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摘要：在抽油机井正常生产过程中，耗电量是主要的耗能指标，为了最大限度地节省电能，提高油井的系统效率，文章从油井系统效率的影响因素入手，分析了影响系统效率的四个方面，并针对相应因素提出了自己对于提高系统效率的看法和认识，并对这种认识进行理论分析和实际验证。
关键词：系统效率；抽油机；油井系统
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）16-0082-02
1 问题的提出
我厂在油田开发中，大部分井都采用抽油机采油方式，而抽油机采油平均系统效率却很低，在10.0%左右。那么，哪些因素影响抽油机井系统效率呢？怎样才能提高抽油机井的系统效率，来降低能耗呢？这些问题对我厂提高油田开发的经济效益具有十分重要的意义。下面就我对系统效率的认识，提出一些我的看法。
2 抽油机井系统效率（η系统）中能量损失分析及提高效率的措施
通过对影响抽油机系统效率的因素进行分析，我认为，抽油机井从地面到地下，系统效率由四部分组成：（1）电机的传动效率（η电机）；（2）皮带减速箱的传动效率（η带箱）；（3）四连杆机构的传动效率（η四连杆）；（4）井下传动效率（η井下）。
系统效率（η系统）=η电机×η带箱×η四连杆×η井下
结合实际进行综合分析，针对系统中部分效率低，采取可行性措施，来提高部分效率，因而提高抽油机井的系统效率，应从以下五个不同方面来考虑。
第一，提高电机效率，使系统输入功率满足负荷需要的前提下，减少损失。电机效率是输出机械效率与输入电功率之比，只有降低电动机的工作电流，才能提高电动机效率。
第二，利用补偿电容器，减少无功损耗及调整抽油机平衡来实现电机效率的提高。
（1）安装无功补偿电容器，降低能耗，提高电动机传动效率。抽油机负荷的有功功率，根据井的具体情况是一定的。若电机的电压不变，则供给的同样有功功率给负荷时，功率因数越高，电源输给负荷的电流就越小。反之，负载功率因数越低，所需电流越大，这样用较大的电流作较小的功，说明电流供给负载大量无功功率。电机是感性负载，在半个周期时间里，把电能变成机械能；在另半个周期时间里，把电能变成磁场能储存起来。如果在电机绕组上并联无功补偿电容器，使这个感性负载的电流滞后电压的相位角。功率因数可提高0.4%左右。
（2）调整好抽油机平衡率，降低电动机工作电流和电能的损耗：抽油机的平衡率是检查抽油运行的基本参数及重要的管理指标。如果抽油机井不平衡时，电机会存在负功。此时不是电机拖动机器，而是机器带动电机运转。同时，电动机作正功时，电流会升高，加大电能损耗。此时，抽油机井的系统效率降低。降低了电动机的工作电流工线，可提高抽油机井的系统效率。
第三，抽油机井地面其他设备各部分传动效率及
措施。
（1）调整好皮带的松紧度及四点一线。减少皮带打滑损失的传动的效率，来提高皮带的传动效率。
（2）减速箱保持清洁，及时更换齿轮油，保持各轴的润滑良好，减少齿轮啮合的摩擦损失，提高传动效率。
（3）加强四连杆机构的维修保养，提高传动效率设备严格按“十字”作业法进行保养。消除器连杆机构“变形”、“扭劲”等因素影响，减少摩擦损失。
第四，抽油机井井下传动效率分析，优化合理工艺措施，提高井下传动效率。
（1）油井井口盘根过紧，会使上行负荷增大，下行负荷减少。使驴头增加一部分功来克服盘根与光杆过紧的那部分摩擦力。盘根的松紧与电机的功率测试试验。
（2）抽油杆与井液、油管的摩擦，造成部分能量、损失。
（3）井口偏磨、抽油杆刮井口等因素影响系统效率。
（4）抽油杆往复运动中，引起的贯性负荷、振动负荷、导致能量损失。
（5）油管、泵的漏失造成能量损失。
（6）动液面深度对系统效率的影响也很大，应该使抽油机在合理的沉没度下生产。
综上分析，抽油机井系统效率井下部分可知，影响井下传动效率是多方面的，结合实际情况做以下六方面的
工作：
（1）采用石墨盘根和可调式盘根盒，减少盘根与光杆摩擦力造成的能量损失。
（2）提高深井泵质量，加强作业施工监管，提高作业施工质量，延长油井免修期。
（3）制度合理的工作制度，调整抽油机的生产参数，尽量采用长冲程慢冲次，选择泵型号要合理，尽最大程度提高泵的充满程度，减少惯性载荷和振动载荷，并确保油井的合理沉没度（200～350米之间）。
