提高抽油机井系统效率的对策

发表时间:2021/6/29   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:吴峰
[导读] 摘要:油田开采工程在具体实施过程中,抽油机井系统效率不但是衡量采油水平的有效指标,还是反应油田用电损耗,以及工作效率的主要因素。
        长庆油田分公司第十一采油厂桐川采油作业区  甘肃庆阳  745107
        摘要:油田开采工程在具体实施过程中,抽油机井系统效率不但是衡量采油水平的有效指标,还是反应油田用电损耗,以及工作效率的主要因素。因此,对抽油机井系统效率的有关影响因素进行研究,主要的目的是提升采油效率,有效地降低采油过程中所产生的各项成本,实现油田开采节能降耗的最终目标。本文将会对抽油机井系统效率影响因素进行相应的分析与探讨。
        关键词:抽油机井;系统效率;影响因数;对策研究
        在石油工作发展过程中,有杆抽油是一种相对比较传统的采油方式,同时也是采油工程中主导采油方式。在石油进行具体的开采过程中,抽油机是非常重要的采油设备。近年来,油田工业在不断的发展之下,石油成本也在发生上升趋势。抽油机井效率是衡量采油水平中非常重要的一项指标。对抽油机井系统效率产生影响的各项因素进行相应的分析,对采油效率的提升,有效实现油田开采的节能降耗具有非常重要的意义。
        1 抽油机井系统效率的基本论述
        抽油机井系统在进行具体的应用过程中,是持续的能力转化与能量传递的过程。机井的每次举升,都会有能量传递与转化,但是在此过程中也同样伴随着部分能量的损失。通常情况下,液体从系统中所获得的最终有效能量,是供人系统能量减去系统能量损失以后所获取的最终值。此有效能量和抽油机井的输入能量的比值,便是抽油机井的系统效率。抽油机井的系统效率,主要包含的内容有井下效率和地面效率。而井下效率主要是由以下部分组成:油管柱效率、抽油泵效率、抽油杆效率、盘根盒效率共同组成;地面效率主要是由以下部分组成:四连杆效率、减速箱效率、皮带效率、电动机效率组成共同组成。
        2 抽油机井系统效率的各种影响因素分析
        2.1 井下部分
        抽油机井的井下部分主要包含的是:油管柱、抽油泵、抽油杆、盘根盒四个部分,其中油管柱产生能量的损失,主要是因为水力和容积损失;抽油泵产生能力的损失,主要是因为水力、容积、机械摩擦损失;抽油杆和盘根盒产生能力损失,主要是因为摩擦损失。油管柱:管柱在没有发生泄漏的前提条件下,油管柱效率主要与结蜡程度、原油粘度、泵挂深度等有关;抽油泵:水力和机械摩擦损失功率的大小,主要是由抽油泵的结构决定。如果原油粘度存在不高的情况下,那么这部分的能量损失相对较小。泵充满系数对抽油功率的大小有直接性的决定作用,与此同时,抽油泵漏失量同样也会对泵效率产生一定程度上的影响;抽油杆:油管、抽油管弯曲、井斜都会使抽油杆摩擦阻力增加,能量损耗增大,在泵径、冲速、冲程匹配不合理的情况下,杆速增加会使传动效率降低;盘根盒:井口偏中,盘根盒在过紧的情况下,会导致悬点荷载增加,摩擦阻力增大,盘根盒效率降低。
        2.2 地面部分
        抽油机井的地面部分主要包含的是:四连杆、减速箱、皮带、电动机四个部分组成。四连杆产生能量损失,主要是因为钢丝绳变形和轴承之间形成的摩擦;齿轮减速箱、皮带产生能量的损失,主要是因为传动过程中,产生摩擦导致能量损失;电动机产生能量损失,主要是因为机械损失和热损失。四连杆:四连杆主要是由1根钢丝绳、3副轴承共同组成。其效率的高低,主要是由钢丝变形和轴承摩擦力损失决定,从某种意义上而言,钢丝变形程度、轴承润滑程度,将会对四连杆的效率有着直接的决定作用效果;减速箱:在减速箱中,当齿轮发生转动时,咬合的齿面一定会产生摩擦,能量损失,并且轴承运转也会产生相应的摩擦,能量损失;皮带:三角皮带是主要传动过程中必不可少的部分,其在传动过程中,会发生弹性形变,能量损失,同时还会产生震动的、打滑、错动,从而导致能量损失,皮带传动效率高低,主要是由轮轴同心度、两轮对正度、皮带松紧度有关;电动机:对电动机效率产生的影响因素有:设备类型、质量优劣、老化程度、匹配程度、抽油机平衡,其中主要的影响因素是抽油机平衡度、电动机匹配程度、具体类型。


