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摘 要：机采系统效率是评价机采系统用能水平的重要指标，是反映采油用能水平的重要指标。高机采系统效率是油田降本增效的重要途径。分析认为机械采油设备动力不匹配，高耗能设备，油井生产参数不合理，系统优化措施落实不到位，是导致油井平均系统效率低主要因素。系统优化与技术改造是提高油井系统效率的主要途径。
关键词：机采；系统优化；技术改造；系统效率
中图分类号：N945.15
1机采效率影響因素
A、地面因素分析：（1）井口：抽油机基础下陷井口不对中，造成偏磨，增加抽油机的负荷，还容易造成断光杆，井口盘根盒过紧，也会增加抽油机负荷，从而增加油井电量。（2）回压：油稠含水低、，流动速度慢，回压增高。增加了驴头的悬点负荷。（3）减速箱：抽油机减速箱机油不合格，润滑不好，导致传动效率低，能耗增大，存在异响，说明内部有损坏，齿轮啮合不好，造成能耗增大。减速箱轴承润滑不好，扭矩增大，造成电机耗电量高。（4）四连杆：四连杆机构各部位的轴承润滑要达到要求，连杆长度要一致，抽油机剪刀差要符合要求。（5）皮带及四点一线：皮带松紧、数量及质量达不到要求，皮带的传动效率低，增加电机的负荷，皮带的单根和连带情况也不同程度的影响传动效率。（6）自控箱：无电容补偿或补偿不够和补偿过量都会导致功率因数低。（7）电机：1）电机耗电首先取决于负载大小，即驴头负荷及各系统的传动效率；2）功率因数的大小即电机与负载的匹配关系与负载的平衡状况 。3）电机有功功率的大小也是影响电机功率利用率的主要因素，4）电机输入端的电压和电流的高低也直接影响电机的功率。5）电机的转数损失的大小也是影响电机功率的因素，6）抽油机不平衡，电机上下行电流差别很大，造成单井耗电量增加。7）电机三角型运转的电流是星型运转的1.72倍，在其他条件不变的情况下，耗电量也会增加0.72倍，所以星型运转比三角形运转省电。8）节能电机的使用可明显降低电机耗电量。（8）毛辫子：毛辫子断股或打扭，造成两根毛辫子受力不均匀，驴头载荷增加，或造成井口偏磨，增加电机能耗。（9）电网：电网是整个用电设备的枢纽，影响系统效率的因素是电流的大小及线路损耗，保证系统电压的稳定性，合理匹配自控箱电容并更换节能自控箱，减少无功损耗。（10）动力线：动力线要按要求连接，电缆不能过长，增加电阻率，增加能耗。（11）生产参数：生产参数要达到合理的规范内，对于泵不存在问题的井，泵效小于50%和大于100%的可适当降低生产参数。B、地下因素分析：⑴杆泵组合：泵在油井中的下入深度，是选择抽油机和抽油杆的主要依据。也是使抽油井在合理的压差下生产，达到既不破坏油层的岩石结构，又能高产的目的。⑵沉没度：沉没度的大小决定油井生产是否做正功。沉没度大，杆、管弹性伸缩，泵的冲程损失大。一般考虑沉没度300-400米，⑶出砂：油井出砂严重，防砂失败，泵筒内的砂增加了活塞与泵筒的摩擦阻力，增加驴头负荷，电耗增加。
2提高机采井系统效率对策
通过分析找出影响机采井系统效率的因素， 我们对症下药， 从地面、井筒、日常管理三个方面入手， 对抽油机井进行综合治理，提高了机采井系统效率， 在降本增效方面取得了明显的效果。
2.1地面方面
（1）及时调整抽油机平衡，提高机采系统效率。抽油机平衡不良时会出现发电现象，导致大量电能损耗。抽油机平衡越差，电机输入功率越大，耗电量越高。平衡率在80-100%时抽油机耗量最低。当平衡率达120%以上时，比80%时1小时多耗电0.25kw.h ，平衡率低于70%后，比80%时1小时多耗电约0.15kw.h。我们对抽油机进一步加强了平衡率的调整工作，对于调平衡后电流法判断为平衡较好，但耗电量却升高的井则利用功率曲线重新调整抽油机平衡，消除电流假平衡现象，效果显著。通过调整抽油机平衡工作的进一步开展，对降低油井耗电提高机采系统效率起到了积极作用。 （2）合理匹配电机降低电机功率，减小空耗损失提高机采系统效率。为了对现场的换电机工作进行指导，通过试验、摸索，总结出选择抽油机电机功率的光杆功率法，即根据光杆功率选择抽油机电机额定功率。对负载率低的电机进行“大调小”，提高抽油机电机负载率，降低油井能耗，提高机采系统效率。（3）落实抽油机保养、调整工作，减少传动损耗提高机采系统效率。认真落实机械设备的紧固、润滑、保养、调整工作，确保抽油机正常运转。有效的减少了无功损失，降低了有功功率。提高了机采系统效率。
