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[摘要]：机采系统效率是机械采油井一个重要的经济技术指标。针对新木油田机采系统效率的现状，在大量现场测试数据分析的基础上，以低效区块为治理单元，以井下效率为治理关键，以系统优化调整为手段，突出重点，整体优化，推动机采节能示范区建设。
[关键词]：采油 系统效率 节能
中图分类号：TE143 文献标识码：TE 文章编号：1009-914X（2012）35- 0072 -01
1 问题提出
新木油田抽油机井泵效40.75%，吨液耗电8.31KW.h/t，系统效率20.5%。其中制约新木油田提高的主要问题是井下效率部分主要表现为供排不协调，泵效低、井下效率低；地面效率部分主要表现为生产参数不合理，电机负载率低。中石油抽油机井的平均系统效率在23%左右。与之相比，新木油田在节能降耗方面存在较大的效益空间；新木基础测试和研究工作已经取得了初步的经验和成绩，同时新技术、新工艺的不断进步，为提高机采系统效率、降低能耗提供了很有利的条件。
2 机采节能示范区主要做法
机采节能示范区是在坚持四项原则（保证产量不降低的原则，保证效益最佳的原则，单井措施突出重点的原则，采取措施由容易到复杂原则）的基础上，突出重点，系统优化。
2.1 突出低效区块是集中治理重点
实施分类管理，区块集中治理。对区块进行ABC法管理：根据区块平均系统效率将全厂区块分成类，差区和较差区是集中治理的重点。
2.2 提高井下效率是治理单井重点
对新木油田低效油井实测数据统计分析，直井系统效率是18.92%，井下效率是34.83%；斜井系统效率是14.33%，井下效率仅为22.84%，可见无论是提高井下效率是提高低效井系统效率关键。对井下效率与井下损失功率分析，减少井下无功损失是提高井下效率关键。
（1）井下损耗分析
在实测数据分析井下损耗，目的是明确井下无功损耗影响因素。单因素影响参数分析表明，抽汲参数（s、n、D）、泵挂深度、有效扬程，增大任何一项参数都会增加井下无功损耗功率，反之，则降低。多因素影响参数分析表明，冲次与泵深乘积是影响井下功率损失的最重要因素。在油井产量不降的前提下，优化参数，尤其是泵深和优化冲次是减少井下功率损耗和提高井下效率的关键。
（2）合理流压控制
开展合理流压控制工作，科学地确定油井下泵深度。一是采用油井的最低允许流动压力理论公式；二是试井和仿真优化，将两种方法结合起来应用。例如，庙130区块，根据油井的最低允许流动压力理论公式，计算得出该区块的最低流压应控制在4.68 Mpa， 该区块油层中部平均深度为1316米，油井最佳泵挂深度为846米。我们将根据每口井的具体情况确定出单井的合理泵挂深度，并做好跟踪分析、评价调整工作。08年我厂加深泵挂调整20口井，效果较好。
（3）泵效分析
开展系统效率的普测，共测试1348井次，首次摸清了各队抽油机井系统效率的真实水平，并在此基础上系统分析了我油田不同类型井的调参经济界限，指导调参工作开展。通过对泵效与百米吨液耗电关系分析确定了经济底线，其中大于800米低产井是20%，而浅泵挂高产井是40%。对泵效与系统效率关系分析泵效达到一定值系统效率出现拐点，确定了经济高线。
（4）围绕供排协调，提高井下效率
供排协调参数设计方面，实现了由经验法、API法，向能耗设计方法的转变，不仅满足产量要求而且能耗低、系统效率高、经济效益优，兼顾了产量、效益和寿命。设计过程包括5方面：一是以合理流压为基础，进行产量预测；二是计算不同组合（φ、s、n）产液、油量；三是计算不同组合耗电量；四是对不同参数组合进行效率及效益评价；五是找出最佳参数组合及确定生产方式。其中产能预测采用对比分析的方法，即将已知产量数据、压力数据带入常用的四种模型中，如果某一模型预测数据最接近实测数据就采用这种模型的预测方法。例如，G块单一油层高产液高含水井用采油指数法，木118块低含水井用新型算法。
