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[摘 要]在油田开采后期，随着低产低压油井的增多，由现有设备参数无法进一步调小所带来的油井低效生产现象较为普遍。这种状况给油田生产带来了众多危害。本文主要针对目前油田上治理低效井比较成熟的几套技术措施：包括采取间抽生产、应用二级调速装置、应用变频调速技术进行了介绍。探讨了这几种方法所解决的实际问题与所带来的系列管理弊病。稍带涉及了它们各自的适用条件。从而为从事油田生产的基层技术人员治理低效井提供参考。
[关键词]低产低效；间抽生产；变频调速
中图分类号：TE34 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）09-0136-01
前言
油田开采后期，低产低压油井相继增多，由于设备原因，导致油井生产的低效率。受生产成本限制，原抽油设备不能非常及时地进行更换。而应用原设备生产，地面最小参数的组合，相对于低供液状况而言也往往过大。由此造成较大能源浪费。同时，由于油井始终处于低沉没度下生产，会加剧抽油杆管偏磨，从而给油田生产带来较大危害。
针对这种情况，我们都会采取一定的治理措施，最大程度地降低低效生产，减少损失。目前，地面治理措施通常包括三种：即间抽、应用二级减速装置、应用变频调速技术。下面，我们就对这几种管理与技术方法能够解决的实际问题及管理弊病做一下介绍，为我们对其进行更有效地治理提供理论依据。
1、间抽生产方式
间抽生产就是通过人为地介入，来阶段性地改变地下供液，以与抽油泵的理论排量相适应，從而达到抽油机生产时提高抽油泵抽汲效率的目的。它的工作方式是停抽，待动液面恢复到一定位置时再启机生产；当动液面下降到一定位置时，再次停机以待液面再次恢复进行启机生产。如此循环、间断性地进行生产，达到提高抽油泵效的目的。停机时间可以通过连续测量启抽液面下降曲线与停抽液面上升曲线等方法来获得。这种工作方式在启抽提高泵效的同时，还可以达到停抽节约电能、减轻设备损耗的目的。
同时，它也存在着一些弊端，即管理上的程序复杂。首先，要掌握好准确的启、停机时间，否则会影响间抽效果。其次，由于抽油液面的不断变化，所造成的测量油井产量与同步测试时间段的不易掌握，都会给管理增加难度。同时，抽油机停机后，设备零部件容易被盗，零部件被盗后，正常生产就无法进行。在村屯附近，这种事件更是频繁发生。这就需要采取另一种方法来弥补这种不足，在抽油机上应用二级减速装置就可以弥补这种缺陷。
2、应用抽油机二级减速装置
这种方法的原理是通过减小地面参数、降低理论排量，与地下低供液状况相适应，从而提高抽油机泵效。它的实现方式是把该装置放在电机皮带轮与减速箱皮带轮之间，通过这种作用，使电机皮带轮的转速在传到减速箱大皮带轮时会有所降低，从而减小抽油机冲次，降低理论排量，来达到提高抽油机泵效的目的。该方法可以弥补间抽停机所带来的不足，尤其对于间抽停机抽油机零部件被盗地区更适于采用。
此外，在抽油机冲次降低后，还可达到一定的节能效果。如A井，应用减速器前日产液20吨，电流25A；应用减速器后日产液20吨，电流20A。应用减速器前后产量未变，电流下降5A。应用电量计算公式：可知，应用减速前日耗电163KWh，应用减速器后日耗电131KWh，应用后日节电32KWh，每度电按照0.45元计算，日节约人民币14.4元，年节约人民币5256元。
此外，抽油机冲次降低后，抽油机最大载荷下降，设备磨损减轻；沉没度上升，供液不足状况得到明显改善。这样，就可以减小下冲程时泵的液击力，对预防杆管偏磨会起到一定的作用。例A井在应用减速器后抽油机最大载荷由46.9KN下降到33.31KN，下降了13.59KN。达到了一定的效果。
应用减速器生产后，最大载荷下降，振动载荷减小。同时，泵充满程度得到改善，收到了比较好的措施效果。
这种方法也存在着一定的缺点，其主要缺陷是抽油机冲次降低、泵理论排量下降后，热洗质量会受到影响，无法满足抽油机热洗需求。需用水泥车热洗才能使热洗质量得到保证。而水泥车热洗会增加额外的工作量与管理成本。下面介绍的变频调速技术就可以很好地解决这个问题。
3、应用变频调速技术
应用变频调速技术也是通过调节抽油机冲次，降低理论排量来达到提高抽油机泵效的目的。该技术的主要工作原理是将380V交流电，转换为直流电以后，经过三相逆变电路控制IGBT功率模块，再转换为三相交流电，通过电机负载检测电路，根据电动机实际负载情况，自动调节给电动机的电压。这样，就减少了电动机的多余励磁电流，即减少了电动机运行的铁损和铜损，因而使电动机处于高效、经济和高倍功率因数情况下运行。同时，三相逆变电路调整频率，控制电机转数，实行上快下慢和不停机调整冲次。
