由皮带减速箱传动效率和四连杆机构传动效率构成。井下系统效率是抽油泵将液体举升到地面的有效功率与光杆功率的比值，反映在盘根盒、抽油杆柱、油管柱、抽油泵消耗能量的高低。
抽油机系统效率=井下效率*地面效率=QHρg/86400P电入
其中， Q—抽油机的日产液量
H—泵举升液体的有效扬程=H液（油井动液面）+（P油-P套）*1000/ρg
ρ—液体密度
P电入—电机的输入功率
2 影响机采井系统效率因素分析
电机输入功率的影响，电机老化，机械磨损，降低了电机的输出功率；电机功率因数过低，提高功率因数。抽油机平衡率影响抽油机润滑、连接、传动部分影响（皮带张紧度、减速箱润滑效果、四连杆润滑点效果）。
井口回压升高时，增加了上冲程时抽油机悬点载荷，导致电机的耗能增加。当套压过高时，降低了泵举升的有效扬程，系统效率降低。同时对于供液不足井，过高的套压，会造出泵气体影响，降低泵效，系统效率降低。沉没度增加，泵效增大，当沉没度达到一定数值时，泵效就会相对变缓，因此合理沉没度对油井提高系统效率至关重要。抽油杆组合设计越重，系统效率降低，在考虑井下抽油杆弯曲偏磨的条件下，尽可能减轻抽油杆重量。泵况影响，当抽油泵工作状况不正常时，油井系统效率降低，及时进行检泵作业。第三，井筒出砂及结蜡严重时，增加抽油机悬点载荷，系统效率降低。油井抽油机出现“大马拉小车”和“小马拉大车”现象，严重降低系统效率。地面冲次及冲程为满足地下供液能力要求，在小泵径、小冲程、高冲次下生产，降低了系统效率。
3 提高机采井系统效率措施
3.1加强抽油机电机管理
井口配电柜投加电容补偿，提高电动机的功率因数。加强电机保养工作，有异响时及时排除故障，减少磨损。
3.2 提高抽油机管理水平
提高抽油机“五率”，加强抽油机的日常维护保养，定期对润滑部位进行润滑，降低机械磨耗。提高抽油机“五率”中的平衡率。使抽油机的平衡率保持在85%-120%之间。
3.3 降低井口回压，合理控制井口套压
油井回压不超过1.0 Mpa，相对回压不超过0.45Mpa。对结蜡井及管线长的井定期热洗地面管线。合理的控制套管气，减少气体对泵的影响，提高泵效。
3.4 优化沉没度
含水在90%以上的井，沉没度应控制在200-250米，含水低于80%井，沉没度应控制在350-400米，泵效达到最高。
3.5 不同类型井，设计不同的井下管柱结构
对于直井，在设计抽油杆组合时，适当的增加φ19mm抽油杆的数量，减少φ22mm抽油杆数量。对于井筒井斜数据较大井，采取抽油杆底部下φ30mm加重杆，减少注塑杆下入数量，减少管杆偏磨，降低摩擦损失，提高泵效。对于有封隔器油井座封时，根据封隔器位置，采用不同的座封压力，减少管杆的偏磨。对于封隔器下深超过2000米管柱，管柱到位后，上提管柱0.9-1.0m，右旋6-8圈，加压6-8t座封隔器；对于封隔器在2000米以内，管柱到位后，上提管柱0.6-0.8m，右旋6-8圈，加压5-7t座封隔器.
3.6 优化油井工作制度
第一，油井的工作制度在满足地质供液能力前提下，参数尽可能使用大泵径、长冲程，慢冲次工作参数。第二，根据合理沉没度条件，确定合理的下泵深度。第三，对于供液不足井，及时采取原泵加深措施，提高油井产液量，提高泵效。第四，对于沉没度较高井，结合作业及时换大泵，上提泵挂，地面下调冲次措施，提高系统效率。第五，对于严重供液不足井，结合作业及时换小泵措施，地面冲次下调到2.5次以下，提高系统效率。
4 结论和认识
影响抽油机系统效率由多方面的因素，提高系统效率应从电机、抽油机、地面参数优化、管柱优化、员工意识等方面综合治理，实现降本增效，最终达到节能目标。
作者简介：李路路（1990—），男，工程师，本科，河南周口人，2012年毕业于重庆科技学院石油工程专业，从事石油工程工作。