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摘 要：油砂山油田由于单井产量较低，整体上呈现出“低产、高耗、低效”的生产形势，特别是在机采效率方面明显低于其它同类油田水平，也是导致油田形成“高成本、低效益”生产局面主要因素。因此，提高抽油机井系统效率是目前油砂山油田节能降耗并提升开发效益的重要途径。基于此，本文就影响油砂山油田机采系统效率的主要影響因素进行了统计总结，并通过分析各影响因素的影响程度，找到了提高机采系统效率的可行途径。
关键词：抽油机;机采井系统;系统效率影响因素;节能降耗
0 前言
油砂山油田属复杂断块油藏，储层埋藏深度浅（90米～800米），油层薄（平均有效厚度14米），地层压力低，单井产量低。作为一个老油田，油砂山油田经过数十年的开发，目前整体上呈现出“低产、高耗、低效”的生产形势，形成了“高成本、低效益”的生产局面，任何一项细小的投入，在油砂山油田都有可能造成吨油成本的急速上升，特别是在机采效率方面受抽汲参数、产液量、平衡度等多个因素的影响表现为明显的低效，严重影响了油田开发效益。因此科学分析抽油机机采系统生产状况，从生产管理和日常维护等方面进行机采系统优化，对降低油田生产成本，提高开发效益具有重要意义。
1.机采系统效率影响因素及影响程度分析
影响抽油机机采井系统效率的因素很多，基本上分为抽汲参数、生产参数和管理参数三个方面。
1.1理论分析
（1）机采系统效率：抽油系统的系统有效做功能景与系统输入能最之比，又可分为地面效率和井下效率。
（2）地面效率：以光杆悬绳器为界，悬绳器以上的机械传动效率和电机运行效率的乘积。
（3）井下效率：悬绳器以下到抽油泵，再由抽油泵到井口（包括回压）的效率。
（4）光杆功率：指光杆提升液体和克服井下各种阻力所消耗的功率。
1.2影响因素及影响程度分析
1.2.1抽汲参数
由光杆功率和井下效率计算公式可知：在相同的井况和产液量，有效功率恒定的条件下：抽汲参数越大一光杆功率越大一 井下效率越低一机采系统效率越小。通过对多口井进行参数调整试验，并对调整前后的系统效率进行测试对比分析，结果表明：在产液量保持平稳的情况下，抽汲参数减小，井下效率升高，系统效率升高。
（1）抽油泵效对系统效率的影响
通过对油田对口井的泵效与系统效率进行散点拟合分析发现：系统效率与泵效呈一定线性关系，泵效越大，系统 效率越高。
（2）抽汲参数影响程度分析
对油井结合测压，分别对冲程、冲次、泵径进行多次调整试验，结果表明：调小后井下效率、系统效率上升：其中冲 次对效率的影响程度最大，其次为冲程，泵径影响最小。
1.2.2生产参数
（1）产液量对系统效率的影响程度分析
油机采效率计算公式可知，在相同抽汲参数和工况条件下，有效功率与日产液呈线性关系，液量越高、有效功率越大、系统效率越高。选取了工作制度相近的60余口实测数据，利用离散点拟合原理进行分析研究，结果表明：一是在相同的参数和相似的工况下，产液量与系统效率成线性关系，即液量越高，系统效率越高;液量增加lm3/d，系统效率增加4.25%。 二是日产液<3m3/d的井，系统效率都低于16%，当日产液<2m3/d时，机采效率都低于合格线13%。
（2）产液量与最佳机采效率间的关系
按照能耗最低设计软件，对测试井中液量<3m3/d的油井，通过不同参数组合测试进行分析，结果显示：3m3/d以下的低产井在地面参数最小的情况下，平均最佳系统效率约15%，实测系统效率16%，实现率在85%以上，实现率较高，基本无优化调整空间。
（3）沉没度对系统效率的影响程度分析
通过对近多口沉没度1000m以上井的系统效率进行跟踪，与相同参数的工况正常井相比，平均系统效率下降9%。
1.2.3管理参数
（1）平衡度对系统效率影响分析
平衡度直接影响电动机的输出特性，无论是欠平衡还是过平衡，都会增加系统的输入功率，造成系统效率降低，选取了20 多口抽汲参数、产量相似的油井验证最佳的平衡度为80%～110%。
（2）电机对机采效率的影响
主要是电机设备性能和负载率的影响。从油田多口油井电性参数的普测数据分析，功率因数越低，地面效率越低，油砂山油田平均功率因数和平均地面效率都处于同类油田较低的水平，“大马拉小车”现象严重，电机的优化空间较大。
2.提高机采井系统效率技术及效果分析
2.1井简治理技术
2.1.1参数优化技术
（1）泵径优化
通过优化泵径，提高泵效和井下效率，从而提高系统效率。一是对3m3/d<Q≤6m3/d的井配套32mm泵;二是对Q≤3m3/d的井配套28mm泵。
（2）冲程、冲次优化