其技术指标有：一是供给电机的交流电频率为20～60Hz之间变化，相应的冲次可在2～8次/min之间变化；二是适应电机功率在17～75KW，节电率20%以上；三是环境温度为-40～+40℃；四是使用寿命可达六年。
该装置有以下几种优越性：一是抽汲周期上冲程速度快，下冲程速度慢，从而降低杆柱下行阻力，可起到预防杆柱的偏磨作用；二是减少杆柱的交变载荷，防止抽油杆断脱；三是节能效果较好。四是不停机调冲次，可以满足热洗时的高排量要求。因此，由于该技术成本不高，控制装置每口井3.5万人民币，6个月内可收回成本。是油田上比较成熟的一项技术，因此建议推广应用。
4、几点认识
（1）低效井，是油井所处的一种特殊生产状态。它的生产参数的组合与地下供液不相适应，会造成设备耗损与能源的大量浪费。可以通过采取执行间抽、在抽油机上应用二级减速装置、应用变频调速技术等三种方法使这种状况得到改善。这几种方法，都能达到提高泵效，减少耗能的目的。
（2）间抽比应用二级调速装置生产有更多的管理弊病。主要表现为：一是间抽期间抽油机设备零部件容易被盗，若顾及到这一点，在确定间抽制度时就会受到一定限制，从而不能充分发挥间抽的作用。二是定期停、启抽油机操作，会给工人增加一定的工作量。三是对同步测试资料的录取与量产带来一定的影响，掌握不好会降低录取资料的准确性。
（3）应用二级减速装置，生产冲次降低后，油井振动载荷减小，沉没度上升，对抽油机杆管偏磨能起到一定的预防作用。应用减速装置同样带有一些缺陷。即热洗时由于理论排量降低，洗井效果变差。因此，只能定期用水泥车热洗，增加工人工作量与管理成本。
（4）应用变频调速技术可以避免以上两种方法所带来的缺陷。又具有除资金投入外以上两种方法所具备的一切优点。相对来说，是资金投入最高的一种治理方法。但鉴于目前该项技术在油田上比较完善，投资回收期又很短，建议推广使用。
参考文献
[1] 何祚云.中国石化集团公司节能潜力和相关措施初探[J].当代石油石化，2004，（2）：9-12.
[2] 陈兴元. 提高有杆泵采油系统效率方法的探讨[J].节能，2005，（3）：12-14.
[3] 杨海滨，郑海金，张琪.机采系统效率计算方法研究与认识.钻采工艺，2005，28（2）
[4] 李道品.低渗透油田高效开发决策论.北京：石油工业出版社，2003
作者简介
姚博慧：男，1988年6月出生，籍贯黑龙江省肇州县，2011年毕业于东北石油大学，现从事采油队工程技术员工作。联系地址：黑龙江省大庆市第五采油厂第三油矿十二区一队。
[关键词]低产低效；间抽生产；变频调速
中图分类号：TE34 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）09-0136-01
前言
油田开采后期，低产低压油井相继增多，由于设备原因，导致油井生产的低效率。受生产成本限制，原抽油设备不能非常及时地进行更换。而应用原设备生产，地面最小参数的组合，相对于低供液状况而言也往往过大。由此造成较大能源浪费。同时，由于油井始终处于低沉没度下生产，会加剧抽油杆管偏磨，从而给油田生产带来较大危害。
针对这种情况，我们都会采取一定的治理措施，最大程度地降低低效生产，减少损失。目前，地面治理措施通常包括三种：即间抽、应用二级减速装置、应用变频调速技术。下面，我们就对这几种管理与技术方法能够解决的实际问题及管理弊病做一下介绍，为我们对其进行更有效地治理提供理论依据。
1、间抽生产方式
间抽生产就是通过人为地介入，来阶段性地改变地下供液，以与抽油泵的理论排量相适应，從而达到抽油机生产时提高抽油泵抽汲效率的目的。它的工作方式是停抽，待动液面恢复到一定位置时再启机生产；当动液面下降到一定位置时，再次停机以待液面再次恢复进行启机生产。如此循环、间断性地进行生产，达到提高抽油泵效的目的。停机时间可以通过连续测量启抽液面下降曲线与停抽液面上升曲线等方法来获得。这种工作方式在启抽提高泵效的同时，还可以达到停抽节约电能、减轻设备损耗的目的。
同时，它也存在着一些弊端，即管理上的程序复杂。首先，要掌握好准确的启、停机时间，否则会影响间抽效果。其次，由于抽油液面的不断变化，所造成的测量油井产量与同步测试时间段的不易掌握，都会给管理增加难度。同时，抽油机停机后，设备零部件容易被盗，零部件被盗后，正常生产就无法进行。在村屯附近，这种事件更是频繁发生。这就需要采取另一种方法来弥补这种不足，在抽油机上应用二级减速装置就可以弥补这种缺陷。
2、应用抽油机二级减速装置