        3 抽油机井系统效率有效提升的方法
        3.1 井下系统效率的提升
        井下系统效率提升,可以采取的有效措施是:盘根盒松紧的合理调节、有效防止蜡的黏性降低、生产参数的优化。盘根盒在过于紧,或者是光杆与盘根盒没有对中,那么一定会使光杆行程中的摩擦阻力增大,从而加大馿头悬点荷载,进而致使悬点荷载之间的差值变大,最终使抽油机井的能量损失增加,系统效率降低。基于此,必须要对盘根盒松紧度进行适当性的调节,从而使其能够有效减轻悬点荷载,能量损失得到减少,系统效力能够得到提升。对于结蜡非常严重的油井,必须要采取有效的防蜡降黏的措施,使抽油杆和油管柱的效率得到提升。
        3.2 地面系统效率的提升
        要想地面系统效率得到提升,简言之,是抽油机和电动机效率的提升。首先,平衡度的提升。应用高效的电动机、合理的匹配电动机,等都是提升电动机效率的最佳手段;其次,做好抽油机的保养工作,以及合理化的维护,对高效抽油机加以应用,是提升抽油机效率非常有效的手段。
        3.3 加大研发力度
        随着科学技术的进步,我们要以原有的抽油机井系统为基础,优化相关操作系统和性能指标,加大对新设备的研发力度,将研发的设备与抽油机井系统进行一个有效的融合,最大程度上提高系统运行效率。通过单因素变量的方式,找到系统运行效率低下的原因,根据现代化技术手段简化采油流程,删减一些不必要的操作流程。在抽油机井系统运行过程中,我们要注重细节方面的问题,很多大问题的产生都是小问题不断积累的后果,对于系统运行过程中可能存在的问题,要实时监控,做好相关防护措施,及时处理突发问题。油田企业可以专门拨出一部分资金建立研发部门,鼓励员工参与其中,采用合适的方式进行宣传,集思广益,对于研发出提高系统运行效率的员工进行重点奖励,激发员工的研发热情。当然,除了奖励,我们也要对在工作过程中偷懒、不认真的员工进行惩罚,惩罚不是主要目的,主要是要让员工有一个积极的工作态度。
        3.4 节约能源,控制浪费
        在油田开采过程中,涉及了多个设备的交互使用,除了生产设备,还有传输设备、存储设备等,这些设备在运行的时候,消耗的能量是一个巨大的数字,所以我们要多多应用节能高效的设备,最大程度上降低能耗损失,避免能源二次损耗。节能设备的性能指标比其他设备的性能指标要高,也就是说,在运行过程中更加稳定,节能效果更加理想,只是相对传统设备,节能设备的造价更高,但油田开采是一个长期性的过程,很多设备都会经常使用或者重复使用,所以为了油田开采的可持续发展,我们合理调控节能设备的运用,不能因为眼前短期的利益就放弃节能设备的应用。节约能源除了可以从设备方面入手,也可以从员工方面入手,采用多样化的方式宣传节约理念,让员工知道节约的重要性,在抽油机井系统运行过程中,做好每个环节的对接工作,从细节方面体现出节约理念,企业领导要发挥好领导作用,以抽油机井系统为中心,节约一切不必要消耗的资源,制定详细的资源节约制度,让员工按照制度要求执行,使节约理念深入每个员工心中。
        4 结束语
        综上所述,对抽油机井系统效率产生影响的主要因素有:油管柱效率、抽油泵效率、抽油杆效率、盘根盒效率、四连杆效率、减速箱效率、皮带效率、电动机效率。对电动机进行合理化的匹配,对抽油机设备进行科学、合理的保养和维护,对生产参数实行优化,从而使能量损失的现象得到有效减少,进而使系统效率可以得到提升。
        参考文献:
        [1]张培泽.抽油机井系统效率影响因素分析及对策研究[J].中国机械,2014(14):122-123.
        [2]刘莹,张进.抽油机井系统效率提升研究[J].机械设计与制造,2016(7):269-272.
        [3]陈伟.低渗透油田提高机采系统效率技术研究[D].陕西:西安石油大学,2011.
        [4]刘华.胜三区机采系统效率分析及提高对策研究[D].山东:中国石油大学(华东),2011.
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