通过优化冲程、冲次等地面参数，提高地面效率，从而提高系统效率。按照“最小抽汲参数和长冲次、慢冲次”的原则，适用于供排关系严重不匹配的井。通过在油井实施调小参数优化实践表明，多口井实施后产量基本平稳，平均泵效提高15%以上，系统效率提高5.4%，单井能耗降低6.4kW.h/d。
2.1.2杆柱组合优化
适用于杆柱组合不合理，偏磨严重井，通过杆柱组合优化，降低驴头的悬点载荷，达到节能降耗的目的。
2.1.3平衡度调整
对严重过平衡和欠平衡井进行调整，从而减小电机的输出功率，达到节能降耗、提高系统效率的目的。
2.1.4油井间开
对长期供液不足、间歇性出液、连续开抽无功消耗大的低产井，实施间开，减少能耗。
2.2节能评价模拟井的建立，为节能设备及参数综合评价提供技术平台
为了准确评价各种设备能耗情况和精确确定应用技术界线，建立节能评价模拟井。节能评价模拟井检测点有：控制柜、电 机、扭矩、转速、载荷位移、油压、套压、动液面、流量。主要功能：评价节能设备节能效果及适应环境、油井运行参数合理性，提供设备及参数的最佳运行方案。
2.3编制三套模版，为提升管理水平提供保障
根据调查、测试、措施效果跟踪，编制了机采工作制度优化、设备合理匹配和管理优化三个模版，为提升采油工程系统整 体管理水平提供可操作的成果。
2.3.1工作制度优化模版
以可以直观获取的充满系数和沉没度为基础，将油井分成节能区、故障区、合理区、提效区。不同的区域给出提高效率采 取的具体措施类型，指导参数优化。
2.3.2设备合理匹配模版
通过模版可以确定哪些设备可以匹配应用，哪些设备不能匹配应用，可以匹配的设备具体应用环境是什么，通过该模版基 层单位可以直观确定设备匹配合理性，提升管理水平。
2.3.3综合精细管理模版
模版分成地面设备管理、井下设备管理、综合管理，每项工作具体的做法是什么，应该达到什么目标，均通过模版体现出 来，便于自查自检，提升管理水平。
3.结束语
抽油机机采效率是影响油砂山油田开发效益的一个重要影响影响，统计分析认为油砂山油田抽油机机采系统效率受抽汲参数、产液量、平衡度等多个因素的影响。基于此，为进一步提升油砂山开发效益，提高抽油机机采系统效率，经过不断的研究探索、技术创新和新工艺引进，形成了井简治理参数优化技术和机采管理工作制度优化等多项具体的低产井提效降 耗技术体系，并经过生产实际的验证证明了这些措施可以有效提升抽油机机采系统的效率，增油增效明显。
参考文献：
[1] 董世民.抽油机井动态参数计算机仿真与系统优化[M].北京：石油工业出版社，2003.
[2] 陈兴元.提高有杆泵采油系统效率方法的探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2017，15（4）：112-113.
关键词：抽油机;机采井系统;系统效率影响因素;节能降耗
0 前言
油砂山油田属复杂断块油藏，储层埋藏深度浅（90米～800米），油层薄（平均有效厚度14米），地层压力低，单井产量低。作为一个老油田，油砂山油田经过数十年的开发，目前整体上呈现出“低产、高耗、低效”的生产形势，形成了“高成本、低效益”的生产局面，任何一项细小的投入，在油砂山油田都有可能造成吨油成本的急速上升，特别是在机采效率方面受抽汲参数、产液量、平衡度等多个因素的影响表现为明显的低效，严重影响了油田开发效益。因此科学分析抽油机机采系统生产状况，从生产管理和日常维护等方面进行机采系统优化，对降低油田生产成本，提高开发效益具有重要意义。
1.机采系统效率影响因素及影响程度分析
影响抽油机机采井系统效率的因素很多，基本上分为抽汲参数、生产参数和管理参数三个方面。
1.1理论分析
（1）机采系统效率：抽油系统的系统有效做功能景与系统输入能最之比，又可分为地面效率和井下效率。
（2）地面效率：以光杆悬绳器为界，悬绳器以上的机械传动效率和电机运行效率的乘积。
（3）井下效率：悬绳器以下到抽油泵，再由抽油泵到井口（包括回压）的效率。
（4）光杆功率：指光杆提升液体和克服井下各种阻力所消耗的功率。
1.2影响因素及影响程度分析
1.2.1抽汲参数
由光杆功率和井下效率计算公式可知：在相同的井况和产液量，有效功率恒定的条件下：抽汲参数越大一光杆功率越大一 井下效率越低一机采系统效率越小。通过对多口井进行参数调整试验，并对调整前后的系统效率进行测试对比分析，结果表明：在产液量保持平稳的情况下，抽汲参数减小，井下效率升高，系统效率升高。
（1）抽油泵效对系统效率的影响
通过对油田对口井的泵效与系统效率进行散点拟合分析发现：系统效率与泵效呈一定线性关系，泵效越大，系统 效率越高。
（2）抽汲参数影响程度分析
对油井结合测压，分别对冲程、冲次、泵径进行多次调整试验，结果表明：调小后井下效率、系统效率上升：其中冲 次对效率的影响程度最大，其次为冲程，泵径影响最小。
1.2.2生产参数