2.2井筒方面
（1）供液良好井确定合理沉没度。如果沉没度过大，就会造成抽油机能耗的增大，造成机采系统效率的降低。我们通过大量现场数据总结发现，一般含水在90% 以上的井， 合理的沉没度应保持在200m-250m，含水低于80% 的井低， 沉没度在350m-400m泵效达到最大。稠油井400-500米。针对13口沉没度不合理的井采取了上提泵挂措施，不仅节省了大量的管杆材，而且在节能降耗延长机采系统效率，偏磨治理，延长检泵周期中也取得很大效益。 （2）供液差井采用“合理泵径、长冲程、慢冲次” 。针对一些供液能力较差的井，我们采取“合理泵径、长冲程、慢冲次”的经济调参理念，提高抽油泵的充满程度，减少抽油泵来回往复的无用功。
2.3日常管理方面
（1）加强日常加药热洗维护工作 。对于采油来说油稠与结蜡是造成抽油杆在井筒中的摩擦力显著增加、抽油机负荷上升、单井耗电量增加的主要原因。加药热洗作为油井日常清蜡、降粘等日常维护工作的主要手段，可以有效地降低抽油机负荷，减少了油井耗电量。提高机采系统效率。 （2）减少井口回压套压的影响。针对回压高的单井，对油井产液物性进行认真分析，找出导致回压高的原因，对症下药，积极采取以下几种方式降低回压。首先是混输泵管网整体降干压。另外对于单井回压较高的油井采取加装井口水套炉的办法，一方面可以提高产液输送温度，另一方面可以有效的破乳降低输送阻力。生产中合理控制套管气，减少气体影响， 提高泵效。对于出砂井，控制放套管气速度，避免地层震荡出砂。
3 结 论
优化工作参数，结合地层能量优选泵径、冲程、冲次等参数，采用大泵长冲程慢冲次生产，使抽油机载荷与电机功率合理匹配。优化管杆结构，根据地层供液能力确定泵挂深度，保持油井合理的沉没度。加强抽油机井的科学管理，做好热洗、加药等日常管理，加强设备的维护管理，抽油机平衡率、对中率等“五率”的及时调整。机采系统效率提高了1.85个百分点，提液用电单耗由原来的8.23 kwh/吨液降到8.15 kwh/吨液。随着油田开发时间的延长，油井的生产能力在减弱，设备运转效率逐步降低，需要采取动态的方法不断地进行分析，发现生产中存在的问题并及时采取措施，为油田生产创造更大的效益。
关键词：机采；系统优化；技术改造；系统效率
中图分类号：N945.15
1机采效率影響因素
A、地面因素分析：（1）井口：抽油机基础下陷井口不对中，造成偏磨，增加抽油机的负荷，还容易造成断光杆，井口盘根盒过紧，也会增加抽油机负荷，从而增加油井电量。（2）回压：油稠含水低、，流动速度慢，回压增高。增加了驴头的悬点负荷。（3）减速箱：抽油机减速箱机油不合格，润滑不好，导致传动效率低，能耗增大，存在异响，说明内部有损坏，齿轮啮合不好，造成能耗增大。减速箱轴承润滑不好，扭矩增大，造成电机耗电量高。（4）四连杆：四连杆机构各部位的轴承润滑要达到要求，连杆长度要一致，抽油机剪刀差要符合要求。（5）皮带及四点一线：皮带松紧、数量及质量达不到要求，皮带的传动效率低，增加电机的负荷，皮带的单根和连带情况也不同程度的影响传动效率。（6）自控箱：无电容补偿或补偿不够和补偿过量都会导致功率因数低。（7）电机：1）电机耗电首先取决于负载大小，即驴头负荷及各系统的传动效率；2）功率因数的大小即电机与负载的匹配关系与负载的平衡状况 。3）电机有功功率的大小也是影响电机功率利用率的主要因素，4）电机输入端的电压和电流的高低也直接影响电机的功率。5）电机的转数损失的大小也是影响电机功率的因素，6）抽油机不平衡，电机上下行电流差别很大，造成单井耗电量增加。7）电机三角型运转的电流是星型运转的1.72倍，在其他条件不变的情况下，耗电量也会增加0.72倍，所以星型运转比三角形运转省电。8）节能电机的使用可明显降低电机耗电量。（8）毛辫子：毛辫子断股或打扭，造成两根毛辫子受力不均匀，驴头载荷增加，或造成井口偏磨，增加电机能耗。（9）电网：电网是整个用电设备的枢纽，影响系统效率的因素是电流的大小及线路损耗，保证系统电压的稳定性，合理匹配自控箱电容并更换节能自控箱，减少无功损耗。（10）动力线：动力线要按要求连接，电缆不能过长，增加电阻率，增加能耗。（11）生产参数：生产参数要达到合理的规范内，对于泵不存在问题的井，泵效小于50%和大于100%的可适当降低生产参数。B、地下因素分析：⑴杆泵组合：泵在油井中的下入深度，是选择抽油机和抽油杆的主要依据。也是使抽油井在合理的压差下生产，达到既不破坏油层的岩石结构，又能高产的目的。⑵沉没度：沉没度的大小决定油井生产是否做正功。沉没度大，杆、管弹性伸缩，泵的冲程损失大。一般考虑沉没度300-400米，⑶出砂：油井出砂严重，防砂失败，泵筒内的砂增加了活塞与泵筒的摩擦阻力，增加驴头负荷，电耗增加。
