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大慶油田抽油機井節能管理措施分析

文檔作者：閔麗霏文檔來源：大慶油田有限責任公司第一采油廠		點擊數：	更新時間： 2025年09月26日
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上一篇：高含水油田集輸系統節能措施及認識

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管理·實跬／Management&amp;amp;Practice
大慶油田抽油機井節能管理措施分析
閔麗霏(大慶油田有限責任公司第一采油廠)
摘要抽油機是大慶油田最主要的油井舉升設備，約占機采裝置總量的78．5％左右，在用抽
油機仍以非節能型抽油機為主， 占抽油機總數的8 3．0％，數量多、耗電量大， 系統效率較低。
通過試驗研究分析抽油機節能管理措施及節能技術，對提高抽油機井系統效率， 降低油田機采
系統能耗有重要意義。
關鍵詞抽油機節能 系統效率 管理措施
D0I：10．3969／i．i ssn．2095-1493．2014．005．015
目前，大慶油田油井舉升方式主要以抽油機為
主，它的主要作用是完成采油任務，用以將油井產
出液從井下舉升到地面。抽油機在大慶油田各種類
型機采裝置中， 占重要地位， 約占油井人工舉升設
備的78．5％ ，是油田使用最廣泛的一種機械采油裝
置。抽油機是油田的耗電大戶，其用電量約占油田
總用電量的37％左右，占油田總用電量的比例高，
且總體效率僅在23％左右，效率低，造成能源浪
費，增加采油成本。
1 抽油機工作原理
抽油機的作用是將電動機的旋轉運動變成懸點
的往復運動。根據基本工作原理，可以認為抽油機
主要由以下四個系統組成，即動力傳動減速系統、
換向系統、平衡系統和支撐系統。由于各種抽油機
的動力傳動減速系統和支撐系統的工作原理和結構
基本相同或類似，所以抽油機的結構形式主要由換
向系統和平衡系統決定。
電動機通過三角皮帶傳動帶動減速箱，減速后
由四連桿機構把減速箱輸出軸的旋轉運動變為游梁
驢頭的往復運動。驢頭帶動光桿和抽油桿作上下往
復的直線運動。通過抽油桿將這個運動傳給井下抽
油泵中的柱塞(或稱活塞)。在抽油泵泵筒的下部
裝有固定閥(吸人閥)，而在柱塞上裝有游動閥
(排出閥)。當抽油桿向上運動，柱塞作上沖程時，
固定閥打開，泵從井中吸入液體。同時， 由于游動
閥關閉，柱塞將它上面油管中的液體上舉到井口，
作者簡介：閔麗霏，2012年畢業于東北石油大學(資源勘查專業)，
從事油田開發管理工作，E—mail：t]anbaishi6@163．corn，地址：黑龍
江省大慶油田有限責任公司第一采油廠第三油礦地質工藝隊，163111。
經過采油樹排人到地面集輸管線。當抽油桿向下運
動，柱塞作下沖程時，固定閥關閉而游動閥打開，
柱塞下面的液體通過游動閥排到它的上面川。
2 抽油機節能管理措施
管理節能是抽油機井節能的重要手段，管理節
能資金投入較小，主要靠運行管理人員掌握各類設
備和各系統耗能規律，針對不同系統，合理調整系
統參數，科學維護最大限度的合理調配運行設備。
抽油機井節能管理措施主要有：調整盤根松緊
度、皮帶松緊度、平衡等設備狀態；調整沖程、沖
速等生產參數；抽油機井優化設計；更換調配抽油
機、抽油泵、電動機等設備。
2．1 盤根松緊度調整
盤根盒是地面設備與地下設備的界限，是防止
井液從井口泄漏的密封裝置。適當的盤根松緊度是
保證光桿正常工作的重要因素，其松緊度對系統效
率以及耗電量有直接的影響。盤根調整過松會導致
密封不好、井口漏油，而過緊會增大光桿與盤根的
摩擦力，造成載荷增加，盤根過緊對抽油機系統效
率會有1～2個百分點的影響，對輸入功率產生
0．5～2．0 kW的影響。
盤根松緊調整標準：盤根密封必須要有一定的
竄動量，該指標不能低于0．2～0．4 mm， 以盤根表
面有一層油膜但不漏油為最佳。
2．2 皮帶松緊度調整
皮帶是將電動機動力傳遞給抽油機的中間過渡
性媒介，也是抽油機的一級減速裝置，由于彎曲損
失、摩擦損失、風阻損失、彈性滑動損失、打滑損
失等損失的影響，皮帶傳動有一定的能量損失。皮
口lu年第5期石油石化節能l 37
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■ 管理·實跬，Management&amp;amp;Practice
