李彬 王斐

【摘要】有桿泵采油的三大主要裝備有抽油機、抽油桿和抽油泵。抽油泵可分為：管式泵和桿式泵。管式泵的結(jié)構(gòu)簡單、成本低，在相同油管直徑下允許下入的泵徑較桿式泵大，因而排量大;桿式泵檢泵方便，但結(jié)構(gòu)復雜，制造成本高，在相同油管直徑下允許下入的泵徑比管式泵小。桿式泵適用于下泵深度大、產(chǎn)量較小的油井。有桿泵采油是國內(nèi)外廣泛采用的一種采油方法，但是，目前國內(nèi)的有桿泵采油系統(tǒng)效率低，已不能滿足當代社會發(fā)展的需求。本文主要對影響有桿泵采油系統(tǒng)效率的因素進行了簡要的分析，通過全方位、高層次的探討，闡述了如何去提高有桿泵采油系統(tǒng)效率，什么樣的途徑才能使系統(tǒng)的效率達到最大化。

【關(guān)鍵詞】系統(tǒng)效率 分析 因素

有桿泵采油的主要參數(shù)，沖程：光桿（或柱塞）上、下運動一次稱為一個沖程。載荷作用下的柱塞沖程，柱塞沖程損失的構(gòu)成：液柱載荷交替地由油管轉(zhuǎn)移到抽油桿柱和由抽油桿柱轉(zhuǎn)移到油管，使桿柱和管柱分別發(fā)生交替地伸長和縮短。上沖程：載荷由油管轉(zhuǎn)移到抽油桿，抽油桿伸長，油管縮短;下沖程：載荷由抽油桿轉(zhuǎn)移到油管，油管伸長，抽油桿縮短。柱塞沖程損失由抽油桿柱伸縮與油管伸縮共同造成的。

1 影響有桿泵采油系統(tǒng)效率的主要因素

據(jù)調(diào)查，近年來我國各大油田的有桿泵采油系統(tǒng)效率要遠遠小于系統(tǒng)理論的百分比，且平均系統(tǒng)效率最高的也不會超過平均系統(tǒng)效率的一半。影響油機井系統(tǒng)效率的因素主要有以下幾個方面：

（1）電機的負載率過低。一般來說電機的負載率都在0.7-1.1之間，但是目前我們實際的電機負載率都沒有達到這個要求，這是造成電機運行效率較低的主要因素。實踐證明，如果電機的負載率提高5%-10%，系統(tǒng)的效率也會提高2%-4%，且節(jié)電率可以達到10%。

（2）傳動皮帶的影響。抽油機傳動系統(tǒng)是采用三角皮帶傳動。但是由于皮帶材質(zhì)為橡膠，具有彈性，所以很難保證它的張緊程度。因此，在使用過程中，皮帶很容易出現(xiàn)相互錯動、打滑等現(xiàn)象，造成能量的耗損，影響系統(tǒng)效率。

（3）抽油機的工作狀態(tài)。大多數(shù)的抽油機都是采用對稱循環(huán)的工作方法，其運行方式造成周期性波動的幅度很大，它的這種工作狀態(tài)對于電動機來說是不適合的。因為，它在運行的過程中，會造成大量能量的損耗，且系統(tǒng)的效率不會提高。

（4）抽油機的平衡程度。抽油機的平衡程度會顯示出系統(tǒng)的運行狀態(tài)，其狀態(tài)又會關(guān)系到抽油機的耗電情況。如果抽油機的平衡狀態(tài)不好，就會影響其電流，會使輸入功率發(fā)生變化，就算是抽油機的功率沒有差異，也不能保證功率不會發(fā)生變化。

（5）盤根阻力。盤根在使用的過程中，會與其他設備產(chǎn)生阻力，阻力的大小與盤根的材質(zhì)或者松緊狀態(tài)有關(guān)，不管阻力是大是小，它都會造成大量能量的損耗，對整個系統(tǒng)的效率有負面的影響。

（6）工作制度的影響。工作制度對抽油系統(tǒng)也會有一定的影響。如果制定的工作制度比較合理就會使得排液量與供液量能夠很好的匹配，整個系統(tǒng)也會處于一個好的運行狀態(tài)，從而提高系統(tǒng)的運行效率。

（7）油管伸縮的影響。在系統(tǒng)操作的過程中，油管下端的狀態(tài)不是很穩(wěn)定，因此，如果油管發(fā)生伸縮的現(xiàn)象，就會使得傳遞的功率與沖程受到損失。泵下入深度越大，油管發(fā)生伸縮的程度就越嚴重，對系統(tǒng)效率的損害就越大。