2.3 系统优化调整是设备选型重点
（1）系统优化避免单一应用。
节能设备更新与调冲次结合应用，一方面优化油井生产参数，实现供排协调；另外一方面改善电机运行特性或改善四连杆机构特性或降低装机容量。
①应用抽油机变频控制器，改善电机运行特性，动态调整工作参数。应用70口，测试平均单井产液增加0.4吨，产油增加0.3吨，单井日节电54Kw.h，提高泵效19.8%，系统效率提高16%。
②应用高转差电机，改善四连杆机构特性，降低峰值扭矩。通过应用50台，测试15口井，冲次下降3次，单井日节电50.7Kw.h，泵效提高13.5%，系统效率提高4.6%。
③应用齿轮联动减速电机 ，降低装机容量，降低冲次。通过应用30口井，平均电机功率降低10Kw，功率利用率提高5.1%，单井日节电42Kw.h，泵效提高17.4%，系统效率提高6.2%。
（2） 针对井况科学选用机电设备
①抽油机配套电机选用， 针对新区老区浅泵挂、低负载的特点，没有选用双速电机和稀土电机，应用单速高转差电机（YCH200-8和YCH200-12）50台，并优化调整参数，节能效果显著。
②抽油机配套配电箱选用，现场主要应用角星转换功能配电箱和可控硅调压配电箱。电机端电压为380V时，电机角星转换的节电范围，对于电机负载率来说是0到38.45%，把转换井的电机负载率的范围定在0-25%之间对生产较为有利。电压越高，节电范围越大；在电机负载率相同的情况下，电压越高，节电量越大；可控硅调压节能范围比角星转换大。应用150口井，更换破旧非节能配电箱，用于功率因数小于20%的普通电机或高转差电机的油井。
2.4 逐级匹配设备是装备利用重点
合理利用现有节能设备，开展地面节能设备动态管理工作，逐级匹配、统筹调换，及时调整到合适的油井，提高设备有效利用率，实现设备的合理使用。1台设备3口井受益 实施30口井。
一个匹配单元平均有功节电率57%、平均单井有功功率100kw.h，一个匹配单元可实现年节电2.05万KW.h。
2.5 实施三率管理是发挥功效重点
为了发挥机采机电设备节能功效，推行“三率管理”， 即使用率、有效率和高效率管理，为设备长期高效使用探索了出路。今年开展的主要工作是每月开展机电设备使用状况统计，宏观掌握机电设备使用状况、维修调试情况；每月开展机电设备冲次状况统计，对于大于冲次界限的低效井采油队要调整；组织技术培训，网上共享机电设备故障及处理统计表，提高采油队相关人员处理和分析设备问题的能力。
3 取得成果
在测试分析的基础上，以影响系统效率的主要矛盾—井下效率为突破口，兼顾节能装备的配套应用，使提高单井系统效率工作在我油田形成规模化。
参考文献
[1] 庞艳华，刘福刚，杨孝君等.游梁式抽油机用电动机的节电措施[J].石油矿场机械，2004，33（增刊）：79-81.
[2] 苏德胜，刘先刚，吕卫祥等.游梁式抽油机节能机理综述[J].石油机械，200129（5）：49-53.
[3] 王守民，陈文华，张为鄂.国产节能型游梁式抽油机的性能对比分析[J].机电工程，2001，18（6）：80-84.
[4] 王志坚，倪国军，高长乐.常规游梁式抽油机节能改造的生产实践和讨论[J].石油矿场机械，2005，34（5）：101-104..
[5] 馬军鹏，郭怀玉，鲍远敦等.常规抽油机节能改造新技术的研究和应用[J].青海石油，2006，24（2）：53-55.
[6] 朱君，阮晶琦，孙慧峰等.节能抽油机节能效果对比实验研究[J].石油矿场机械，2006，35 （3）：60-62.
