大庆油田有限责任公司第八厂第四油矿163000
摘要：随着油田的开发，地层能量不断下降，尤其是低渗透油田的广泛开发，低产抽油机井总数不断增加。低渗透低产抽油机井普遍存在供液能力差、沉没度低的问题。受抽油设备最小冲数和泵径的限制，油井排液能力远大于地层供液能力，从而导致多数低产抽油机井沉没度低与排量系数低。
关键词：提高；抽油机井；系统效率
1引言
抽油机井在生产原油的同时，消耗了大量电能，能耗费用已经成为影响抽油机井运行费用的主要因素。特别是在目前低油价时期，降低抽油机井能耗费用对于提高油田开发效益具有重要的实际意义。研究结果表明，在油井产能一定的条件下，优化抽汲参数可以提高抽油机井系统效率。20世纪80-90年代形成了“大泵径、长冲程、低冲数”的抽油机井抽汲参数优化设计的指导性原则，在该原则的指导下，有学者建立了基于系统效率最高或能耗最低的抽油机井抽汲参数优化设计方法，并广泛应用于油田现场。
2系统效率影响因素与提高途径
2.1最低冲数界限的仿真分析
“大泵径、长冲程、低冲数”是抽油机井抽汲参数优化设计的指导性原则。
（1）排量系数随冲数的变化规律呈凸型曲线，存在拐点。曲线存在拐点的原因：①低沉没度条件下，当冲数较高时，泵充满系数随冲数增加而下降；②当冲数较低时，泵漏失系数随冲数降低而下降。井下效率随冲数的变化规律也是凸型曲线，存在拐点。（2）将曲线拐点所对应的冲数定义为最低冲数界限。由排量系数曲线拐点所定义的最低冲数界限高于由井下效率曲线拐点所定义的最低冲数界限。相对于排量系数，井下效率（相当于系统效率）更能反映抽油机井能耗水平，因此笔者将井下效率曲线拐点所对应的冲数定义为最低冲数界限。（3）泵间隙等级影响抽油机井最低冲数界限。泵间隙越大，最低冲数界限也越大。（4）在泵间隙较小时，大泵径低冲数组合的系统效率高于小泵径高冲数组合；当泵间隙增加到一定程度时，大泵径低冲数组合的系统效率会低于小泵径高冲数组合；不同泵径、冲数组合条件下，低沉没抽油机井系统效率随泵间隙的增加而下降，且在大泵径低冲数组合条件下，泵间隙对系统效率的影响更为明显。
2.2供液不足井合理降低抽汲参数提高系统效率
传统游梁式抽油系统，由于受最低冲数、最小泵径以及长冲程抽汲设计原则的影响，导致部分低产抽油机井在严重供液不足条件下运行。目前变频、二级皮带传动等降速技术可以使抽油机最低冲数降低到1～2min。对于严重供液不足的油井，当合理降低冲程、冲数时，油井产量下降率较低（５％以内），而系统效率提高幅度较大（最高可达120％），节能效果明显。这是由于当降低冲程、冲数时，系统的排液能力下降，油井产量必然降低；在严重供液不足条件下，降低冲程、冲数有利于提高泵的充满程度，同时又由于产量降低，液面略有恢复，沉没度增加，因此排量系数增加较明显，油井产量下降率较低，同时由于液面恢复不明显、流压增加幅度较小，根据油井流入特性曲线，也能说明油井产量下降率较低；冲程、冲数对系统能耗影响显著，因此降低冲程、冲数可以较大程度地提高系统效率。对于现场严重供液不足的油井，若受技术手段限制而无法降低冲数时，在不明显降低产量的前提下，合理降低冲程可以获得较为明显的节能效果。
2.3抽汲参数组合的优化设计
在保持动液面与产液量不变的条件下，仿真分析冲程、冲数、泵径与下泵深度组合对系统效率的影响，并优化抽汲参数组合。（1）在油井动液面与产量一定的条件下，冲程、冲数、泵径组合对系统效率影响明显。（2）对于油层中深较深、且设备承载能力足够的油井，增加下泵深度、并优化冲程、冲数、泵径组合可以提高低产抽油机井的系统效率。虽然系统能耗随下泵深度的增加而增加，但由于沉没度增加提高了排量系数，因此在油井产量与动液面一定的条件下，可以降低冲数，冲数降低使得能耗降低幅度更大，因此节能效果明显。
3结束语
综上所述，降低冲数可以解决低沉没度、低产抽油机井的供排协调矛盾，但冲数并非越低越好，冲数存在最低冲数界限。泵间隙是影响最低冲数界限的重要因素。泵间隙越大，最低冲数界限越高。对于严重供液不足、并且具有一定气影响的抽油机井，当合理降低冲数和冲程时，油井产量下降率较小，系统效率提高较大，能耗降低。在油井动液面与产量一定的条件下，优化冲程、冲数与泵径组合可以显著提高系统效率，若油层中部深度较深，且设备承载能力允许，同时优化下泵深度与抽汲参数组合节能效果更为明显。
参考文献：
[1]李炳超．抽油机井系统效率简析．石油矿场机械[J]，2006.
[2]王颖．采油系统效率制约因素分析．科技世界[J]，2013.