（1）产液量对系统效率的影响程度分析
油机采效率计算公式可知，在相同抽汲参数和工况条件下，有效功率与日产液呈线性关系，液量越高、有效功率越大、系统效率越高。选取了工作制度相近的60余口实测数据，利用离散点拟合原理进行分析研究，结果表明：一是在相同的参数和相似的工况下，产液量与系统效率成线性关系，即液量越高，系统效率越高;液量增加lm3/d，系统效率增加4.25%。 二是日产液<3m3/d的井，系统效率都低于16%，当日产液<2m3/d时，机采效率都低于合格线13%。
（2）产液量与最佳机采效率间的关系
按照能耗最低设计软件，对测试井中液量<3m3/d的油井，通过不同参数组合测试进行分析，结果显示：3m3/d以下的低产井在地面参数最小的情况下，平均最佳系统效率约15%，实测系统效率16%，实现率在85%以上，实现率较高，基本无优化调整空间。
（3）沉没度对系统效率的影响程度分析
通过对近多口沉没度1000m以上井的系统效率进行跟踪，与相同参数的工况正常井相比，平均系统效率下降9%。
1.2.3管理参数
（1）平衡度对系统效率影响分析
平衡度直接影响电动机的输出特性，无论是欠平衡还是过平衡，都会增加系统的输入功率，造成系统效率降低，选取了20 多口抽汲参数、产量相似的油井验证最佳的平衡度为80%～110%。
（2）电机对机采效率的影响
主要是电机设备性能和负载率的影响。从油田多口油井电性参数的普测数据分析，功率因数越低，地面效率越低，油砂山油田平均功率因数和平均地面效率都处于同类油田较低的水平，“大马拉小车”现象严重，电机的优化空间较大。
2.提高机采井系统效率技术及效果分析
2.1井简治理技术
2.1.1参数优化技术
（1）泵径优化
通过优化泵径，提高泵效和井下效率，从而提高系统效率。一是对3m3/d<Q≤6m3/d的井配套32mm泵;二是对Q≤3m3/d的井配套28mm泵。
（2）冲程、冲次优化
通过优化冲程、冲次等地面参数，提高地面效率，从而提高系统效率。按照“最小抽汲参数和长冲次、慢冲次”的原则，适用于供排关系严重不匹配的井。通过在油井实施调小参数优化实践表明，多口井实施后产量基本平稳，平均泵效提高15%以上，系统效率提高5.4%，单井能耗降低6.4kW.h/d。
2.1.2杆柱组合优化
适用于杆柱组合不合理，偏磨严重井，通过杆柱组合优化，降低驴头的悬点载荷，达到节能降耗的目的。
2.1.3平衡度调整
对严重过平衡和欠平衡井进行调整，从而减小电机的输出功率，达到节能降耗、提高系统效率的目的。
2.1.4油井间开
对长期供液不足、间歇性出液、连续开抽无功消耗大的低产井，实施间开，减少能耗。
2.2节能评价模拟井的建立，为节能设备及参数综合评价提供技术平台
为了准确评价各种设备能耗情况和精确确定应用技术界线，建立节能评价模拟井。节能评价模拟井检测点有：控制柜、电 机、扭矩、转速、载荷位移、油压、套压、动液面、流量。主要功能：评价节能设备节能效果及适应环境、油井运行参数合理性，提供设备及参数的最佳运行方案。
2.3编制三套模版，为提升管理水平提供保障
根据调查、测试、措施效果跟踪，编制了机采工作制度优化、设备合理匹配和管理优化三个模版，为提升采油工程系统整 体管理水平提供可操作的成果。
2.3.1工作制度优化模版
以可以直观获取的充满系数和沉没度为基础，将油井分成节能区、故障区、合理区、提效区。不同的区域给出提高效率采 取的具体措施类型，指导参数优化。
2.3.2设备合理匹配模版
通过模版可以确定哪些设备可以匹配应用，哪些设备不能匹配应用，可以匹配的设备具体应用环境是什么，通过该模版基 层单位可以直观确定设备匹配合理性，提升管理水平。
2.3.3综合精细管理模版
模版分成地面设备管理、井下设备管理、综合管理，每项工作具体的做法是什么，应该达到什么目标，均通过模版体现出 来，便于自查自检，提升管理水平。
3.结束语
抽油机机采效率是影响油砂山油田开发效益的一个重要影响影响，统计分析认为油砂山油田抽油机机采系统效率受抽汲参数、产液量、平衡度等多个因素的影响。基于此，为进一步提升油砂山开发效益，提高抽油机机采系统效率，经过不断的研究探索、技术创新和新工艺引进，形成了井简治理参数优化技术和机采管理工作制度优化等多项具体的低产井提效降 耗技术体系，并经过生产实际的验证证明了这些措施可以有效提升抽油机机采系统的效率，增油增效明显。
参考文献：
[1] 董世民.抽油机井动态参数计算机仿真与系统优化[M].北京：石油工业出版社，2003.
[2] 陈兴元.提高有杆泵采油系统效率方法的探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2017，15（4）：112-113.