2提高机采井系统效率对策
通过分析找出影响机采井系统效率的因素， 我们对症下药， 从地面、井筒、日常管理三个方面入手， 对抽油机井进行综合治理，提高了机采井系统效率， 在降本增效方面取得了明显的效果。
2.1地面方面
（1）及时调整抽油机平衡，提高机采系统效率。抽油机平衡不良时会出现发电现象，导致大量电能损耗。抽油机平衡越差，电机输入功率越大，耗电量越高。平衡率在80-100%时抽油机耗量最低。当平衡率达120%以上时，比80%时1小时多耗电0.25kw.h ，平衡率低于70%后，比80%时1小时多耗电约0.15kw.h。我们对抽油机进一步加强了平衡率的调整工作，对于调平衡后电流法判断为平衡较好，但耗电量却升高的井则利用功率曲线重新调整抽油机平衡，消除电流假平衡现象，效果显著。通过调整抽油机平衡工作的进一步开展，对降低油井耗电提高机采系统效率起到了积极作用。 （2）合理匹配电机降低电机功率，减小空耗损失提高机采系统效率。为了对现场的换电机工作进行指导，通过试验、摸索，总结出选择抽油机电机功率的光杆功率法，即根据光杆功率选择抽油机电机额定功率。对负载率低的电机进行“大调小”，提高抽油机电机负载率，降低油井能耗，提高机采系统效率。（3）落实抽油机保养、调整工作，减少传动损耗提高机采系统效率。认真落实机械设备的紧固、润滑、保养、调整工作，确保抽油机正常运转。有效的减少了无功损失，降低了有功功率。提高了机采系统效率。
2.2井筒方面
（1）供液良好井确定合理沉没度。如果沉没度过大，就会造成抽油机能耗的增大，造成机采系统效率的降低。我们通过大量现场数据总结发现，一般含水在90% 以上的井， 合理的沉没度应保持在200m-250m，含水低于80% 的井低， 沉没度在350m-400m泵效达到最大。稠油井400-500米。针对13口沉没度不合理的井采取了上提泵挂措施，不仅节省了大量的管杆材，而且在节能降耗延长机采系统效率，偏磨治理，延长检泵周期中也取得很大效益。 （2）供液差井采用“合理泵径、长冲程、慢冲次” 。针对一些供液能力较差的井，我们采取“合理泵径、长冲程、慢冲次”的经济调参理念，提高抽油泵的充满程度，减少抽油泵来回往复的无用功。
2.3日常管理方面
（1）加强日常加药热洗维护工作 。对于采油来说油稠与结蜡是造成抽油杆在井筒中的摩擦力显著增加、抽油机负荷上升、单井耗电量增加的主要原因。加药热洗作为油井日常清蜡、降粘等日常维护工作的主要手段，可以有效地降低抽油机负荷，减少了油井耗电量。提高机采系统效率。 （2）减少井口回压套压的影响。针对回压高的单井，对油井产液物性进行认真分析，找出导致回压高的原因，对症下药，积极采取以下几种方式降低回压。首先是混输泵管网整体降干压。另外对于单井回压较高的油井采取加装井口水套炉的办法，一方面可以提高产液输送温度，另一方面可以有效的破乳降低输送阻力。生产中合理控制套管气，减少气体影响， 提高泵效。对于出砂井，控制放套管气速度，避免地层震荡出砂。
3 结 论
优化工作参数，结合地层能量优选泵径、冲程、冲次等参数，采用大泵长冲程慢冲次生产，使抽油机载荷与电机功率合理匹配。优化管杆结构，根据地层供液能力确定泵挂深度，保持油井合理的沉没度。加强抽油机井的科学管理，做好热洗、加药等日常管理，加强设备的维护管理，抽油机平衡率、对中率等“五率”的及时调整。机采系统效率提高了1.85个百分点，提液用电单耗由原来的8.23 kwh/吨液降到8.15 kwh/吨液。随着油田开发时间的延长，油井的生产能力在减弱，设备运转效率逐步降低，需要采取动态的方法不断地进行分析，发现生产中存在的问题并及时采取措施，为油田生产创造更大的效益。