（8）氣體的影響。在生產(chǎn)的過程中，因為有氣體的存在，會使整個泵筒空間充不滿，這樣就會使泵的實際排量變小，抽油泵的泵效降低，導致整個系統(tǒng)的效率降低。

（9）泵工作時間影響。泵工作時間關(guān)系著系統(tǒng)能否順暢地進行運轉(zhuǎn)，如果時間突然延長，就會使設備之間的阻力變大，造成嚴重的磨損，甚至深井泵也會漏失，從而也不會提高深井泵的工作效率。

（10）抽油桿的彎曲與摩擦。在整個抽油的過程中，抽油桿柱有時會不經(jīng)意的與油管進行摩擦，如果是抽油桿的下部彎曲了，就會造成有效載荷的波動，從而會使整個系統(tǒng)的效率降低。

2 提高機械采油有桿泵系統(tǒng)效率的措施

（1）選擇合理的電機進行配置。如果要配置電機，就要根據(jù)電機本身的性質(zhì)與能力，做到電機的負載率達到最佳的負載率，也就是說使其負載率在0.7-1.1之間。

（2）使用終端的無功補償，提高功率的因數(shù)。在目前，中國大多數(shù)的工廠的抽油機自控箱都設置了電力電容器，這樣能夠有效地實現(xiàn)對線路的無功補償，其因數(shù)可提高到0.55左右，效果也非常的顯著。

（3）選擇高效的傳動帶。此種設備的原理主要是采用窄形聯(lián)組或者齒形同步帶，用于避免因震動、打滑所造成的損失。最好是使用普通的三角形然后攜帶5根的組合裝。

（4）利用節(jié)能抽油機。目前，我國大多數(shù)的抽油機都是普通的梁式抽油機，一般使用節(jié)能抽油機的數(shù)量較少。在油井上使用的節(jié)能抽油機主要有兩種類型：

①異向曲柄平衡抽油機;

②鏈條抽油機。

第一種是屬于非對稱循環(huán)的梁式抽油機，也就是懸點的上行曲柄轉(zhuǎn)角要大于180度，下行曲柄的轉(zhuǎn)角小于180度，上行用的時間比下行的時間要長，這樣能有效減緩加速度，第二種是屬于鏈條抽油機，它的特點是負荷量大、平衡效果好、比較省電等，這種類型的抽油機非常的適合在稠油井和中深井上使用，其懸點的運動較均勻、能有效地降低能量的損耗量，提高系統(tǒng)的效率。

（5）采用耐油橡膠盤根。如果是有偏磨的井口就必須要設置井口扶正器。

（6）裝置抽油桿扶正器，可以減小抽油桿與油管之間的摩擦。

（7）設置一個油管錨。這樣能夠有效地降低能量的損耗。

（8）裝置一個氣錨。因為如果是油氣比較高的井，使用氣錨便可以有效提高泵的容積效率。

（9）采用高效的深井泵。根據(jù)油井的特點，采用比較高效的深井泵，比如：如稠油泵、防砂卡泵等。

（10）采用抽油機診斷技術(shù)。抽油機井生產(chǎn)的過程中，使用此種設備，對于一些常見影響系統(tǒng)效率的因素，比如：沉沒度、供液能力、桿柱應力、凡爾漏失等因素，具有很好的分析以及處理的功能。從而會有效地提高機械采油系統(tǒng)的效率。

（11）增設節(jié)能控制柜。安裝節(jié)能控制柜，能夠有效地提高一些智能的控制器以及電動機的高效節(jié)能器的節(jié)能效果，通過實踐與研究，它是一款功能性強、高效率的油井電機配套節(jié)能控制設備。

3 結(jié)語

隨著油藏開發(fā)的不斷進行，油井產(chǎn)能受到地質(zhì)特征、油藏管理、采油工程、生產(chǎn)維護等多方面影響，從較長的時期看是一個動態(tài)的變量，合理地選取舉升工藝的直接影響著油田開發(fā)效益。我們知道要想提升機械采油系統(tǒng)的效率其實并不難，重要的是將阻礙系統(tǒng)操作效率的因素找出來，根據(jù)這些原因，再進行有效的分析，研究可行的途徑與措施。只有這樣，才能將系統(tǒng)效率提升到一個更好的狀態(tài)。

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