调整抽油机工作参数优化节能效果分析

宋花秀 魏波 杨佳佳(中国石油集团长庆油田公司第六采油厂，陕西 榆林 718600)

调整抽油机工作参数优化节能效果分析

宋花秀 魏波 杨佳佳(中国石油集团长庆油田公司第六采油厂，陕西 榆林 718600)

XXX作业区地处鄂尔多斯盆地，主力开采油层分别是侏罗系延长组的延x和延x油层，属于低渗透率、低丰度、低产、高含水的“三低一高”油藏，单井产液量比较低；抽吸参数过大不仅降低抽油泵效，而且严重浪费电能，因此，XXX作业区结合厂相关部门对参数优化的要求，按照“长冲程、低冲次、小泵径”的原则，实施油井降低冲次，优化泵径等措施，节约电能。

优化;工作参数;节能

XXX作业区主力开采油层分别是侏罗系延长组的延x和延x油层，属于低渗透率、低丰度、低产、高含水的“三低一高”油藏。2016年1月，全区共计开井431口，冲次大于等于6次的井15口，泵效低于30%的油井75口，抽油参数大，抽油泵效低，耗电量大。

1 调整参数节能原理分析

1.1 降低电机耗电量原理

式中:T—电动机转矩；

n—电动机转

式中:n—电动机转速；

f—供电频率；

s—电机的转差率；

p—电机的极对数。

1.2 降低电机转速节电

1.2.1 降低电机转速节电途径分析：

保持电机皮带轮半径r不变的情况下，降低频率f,线速度ν减小，即达到降低冲次的目的。

根据公式（2）电机频率与转速的关系为f∞n，f减小后，转速n减小，根据公式(1),电机功率P∞n,保持电机转矩T不变的情况下，转速减小后，电机功率减小，降低了耗电量。

1.2.2 减小力矩节电途径节电分析：

根据公式（3）和公式（4），对于非变频调速的抽油机，要降低冲次只能通过减小电机皮带轮的半径r来达到降低冲次的目的。根据公式（4）保持电机频率f不变ν∞r，r↓→ν↓→冲次降低。

式中:F—作用于电动机皮带轮上的力；

r—电机皮带轮半径；

在未改变井下杆柱组合和井下工作参数的情况下，作用于电机皮带轮的力F保持不变，T∞r，r↓→T↓，根据公式（2）f不变，电机转速n不变，根据公式（1），电机功率P∞T,即r↓→T↓→P↓→耗电量降低。

1.2.3 减小载荷节电途径节电分析：

抽油机悬点载荷主要由抽油杆柱载荷和液柱载荷组成，上冲程，悬点承受整个抽油杆柱的载荷为抽油杆柱的重力：

式中:Wr—抽油杆柱的重力；

qr—每米抽油杆平均质量；

L—抽油杆柱的长度。

上冲程时作用于悬点的液柱载荷为：

式中:Wl—液柱载荷；

fp—活塞截面积，其他符号同前。

减小载荷有换小直径抽油泵和上提泵挂两条途径，上提泵挂后抽油杆柱长度L减小，根据公式（6）和公式（8），Wr∞L，Wl∞L，L↓→Wr↓,L↓→Wl↓,所以悬点载荷减小。

悬点载荷减小，作用于电机上的力F减小，根据公式（5），电机转矩T减小。根据公式（1），电机转速n不变的情况下，上提泵挂后作用于电机上的扭矩T减小，电机功率减小，节省电能。

2 节电途径实施及效果统计

2016年对数字化抽油机井（安xx-xx、胡xxx-xx）实施降低供电频率，降低抽油机冲次措施5井次，对实施井进行降低冲次前后耗电量监测，平均日节电量25.7 KW.h，按每度电0.8元计算，每月节约电费25.7×0.8×30×5=3084元。

对安XX-XX、胡XXX-XX等2口井实施上提泵挂前后耗电量监测，平均日节电量14.35 KW.h，每月节约电费14.35×0.8× 30×2=688.8元。

对新XX-XX等5口井实施更换小直径抽油泵前后耗电量监测，X31-19井抽油泵径32mm↓28mm后，日节电量29.7KW. h，5口井平均日节电量24.5KW.h，按每度电0.8元计算，每月节约电费24.5×0.8×30×5=2940元。

表3.1 工作参数优化前后耗电量统计表

3 结语

通过工作参数的调整（降低冲次、减小抽油泵泵径）可以降低电机输入功率，降低抽油机日耗电量。达到较好的节电效果。可以继续通过优化抽油机参数、结合节能设备配套（节能电机、超低冲次皮带轮、功率因数动态补偿装置）实现节能增效。

宋花秀（1989-）女，汉族，四川西昌人，助理工程师，主要从事石油开发工作.