[7] 朱君，姜民政，刘宏. 有杆抽油系统的经济运行[J].石油机械，2003，31（6）：63-64.
[关键词]：采油 系统效率 节能
中图分类号：TE143 文献标识码：TE 文章编号：1009-914X（2012）35- 0072 -01
1 问题提出
新木油田抽油机井泵效40.75%，吨液耗电8.31KW.h/t，系统效率20.5%。其中制约新木油田提高的主要问题是井下效率部分主要表现为供排不协调，泵效低、井下效率低；地面效率部分主要表现为生产参数不合理，电机负载率低。中石油抽油机井的平均系统效率在23%左右。与之相比，新木油田在节能降耗方面存在较大的效益空间；新木基础测试和研究工作已经取得了初步的经验和成绩，同时新技术、新工艺的不断进步，为提高机采系统效率、降低能耗提供了很有利的条件。
2 机采节能示范区主要做法
机采节能示范区是在坚持四项原则（保证产量不降低的原则，保证效益最佳的原则，单井措施突出重点的原则，采取措施由容易到复杂原则）的基础上，突出重点，系统优化。
2.1 突出低效区块是集中治理重点
实施分类管理，区块集中治理。对区块进行ABC法管理：根据区块平均系统效率将全厂区块分成类，差区和较差区是集中治理的重点。
2.2 提高井下效率是治理单井重点
对新木油田低效油井实测数据统计分析，直井系统效率是18.92%，井下效率是34.83%；斜井系统效率是14.33%，井下效率仅为22.84%，可见无论是提高井下效率是提高低效井系统效率关键。对井下效率与井下损失功率分析，减少井下无功损失是提高井下效率关键。
（1）井下损耗分析
在实测数据分析井下损耗，目的是明确井下无功损耗影响因素。单因素影响参数分析表明，抽汲参数（s、n、D）、泵挂深度、有效扬程，增大任何一项参数都会增加井下无功损耗功率，反之，则降低。多因素影响参数分析表明，冲次与泵深乘积是影响井下功率损失的最重要因素。在油井产量不降的前提下，优化参数，尤其是泵深和优化冲次是减少井下功率损耗和提高井下效率的关键。
（2）合理流压控制
开展合理流压控制工作，科学地确定油井下泵深度。一是采用油井的最低允许流动压力理论公式；二是试井和仿真优化，将两种方法结合起来应用。例如，庙130区块，根据油井的最低允许流动压力理论公式，计算得出该区块的最低流压应控制在4.68 Mpa， 该区块油层中部平均深度为1316米，油井最佳泵挂深度为846米。我们将根据每口井的具体情况确定出单井的合理泵挂深度，并做好跟踪分析、评价调整工作。08年我厂加深泵挂调整20口井，效果较好。
（3）泵效分析
开展系统效率的普测，共测试1348井次，首次摸清了各队抽油机井系统效率的真实水平，并在此基础上系统分析了我油田不同类型井的调参经济界限，指导调参工作开展。通过对泵效与百米吨液耗电关系分析确定了经济底线，其中大于800米低产井是20%，而浅泵挂高产井是40%。对泵效与系统效率关系分析泵效达到一定值系统效率出现拐点，确定了经济高线。
（4）围绕供排协调，提高井下效率
供排协调参数设计方面，实现了由经验法、API法，向能耗设计方法的转变，不仅满足产量要求而且能耗低、系统效率高、经济效益优，兼顾了产量、效益和寿命。设计过程包括5方面：一是以合理流压为基础，进行产量预测；二是计算不同组合（φ、s、n）产液、油量；三是计算不同组合耗电量；四是对不同参数组合进行效率及效益评价；五是找出最佳参数组合及确定生产方式。其中产能预测采用对比分析的方法，即将已知产量数据、压力数据带入常用的四种模型中，如果某一模型预测数据最接近实测数据就采用这种模型的预测方法。例如，G块单一油层高产液高含水井用采油指数法，木118块低含水井用新型算法。
