探討提高抽油機(jī)系統(tǒng)效率的技術(shù)措施

楊愷雯 王志龍 高宏亮 趙玉龍

(吐哈油田公司三塘湖采油廠，新疆 哈密 839009)

1 抽油機(jī)系統(tǒng)效率影響因素分析

1.1 電動(dòng)機(jī)功率

在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的過程中，非常容易出現(xiàn)功率損失的問題，這主要是因?yàn)槌橛蜋C(jī)運(yùn)行的過程中，上下沖程運(yùn)動(dòng)受到的載荷存在一定的差異，因此，在進(jìn)行下沖程作業(yè)的過程中電動(dòng)機(jī)損失了一定的能量，在進(jìn)行上沖程作業(yè)的過程中，由于將原油開采出地面所需要的能量相對(duì)較多，所以電動(dòng)機(jī)的載荷升高。由此可見，在上下沖程作業(yè)的過程中，電動(dòng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)做功差別，進(jìn)而造成了功率損失問題，針對(duì)此問題，相關(guān)單位需要在抽油機(jī)裝置上增設(shè)能量存儲(chǔ)設(shè)備，進(jìn)而解決電動(dòng)機(jī)的功率損失問題。

1.2 抽油機(jī)運(yùn)行參數(shù)

在抽油機(jī)運(yùn)行的過程中，如果運(yùn)行參數(shù)配置不合理，也會(huì)引起系統(tǒng)功率下降問題。在抽油機(jī)運(yùn)行之前，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況以及原油的產(chǎn)量情況對(duì)其參數(shù)進(jìn)行合理的配置，當(dāng)泵徑、沖程等參數(shù)配置不合理時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)效率下降，同時(shí)，當(dāng)油井的供液能力相對(duì)較差時(shí)，井下的動(dòng)液面會(huì)降低，進(jìn)而導(dǎo)致抽油機(jī)的系統(tǒng)效率進(jìn)一步降低。

1.3 工作人員操作水平

在對(duì)抽油機(jī)進(jìn)行操作之前，首先需要對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，如果操作人員水平低，則會(huì)出現(xiàn)抽油機(jī)參數(shù)設(shè)置不合理的問題，在對(duì)抽油機(jī)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)的過程中，如果維護(hù)保養(yǎng)不符合相關(guān)要求，也會(huì)使得抽油機(jī)的機(jī)械損失增加，油井的生產(chǎn)能力不斷降低，能量損失不斷下降，最終導(dǎo)致抽油機(jī)的運(yùn)行效率下降。在抽油機(jī)運(yùn)行的過程中，也需要對(duì)其運(yùn)行情況進(jìn)行巡視，如果巡視人員不專業(yè)，沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)抽油機(jī)運(yùn)行過程中存在的問題，會(huì)導(dǎo)致抽油機(jī)故障問題不斷出現(xiàn)，抽油機(jī)的系統(tǒng)效率也會(huì)降低。

1.4 設(shè)備腐蝕

由于抽油機(jī)的部分零部件沒有進(jìn)行防腐處理，因此非常容易出現(xiàn)各種類型的腐蝕問題，腐蝕問題的出現(xiàn)也會(huì)對(duì)抽油機(jī)的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，最終出現(xiàn)系統(tǒng)效率下降的問題。另一方面，部分零部件雖然已經(jīng)做過防腐處理，但是由于各個(gè)零部件在運(yùn)行的過程中會(huì)出現(xiàn)磕碰問題，進(jìn)而使得防腐層被破壞，同時(shí)，在抽油機(jī)生產(chǎn)的過程中如果零部件都采用抗腐蝕材料，成本相對(duì)較高，由此可見，如何解決抽油機(jī)腐蝕問題是抽油機(jī)使用過程中面臨的難題之一。

1.5 沖程損失

在抽油機(jī)運(yùn)行的過程中，也會(huì)產(chǎn)生一定的沖程損失，進(jìn)而造成系統(tǒng)效率降低。沖程損失主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，分別是光桿沖程損失和活塞沖程損失。沖程損失的出現(xiàn)主要是由于抽油機(jī)的額定負(fù)荷與實(shí)際的生產(chǎn)狀況不匹配所引起的，如果可以對(duì)油井的工作制度進(jìn)行合理的改進(jìn)，可以使得每口油井與各種型號(hào)的抽油機(jī)相互匹配，則可以消除該問題。在另一方面，在原油開采的過程中，如果原油的粘度高，流動(dòng)性相對(duì)較差，則會(huì)出現(xiàn)泵無法充滿的問題，進(jìn)而導(dǎo)致抽油機(jī)的運(yùn)行效率降低。