帶的傳動效率是抽油機系統效率的組成部分，皮帶
過松時，皮帶將在皮帶輪上打滑，使小皮帶輪急劇
發熱，傳輸效率降低；皮帶過緊時，輪軸所承受的
作用力增加，容易產生磨損，增加消耗功率．對系
統效率也會產生影響。因此，必須確立合理的皮帶
松緊度標準，保證皮帶輪正常傳動。
2．3 調平衡
抽油機井平衡率為抽油機正常_lr作時下沖程峰
值電流與上沖程峰值電流的比值。抽油機平衡度標
準是80％ ～1 10％ 。通過對比分析， 平衡率良好的
抽油機比平衡差的抽油機平均耗電可減少5％ 以
上。抽油機平衡率越低，則需要電動機提供的動力
越大。因為抽油載荷是每時每刻都在變化的，而平
衡配重不叮能和抽油載荷作完全一致的變化， 才使
得游梁式抽油機的節能技術變得十分復雜。抽油機
的配重嚴重不平衡，導致抽油機的起動扭矩很大，
慣性也很大，從而造成較大的沖擊電流， 沖擊電流
不僅浪費掉大量的電能， 而日‘嚴重威脅到設備的安
全。通過對大慶油田歷年監測數據分析， 平衡率合
格的抽油機系統效率也較高，欠平衡和過平衡幅度
越大， 系統效率也越低，輕度欠平衡比過平衡系統
效率高。
針對平衡率不合格的抽油機，應及時調整平衡
配重，對于過度欠平衡的抽油機， 可以采用常規抽
油機下偏杠鈴節能改造，達到有效削減峰值扭矩的
作用。
2．4 調整參數
隨著油}l{開發時間的延長，部分油井地層供液
能力變籌，導致深井泵的泵況不合理，造成油井沉
沒度降低，泵效降低，舉升高度增大，單耗增高。
這種情況需及時采取下調沖速和沖程，使油井從參
數偏大區進入到參數合理區，改良供排關系，降低
機采能耗。
2．5 整體優化
將抽油機井作為一個有機整體，在保證油井產
小變的前提下， 如何從產液量、含水率、動液
、油 深度、 油密度、油氣比、飽和樂力、溶
解系數、油層溫度、析蠟溫度、地表溫度、井斜參
數等已矢¨參數來設計優化：抽油機機型、電動機機
) 伶 、泉拌、泵徑、桿柱鋼級、桿柱組合、沖
程、 迷等求解參數，并使之達到最優組合，減少
能量傳遞和轉化過程中的損失，從而獲得提高機采
效率的措施和手段。
2．6 機泵優化
由于油井供液狀況動態發生變化，導致載荷和
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消耗功率也隨之變化。有部分井載荷降低使電動機
功率利用率降低，如部分井產液下降，原裝電動機
功率偏大， 出現“大馬拉小車” 的情況，造成浪
費；另有部分井載荷增大時，電動機功率利用率增
加甚至過載，造成電動機過載耗能或電動機燒毀。
針對該類問題，對地面參數無可調整余地， 日．
長期無其他增產措施的抽油機井， 在保證油井正常
生產的情況下，通過機型與泵徑、產液的合理
配，提高設備運行效率，從而降低能耗。主要措施
包括：
1)更換小泵：針對產液量低、沉沒度低、地
面參數無調整余地的井，通過作業加大檢換小泵的
力度，可有效提高泵效，提升系統效率；
2)降機 ：通過對油井產液規律進行分析，
以及優化桿柱組合，開展抽油機載荷、扭矩計算方
法適應性研究，用于指導抽油機合理選 ，降低機
采能耗；對負載率低的抽油機井，機采能耗相對較
高，可采取抽油機降型措施。
3)改造電動機： 由于抽油機啟動力矩大， 需
要較高的裝機功率，而實際運行過程中消耗功率較
小，因此造成了正常運行時電動機功率利用率低。
通過對近些年大慶油Ⅲ 機采井監測數據分析得知，
中區采油廠抽油機電動機功率利用率平均在30％左
右，外同采油廠抽油機電動機功率了利用率在24％
左右。而普通三相異步電動機在功率利用率低于
80％時，效率較低，因此需要提高電動機功率利用
率。通過更換功率較小的電動機，應用新型高效電
動機或節能抽油機等節能技術，或將可調速電動機
調低轉速運行等具體措施，提高電動機負載率。
3 結論與認識
長期以來，大慶油田通過加大節能資金投入，
推廣應用了大量節能設備及節能新技術，取得了良
好的節能效果。但切實可行有效的抽油機節能管砰
措施在節能降耗方面作用不可忽視，隨著油陽開發
規模的不斷增大，機采系統用能控制難度也逐年增
加，以最小的投入、最佳的操作獲得最大的節能效
益是當前生產條件下的目標，積極推廣應用各利，節
能管理措施，對降低抽油機能耗，提高機采節能管
理水平，助力油出發展具有重要意義。
參考文獻：
[1]蕭南平游梁抽油機節能新途徑和節能蓄能器EJ]．石油
機械，1 996，24(7)：36—37
(收稿日期：2014—03—08)

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