2.3 系统优化调整是设备选型重点
（1）系统优化避免单一应用。
节能设备更新与调冲次结合应用，一方面优化油井生产参数，实现供排协调；另外一方面改善电机运行特性或改善四连杆机构特性或降低装机容量。
①应用抽油机变频控制器，改善电机运行特性，动态调整工作参数。应用70口，测试平均单井产液增加0.4吨，产油增加0.3吨，单井日节电54Kw.h，提高泵效19.8%，系统效率提高16%。
②应用高转差电机，改善四连杆机构特性，降低峰值扭矩。通过应用50台，测试15口井，冲次下降3次，单井日节电50.7Kw.h，泵效提高13.5%，系统效率提高4.6%。
③应用齿轮联动减速电机 ，降低装机容量，降低冲次。通过应用30口井，平均电机功率降低10Kw，功率利用率提高5.1%，单井日节电42Kw.h，泵效提高17.4%，系统效率提高6.2%。
（2） 针对井况科学选用机电设备
①抽油机配套电机选用， 针对新区老区浅泵挂、低负载的特点，没有选用双速电机和稀土电机，应用单速高转差电机（YCH200-8和YCH200-12）50台，并优化调整参数，节能效果显著。
②抽油机配套配电箱选用，现场主要应用角星转换功能配电箱和可控硅调压配电箱。电机端电压为380V时，电机角星转换的节电范围，对于电机负载率来说是0到38.45%，把转换井的电机负载率的范围定在0-25%之间对生产较为有利。电压越高，节电范围越大；在电机负载率相同的情况下，电压越高，节电量越大；可控硅调压节能范围比角星转换大。应用150口井，更换破旧非节能配电箱，用于功率因数小于20%的普通电机或高转差电机的油井。
2.4 逐级匹配设备是装备利用重点
合理利用现有节能设备，开展地面节能设备动态管理工作，逐级匹配、统筹调换，及时调整到合适的油井，提高设备有效利用率，实现设备的合理使用。1台设备3口井受益 实施30口井。
一个匹配单元平均有功节电率57%、平均单井有功功率100kw.h，一个匹配单元可实现年节电2.05万KW.h。
2.5 实施三率管理是发挥功效重点
为了发挥机采机电设备节能功效，推行“三率管理”， 即使用率、有效率和高效率管理，为设备长期高效使用探索了出路。今年开展的主要工作是每月开展机电设备使用状况统计，宏观掌握机电设备使用状况、维修调试情况；每月开展机电设备冲次状况统计，对于大于冲次界限的低效井采油队要调整；组织技术培训，网上共享机电设备故障及处理统计表，提高采油队相关人员处理和分析设备问题的能力。
3 取得成果
在测试分析的基础上，以影响系统效率的主要矛盾—井下效率为突破口，兼顾节能装备的配套应用，使提高单井系统效率工作在我油田形成规模化。
参考文献
[1] 庞艳华，刘福刚，杨孝君等.游梁式抽油机用电动机的节电措施[J].石油矿场机械，2004，33（增刊）：79-81.
[2] 苏德胜，刘先刚，吕卫祥等.游梁式抽油机节能机理综述[J].石油机械，200129（5）：49-53.
[3] 王守民，陈文华，张为鄂.国产节能型游梁式抽油机的性能对比分析[J].机电工程，2001，18（6）：80-84.
[4] 王志坚，倪国军，高长乐.常规游梁式抽油机节能改造的生产实践和讨论[J].石油矿场机械，2005，34（5）：101-104..
[5] 馬军鹏，郭怀玉，鲍远敦等.常规抽油机节能改造新技术的研究和应用[J].青海石油，2006，24（2）：53-55.
[6] 朱君，阮晶琦，孙慧峰等.节能抽油机节能效果对比实验研究[J].石油矿场机械，2006，35 （3）：60-62.
[7] 朱君，姜民政，刘宏. 有杆抽油系统的经济运行[J].石油机械，2003，31（6）：63-64.