（4）根据井的不同特点，含蜡量高的井装磁防蜡器；出砂严重的井装防砂锚；油稠井，制度合理化学降稠的加药周期及热洗周期。
（5）做好注水井管理，提供油井充足的供液能力。
（6）利用补孔、压裂、酸化等技术措施，提高可调整油井的产能。
第五，优化抽汲参数。抽汲参数对地面效率及系统效率都有一定的影响。对于一口具体的抽油机井，在满足提液需求的情况下，应选择最优参数，通过抽汲参数优化，降低减速箱扭矩，降低电动机负荷及抽油机负荷，提高系统效率。
（1）提高泵效。泵效是影响系统效率的重要方面。一般而言，在保证产液量的前提下，应尽可能选择较大泵径、长冲程、低冲速、合理泵深；但对于严重供液不足的油井，在保证产液量不变的情况下，应通过调小生产参数（冲程、冲速、泵径）、加深泵挂、间歇开抽、油管锚定等措施提高抽油泵效，提高系统效率；对于非正常漏失严重的油井，需要及时检泵提高泵效。泵效处于20%～80%之间的抽油机井，系统效率多数在20%以上，系统效率合格率较高。在实际生产中，应尽量采取调小冲速及泵径、加深泵挂、间歇开抽或者油管锚定的方法来提高抽油机井的系统效率。
（2）优化沉没度。沉没度对于泵效及系统效率影响很大，沉没度过大造成抽油机上下行程悬点载荷增加，磨阻增大，管柱效率降低，地面能耗增加；沉没度过小会降低泵效。泵挂深度变化时，油井产液量随下泵深度的增加，有先上升后降低的规律。沉没度过大，不但对提高产量无益，反而会增加悬点载荷，增大电动机负荷，降低系统效率，在现场生产中当动液面确定时，沉没度的选择直接决定泵挂深度，因此，合理选择沉没度对油井系统效率的提高十分重要。
3 结论及建议
（1）如果全厂3000口抽油机井，平均每口井节电0.5度，那么全厂年节电54.75万度，按1.00元/度计算，一年可节约资金54.75万元。因此提高抽油机井的系统效率将会收到可观的经济效益。
（2）建议厂里加大抽油机井转提捞井的力度，将原油成本较高的井、高含水井都转为提捞井，降低原油成本。
（3）建议对高耗能抽油机进行改造，改造为节能抽油机，并对电动机及变压器系统进行整体改造，改造为节能电动机和变压器，确保达到最好的节能效果。
（4）大面积推广间抽制度，使严重供液不足的油井在不影响产量的前提下，最大可能地节省电能。
参考文献
[1]胡博仲.机械采油配套技术.
关键词：系统效率；抽油机；油井系统
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）16-0082-02
1 问题的提出
我厂在油田开发中，大部分井都采用抽油机采油方式，而抽油机采油平均系统效率却很低，在10.0%左右。那么，哪些因素影响抽油机井系统效率呢？怎样才能提高抽油机井的系统效率，来降低能耗呢？这些问题对我厂提高油田开发的经济效益具有十分重要的意义。下面就我对系统效率的认识，提出一些我的看法。
2 抽油机井系统效率（η系统）中能量损失分析及提高效率的措施
通过对影响抽油机系统效率的因素进行分析，我认为，抽油机井从地面到地下，系统效率由四部分组成：（1）电机的传动效率（η电机）；（2）皮带减速箱的传动效率（η带箱）；（3）四连杆机构的传动效率（η四连杆）；（4）井下传动效率（η井下）。
系统效率（η系统）=η电机×η带箱×η四连杆×η井下
结合实际进行综合分析，针对系统中部分效率低，采取可行性措施，来提高部分效率，因而提高抽油机井的系统效率，应从以下五个不同方面来考虑。
第一，提高电机效率，使系统输入功率满足负荷需要的前提下，减少损失。电机效率是输出机械效率与输入电功率之比，只有降低电动机的工作电流，才能提高电动机效率。
第二，利用补偿电容器，减少无功损耗及调整抽油机平衡来实现电机效率的提高。
（1）安装无功补偿电容器，降低能耗，提高电动机传动效率。抽油机负荷的有功功率，根据井的具体情况是一定的。若电机的电压不变，则供给的同样有功功率给负荷时，功率因数越高，电源输给负荷的电流就越小。反之，负载功率因数越低，所需电流越大，这样用较大的电流作较小的功，说明电流供给负载大量无功功率。电机是感性负载，在半个周期时间里，把电能变成机械能；在另半个周期时间里，把电能变成磁场能储存起来。如果在电机绕组上并联无功补偿电容器，使这个感性负载的电流滞后电压的相位角。功率因数可提高0.4%左右。