这种方法的原理是通过减小地面参数、降低理论排量，与地下低供液状况相适应，从而提高抽油机泵效。它的实现方式是把该装置放在电机皮带轮与减速箱皮带轮之间，通过这种作用，使电机皮带轮的转速在传到减速箱大皮带轮时会有所降低，从而减小抽油机冲次，降低理论排量，来达到提高抽油机泵效的目的。该方法可以弥补间抽停机所带来的不足，尤其对于间抽停机抽油机零部件被盗地区更适于采用。
此外，在抽油机冲次降低后，还可达到一定的节能效果。如A井，应用减速器前日产液20吨，电流25A；应用减速器后日产液20吨，电流20A。应用减速器前后产量未变，电流下降5A。应用电量计算公式：可知，应用减速前日耗电163KWh，应用减速器后日耗电131KWh，应用后日节电32KWh，每度电按照0.45元计算，日节约人民币14.4元，年节约人民币5256元。
此外，抽油机冲次降低后，抽油机最大载荷下降，设备磨损减轻；沉没度上升，供液不足状况得到明显改善。这样，就可以减小下冲程时泵的液击力，对预防杆管偏磨会起到一定的作用。例A井在应用减速器后抽油机最大载荷由46.9KN下降到33.31KN，下降了13.59KN。达到了一定的效果。
应用减速器生产后，最大载荷下降，振动载荷减小。同时，泵充满程度得到改善，收到了比较好的措施效果。
这种方法也存在着一定的缺点，其主要缺陷是抽油机冲次降低、泵理论排量下降后，热洗质量会受到影响，无法满足抽油机热洗需求。需用水泥车热洗才能使热洗质量得到保证。而水泥车热洗会增加额外的工作量与管理成本。下面介绍的变频调速技术就可以很好地解决这个问题。
3、应用变频调速技术
应用变频调速技术也是通过调节抽油机冲次，降低理论排量来达到提高抽油机泵效的目的。该技术的主要工作原理是将380V交流电，转换为直流电以后，经过三相逆变电路控制IGBT功率模块，再转换为三相交流电，通过电机负载检测电路，根据电动机实际负载情况，自动调节给电动机的电压。这样，就减少了电动机的多余励磁电流，即减少了电动机运行的铁损和铜损，因而使电动机处于高效、经济和高倍功率因数情况下运行。同时，三相逆变电路调整频率，控制电机转数，实行上快下慢和不停机调整冲次。
其技术指标有：一是供给电机的交流电频率为20～60Hz之间变化，相应的冲次可在2～8次/min之间变化；二是适应电机功率在17～75KW，节电率20%以上；三是环境温度为-40～+40℃；四是使用寿命可达六年。
该装置有以下几种优越性：一是抽汲周期上冲程速度快，下冲程速度慢，从而降低杆柱下行阻力，可起到预防杆柱的偏磨作用；二是减少杆柱的交变载荷，防止抽油杆断脱；三是节能效果较好。四是不停机调冲次，可以满足热洗时的高排量要求。因此，由于该技术成本不高，控制装置每口井3.5万人民币，6个月内可收回成本。是油田上比较成熟的一项技术，因此建议推广应用。
4、几点认识
（1）低效井，是油井所处的一种特殊生产状态。它的生产参数的组合与地下供液不相适应，会造成设备耗损与能源的大量浪费。可以通过采取执行间抽、在抽油机上应用二级减速装置、应用变频调速技术等三种方法使这种状况得到改善。这几种方法，都能达到提高泵效，减少耗能的目的。
（2）间抽比应用二级调速装置生产有更多的管理弊病。主要表现为：一是间抽期间抽油机设备零部件容易被盗，若顾及到这一点，在确定间抽制度时就会受到一定限制，从而不能充分发挥间抽的作用。二是定期停、启抽油机操作，会给工人增加一定的工作量。三是对同步测试资料的录取与量产带来一定的影响，掌握不好会降低录取资料的准确性。
（3）应用二级减速装置，生产冲次降低后，油井振动载荷减小，沉没度上升，对抽油机杆管偏磨能起到一定的预防作用。应用减速装置同样带有一些缺陷。即热洗时由于理论排量降低，洗井效果变差。因此，只能定期用水泥车热洗，增加工人工作量与管理成本。
（4）应用变频调速技术可以避免以上两种方法所带来的缺陷。又具有除资金投入外以上两种方法所具备的一切优点。相对来说，是资金投入最高的一种治理方法。但鉴于目前该项技术在油田上比较完善，投资回收期又很短，建议推广使用。
参考文献
[1] 何祚云.中国石化集团公司节能潜力和相关措施初探[J].当代石油石化，2004，（2）：9-12.
[2] 陈兴元. 提高有杆泵采油系统效率方法的探讨[J].节能，2005，（3）：12-14.
[3] 杨海滨，郑海金，张琪.机采系统效率计算方法研究与认识.钻采工艺，2005，28（2）
[4] 李道品.低渗透油田高效开发决策论.北京：石油工业出版社，2003
作者简介
姚博慧：男，1988年6月出生，籍贯黑龙江省肇州县，2011年毕业于东北石油大学，现从事采油队工程技术员工作。联系地址：黑龙江省大庆市第五采油厂第三油矿十二区一队。