谈提高抽油机系统效率的节能措施

王荣江

（新疆油田公司石西油田作业区，新疆克拉玛依 834000）

谈提高抽油机系统效率的节能措施

王荣江

（新疆油田公司石西油田作业区，新疆克拉玛依 834000）

抽油机作为主要的人工举升的重要方式，对节能工作具有重要的意义，采取有效的节能措施能够帮助抽油系统增加投入产出比，为企业带来更高的经济收益。

抽油机；节能优化；系统效率

1 影响抽油机效率的主要因素

抽油机的系统效率指的是系统输入能量与液举有效做工能量两者间的比值。

1）井口油压、套压发生较大变化会对抽油机系统产生严重影响，通过加强研究两者取值变化时会对系统产生何种影响，参数取值为多少时能够最大程度对系统工作效率进行优化。若是井口油压超高就会对系统的正常运行产生影响，若是井口油压很低则就无法达到输油需求。

2）套压能够起到对于空中的流体进行压缩的作用，为流体进泵提供保障，同时若是流压升高会造成油井产油量的下降。

3）盘根盒的摩擦会导致系统功率的降低，选用摩阻性能好的石磨盘根盒能够有效避免该情况发生，保障井下效率。

4）抽油机机型繁多，根据其类型的不同，大致分为以下四种类型，分别是常规型抽油机、平衡式抽油机、异相曲柄抽油机及新型节能抽油机，因此，应根据实际情况合理的选择抽油机机型，这有利于提高抽油机系统工作效率。

5）抽油机冲程、冲次不同都会严重影响系统生产效率。抽油机系统能量传递是一个复杂的过程，涉及多个方面，例如电机、减速箱、四连杆机构、盘根盒、抽油杆、井下管等，主要就地电动、减速箱、四连杆机构、盘根盒几方面的冲程、冲次情况进行叙述。电机：抽油机的运行需要电机来驱动，这就会使得电机符合产生较大变化，且电机电流运行周期直接影响着电机平均输出功率，而冲程、冲次与电机负荷的周期性变化是相对应的。减速箱：能量在齿轮带动作用下完成在减速箱中的传递。一般情况下，一对齿轮的传动过程中大概会损失2%的能量，于是抽油机中齿轮箱中的三对齿轮会损失将近6%的能量，每增加依次抽油机冲刺，减速箱的机械效率就会降低1.5%~2%。

四连杆机构：四连杆机构是抽油机系统的重要组成部分之一，四连杆机构中能量损失主要表现为轴承和钢丝绳的损失上。正常情况下，此系统产生的能量损失约占整体能量的7.5%~12.5%，能量冲刺每增加一个点，则就会导致损失大约增加3%。盘根盒：盘根盒与光杆关系密切，光杆的运动速度与盘根盒的功率损失为正比关系。抽油机冲次次数少，则光杆运动速度小，抽油机冲次次数多种，则光杆运动速度大，这时功率的损失也会逐渐增大，降低整个系统的功率。

6）不同环境下，不停类型电机的机械特性也不同，对于系统效率的影响也不同。

转差率特性：就是指额定负载中产生的转差率，电机容量大小决定了电机的转差率，电机容量越小，则电机转差率越大，反之则，电机转差率越小。异步电机在额定负载环境下转差率非常小，所以，同步转速与额定转速并不存在明显的差距。

效率特性：异步电机运行时产生的能量损耗可以划分为两个类型，第一个类型为可变损耗，即是指在负载情况下，电流变化会导致损耗率增加；第二个类型为不变损耗，即是当异步电机的功率发生变化超出额定功率范围，这时主磁通并不会发生太大变化，此时可以认为功率没有产生损耗。电动机效率最大的点位于不变损耗与可变损耗相等的点。

功率因数：在空载运行情况下，异步电机功率因数极低，与额定功率极为接近，这时功率因数会达到最大值，因此选择适当的电机的容量非常有必要。

2 关于井下参数的简单分析

1）在不同井深结构条件下抽油时摩擦功率的差异进行分析。抽油杆与油管间会产生摩擦力，抽油杆下冲时会产生一定程度上的弯曲，从而使得摩擦力增加，导致荷载出现明显的变化，不仅使得功率损失加大，还会对抽油机系统整体效率产生严重的影响。

2）油井中泵的深度不同，会导致抽油杆产生的摩擦损失程度也不同，抽油杆会与原油接触产生黏滞摩擦力，这个摩擦力的大小受到泵深，原有黏度以及抽油杆速度等因素的影响，一般情况下摩擦力的大小与几个因素形成正比例关系，泵深越大，克服摩擦力产生的损失越大，对系统功率的影响也越大。

3）对泵进行分析，就是对抽油杆和油管弹性伸缩影响、气体和充不满的影响以及漏失影响进行计算。抽油杆和油管弹性伸缩会导致活塞冲程比光杆冲程小，进而造成冲程损失，使得泵实际排量被降低，进而降低了泵的效率。

空气进入油泵大大降低了管柱中原油的含量，降低了泵的效率，对于能量太低或者原油黏度过高的状况必然引起泵遭遇较大的阻力，导致管柱内液体含量不足，原油没有打满泵桶的活塞已经开始运动的现象。

3 结束语

注意对抽油机器的日常管理工作，保养和修理，平常实施抽油工作的过程中，抽油效率会受到很多因素的影响。将生产数据作为重要参考依据，找出影响抽油效率的主要因素，根据现场实际情况，制定科学的优化设计方案，并保证设计方案的可行性不断优化设计抽油需要设定的参数，从而实现抽油效率的提高，从整体上提高抽油系统整体的管理水平。

[1] 徐正顺，戴跃进，曹瑞成，等.机械采油技术研究与应用[M].北京：石油工业出版社，2000.

Talking about the Improvement of the Efficiency of the Pumping System from the Energy-saving Design

Wang Rong-jiang

The important way of pumping unit as the main method of artificial lifting is of great significance to energy conservation. Effective energy saving measures can help the oil pumping system to increase the input-output ratio and bring higher economic benefits to the enterprise.

pumping unit；energy saving optimization；system efficiency

TE933.1

B

1003–6490（2017）05–0109–01

2017–04–06

王荣江（1989—），男，辽宁朝阳人，助理工程师，主要从事采油站技术员的工作。