2 提高抽油機(jī)系統(tǒng)效率的技術(shù)措施

2.1 制定合理的工作制度

對(duì)抽油機(jī)系統(tǒng)效率的影響因素進(jìn)行綜合分析可以發(fā)現(xiàn)，制定合理的工作制度對(duì)于抽油機(jī)的運(yùn)行十分重要。在抽油機(jī)運(yùn)行的過程中，需要對(duì)生產(chǎn)壓差進(jìn)行合理的控制，盡可能使得抽油機(jī)可以保持在長沖程以及滿沖次的狀態(tài)，進(jìn)而使得抽油機(jī)設(shè)備的優(yōu)勢(shì)可以充分的發(fā)揮，全面提高抽油機(jī)系統(tǒng)效率，同時(shí)使其滿足油田生產(chǎn)的基本要求。針對(duì)油井所出現(xiàn)的供液能力相對(duì)較差的問題，采油單位可以采取間歇采油的方式，防止抽油機(jī)長時(shí)間的運(yùn)行浪費(fèi)電能，這也是提高抽油機(jī)系統(tǒng)效率的重要措施。

2.2 提高電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率

首先，根據(jù)油井的生產(chǎn)能力對(duì)抽油機(jī)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行合理的優(yōu)選，以此防止電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)小馬拉大車的問題。在對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行優(yōu)選的過程中，盡可能地選擇節(jié)能型的電動(dòng)機(jī)，同時(shí)需要引進(jìn)變頻技術(shù)，通過不斷改變電源的頻率，使得供電方式得到改變，通過電源的改進(jìn)，使得電動(dòng)機(jī)在上下沖程作業(yè)的過程中達(dá)到做功不同的目的，通過該種措施可以從根本上解決電能浪費(fèi)的問題，進(jìn)而使得抽油機(jī)的運(yùn)行效率得到提升。其次，也需要對(duì)抽油機(jī)上的三角皮帶進(jìn)行合理的選擇，進(jìn)而將電動(dòng)機(jī)的能量可以傳遞到輸入軸，電動(dòng)機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)可以轉(zhuǎn)化為抽油桿的直線運(yùn)動(dòng)，以此完成能量的傳遞，電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的能量傳遞越多，則抽油機(jī)的系統(tǒng)效率越高。在另一方面，如果油田企業(yè)對(duì)抽油機(jī)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行更換的成本相對(duì)較高，則可以在抽油機(jī)上增設(shè)能量存儲(chǔ)裝置，進(jìn)而使得電動(dòng)機(jī)在下沖程作業(yè)過程中所產(chǎn)生的額外能量可以得到保存及利用，這也是提高抽油機(jī)系統(tǒng)效率的關(guān)鍵措施。

2.3 提高抽油泵運(yùn)行效率

油田企業(yè)需要根據(jù)油井的供液能力對(duì)抽油泵進(jìn)行合理的選擇，同時(shí)還需要對(duì)井筒實(shí)施專門的防蠟措施，進(jìn)而防止抽油泵在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)卡泵問題，通過該措施還可以保障抽油泵始終處于平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)。在對(duì)稠油進(jìn)行開采的過程中，受到該種原油粘度的影響，會(huì)使得抽油機(jī)的運(yùn)行效率降低，因此，為了降低原油的粘度，需要采取升溫措施，進(jìn)而使得稠油的粘度可以降低，流動(dòng)速度加快，抽油泵可以處于充滿狀態(tài)，進(jìn)而使得抽油泵的泵效可以得到提升。同時(shí)，油田單位也需要對(duì)抽油泵的下泵深度進(jìn)行合理地規(guī)劃，保證抽油泵的位置可以處于沉沒度以下，這是保障抽油泵可以處于充滿狀態(tài)的重要措施。目前，國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)不斷對(duì)抽油泵進(jìn)行優(yōu)化研究，也推出了較多的高效抽油泵，為了提高抽油機(jī)的系統(tǒng)效率，在油田企業(yè)經(jīng)濟(jì)允許的前提下，也可以引進(jìn)高效的抽油泵，進(jìn)而使得原油的生產(chǎn)效率可以得到提升。

2.4 加強(qiáng)抽油機(jī)管理

在加強(qiáng)抽油機(jī)管理方面，油田企業(yè)首先需要加強(qiáng)工作人員培訓(xùn)，使得工作人員的業(yè)務(wù)水平可以得到提升，防止人為因素對(duì)抽油機(jī)的運(yùn)行效率產(chǎn)生影響。其次，還需要制定抽油機(jī)定期維護(hù)保養(yǎng)以及日常巡查制度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)抽油機(jī)運(yùn)行過程中存在的隱患，及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，保障抽油機(jī)處于高效的運(yùn)行狀態(tài)。

3 結(jié)語

通過本次研究可以發(fā)現(xiàn)，由于抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行過程較為復(fù)雜，因此，影響其運(yùn)行效率的因素相對(duì)較多，針對(duì)提高抽油機(jī)系統(tǒng)效率的問題，油田單位需要從制定合理的工作制度、提高電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率、提高抽油泵運(yùn)行效率以及加強(qiáng)抽油機(jī)管理四個(gè)角度出發(fā)，采取多項(xiàng)有效措施，全面提高抽油機(jī)系統(tǒng)效率，為提高原油生產(chǎn)效率奠定基礎(chǔ)。