（2）调整好抽油机平衡率，降低电动机工作电流和电能的损耗：抽油机的平衡率是检查抽油运行的基本参数及重要的管理指标。如果抽油机井不平衡时，电机会存在负功。此时不是电机拖动机器，而是机器带动电机运转。同时，电动机作正功时，电流会升高，加大电能损耗。此时，抽油机井的系统效率降低。降低了电动机的工作电流工线，可提高抽油机井的系统效率。
第三，抽油机井地面其他设备各部分传动效率及
措施。
（1）调整好皮带的松紧度及四点一线。减少皮带打滑损失的传动的效率，来提高皮带的传动效率。
（2）减速箱保持清洁，及时更换齿轮油，保持各轴的润滑良好，减少齿轮啮合的摩擦损失，提高传动效率。
（3）加强四连杆机构的维修保养，提高传动效率设备严格按“十字”作业法进行保养。消除器连杆机构“变形”、“扭劲”等因素影响，减少摩擦损失。
第四，抽油机井井下传动效率分析，优化合理工艺措施，提高井下传动效率。
（1）油井井口盘根过紧，会使上行负荷增大，下行负荷减少。使驴头增加一部分功来克服盘根与光杆过紧的那部分摩擦力。盘根的松紧与电机的功率测试试验。
（2）抽油杆与井液、油管的摩擦，造成部分能量、损失。
（3）井口偏磨、抽油杆刮井口等因素影响系统效率。
（4）抽油杆往复运动中，引起的贯性负荷、振动负荷、导致能量损失。
（5）油管、泵的漏失造成能量损失。
（6）动液面深度对系统效率的影响也很大，应该使抽油机在合理的沉没度下生产。
综上分析，抽油机井系统效率井下部分可知，影响井下传动效率是多方面的，结合实际情况做以下六方面的
工作：
（1）采用石墨盘根和可调式盘根盒，减少盘根与光杆摩擦力造成的能量损失。
（2）提高深井泵质量，加强作业施工监管，提高作业施工质量，延长油井免修期。
（3）制度合理的工作制度，调整抽油机的生产参数，尽量采用长冲程慢冲次，选择泵型号要合理，尽最大程度提高泵的充满程度，减少惯性载荷和振动载荷，并确保油井的合理沉没度（200～350米之间）。
（4）根据井的不同特点，含蜡量高的井装磁防蜡器；出砂严重的井装防砂锚；油稠井，制度合理化学降稠的加药周期及热洗周期。
（5）做好注水井管理，提供油井充足的供液能力。
（6）利用补孔、压裂、酸化等技术措施，提高可调整油井的产能。
第五，优化抽汲参数。抽汲参数对地面效率及系统效率都有一定的影响。对于一口具体的抽油机井，在满足提液需求的情况下，应选择最优参数，通过抽汲参数优化，降低减速箱扭矩，降低电动机负荷及抽油机负荷，提高系统效率。
（1）提高泵效。泵效是影响系统效率的重要方面。一般而言，在保证产液量的前提下，应尽可能选择较大泵径、长冲程、低冲速、合理泵深；但对于严重供液不足的油井，在保证产液量不变的情况下，应通过调小生产参数（冲程、冲速、泵径）、加深泵挂、间歇开抽、油管锚定等措施提高抽油泵效，提高系统效率；对于非正常漏失严重的油井，需要及时检泵提高泵效。泵效处于20%～80%之间的抽油机井，系统效率多数在20%以上，系统效率合格率较高。在实际生产中，应尽量采取调小冲速及泵径、加深泵挂、间歇开抽或者油管锚定的方法来提高抽油机井的系统效率。
（2）优化沉没度。沉没度对于泵效及系统效率影响很大，沉没度过大造成抽油机上下行程悬点载荷增加，磨阻增大，管柱效率降低，地面能耗增加；沉没度过小会降低泵效。泵挂深度变化时，油井产液量随下泵深度的增加，有先上升后降低的规律。沉没度过大，不但对提高产量无益，反而会增加悬点载荷，增大电动机负荷，降低系统效率，在现场生产中当动液面确定时，沉没度的选择直接决定泵挂深度，因此，合理选择沉没度对油井系统效率的提高十分重要。
3 结论及建议
（1）如果全厂3000口抽油机井，平均每口井节电0.5度，那么全厂年节电54.75万度，按1.00元/度计算，一年可节约资金54.75万元。因此提高抽油机井的系统效率将会收到可观的经济效益。
（2）建议厂里加大抽油机井转提捞井的力度，将原油成本较高的井、高含水井都转为提捞井，降低原油成本。
（3）建议对高耗能抽油机进行改造，改造为节能抽油机，并对电动机及变压器系统进行整体改造，改造为节能电动机和变压器，确保达到最好的节能效果。
（4）大面积推广间抽制度，使严重供液不足的油井在不影响产量的前提下，最大可能地节省电能。
参考文献
[1]胡博仲.机械采油配套技术.