机采系统效率培训材料

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1、机采系统效率培训材料采油工艺研究所2012年3月提纲第一部分系统效率的基本概念第二部分影响系统效率的主要因素第三部分系统效率的测试与分析第四部分提高机采系统效率的途径一、系统效率的基本概念1.系统效率的定义抽油机井的系统效率抽汲系统有效功率与系统输入功率之比。抽油机井的有效功率：式中：P有—有效功率，kw;Q—油井产液量，m3/d;H—有效扬程，m;ρ—油井液体密度，t/m3;g—重力加速度，g=9.8m/s2。在一定的扬程（H）下，将井内液体输送到地面所需要的功率。一、系统效率的基本概念一、系统效率的基本概念抽油机井

2、的输入功率式中：P入—输入功率，kW；np—有功电能表所转的圈数，r；K—电流互感器变化，常数；K1—电压互感器变化，常数；Np—有功电能表耗电为1kwh时所转的圈数，r/(kW·h);Tp—有功电能表转np圈所用时间，s。是指拖动机械采油设备的电动机的输入功率。光杆功率：2.抽油机井的系统效率分解：是指光杆提升液体和克服井下各种阻力所消耗的功率。式中：P光—抽油机井光杆功率，kw；A—示功图的面积，mm2；Sd—示功图减程比，m/mm；fd—示功图力比，N/mm；ns—光杆实测平均冲次，min-1。一、系统效率的基本

3、概念抽油机井的地面效率：式中：η地—抽油机井的地面效率。分界点P光—抽油机井的光杆功率；P入—抽油机井的输入功率；一、系统效率的基本概念抽油机井的井下效率：式中：η井—抽有机井井下效率。P有—抽油机井的有效功率。分界点一、系统效率的基本概念抽油机井的系统效率分解：式中：η系—抽油机井的系统效率；η井—抽油机井的井下效率；η地—抽油机井的地面效率；一、系统效率的基本概念一、系统效率的基本概念抽汲过程中的能量分布:P光=P有效+P井下阻力损耗P入=P光+P机械损耗一、系统效率的基本概念抽汲系统能耗分析系统输入能量地面机械损

4、耗举升液体有效能量井下阻力损耗气体膨胀能电能+P电＋P膨＝P有＋P无深井泵采油过程就是克服阻力做功的过程,系统输入能量一部分用于举升液体,使其具有一定的势能,而大部分则克服举升过程中的阻力做功而消耗损失掉。提纲第一部分系统效率的基本概念第二部分影响系统效率的主要因素第三部分系统效率的测试与分析第四部分提高机采系统效率的途径二、影响系统效率的主要因素根据有杆泵抽油机井系统效率的构成,可以知道,在油井地层条件一定的情况下，影响机采系统效率的主要因素包括地面因素、井下因素和管理因素等方面,而且这三者之间是相互联系与制约的。1

5、、地面因素（1）大马拉小马现象。抽油机在运转过程中负荷具有交变载荷的特点，要求在选择驱动电动机容量时都留有足够的裕度，以满足抽油机的启停要求。电动机在正常运行时均以轻载运行，存在“大马拉小马”现象，是点击负载率低，对机采系统效率影响较大。（2）传动皮带和减速箱摩擦损失。传动皮带和减速箱对机采系统效率的影响主要体现在传动过程中摩擦造成的功率损失。（3）四连杆机构的弹性损失。抽油机的四连杆机构，它对机采系统效率的影响主要体现在摩擦传动过程的功率损失和往复运动过程中的弹性变形所造成的损失。二、影响系统效率的主要因素2、井下因

6、素（1）油管的漏失、弹性伸缩损失。油管柱功率损失直接影响到机采系统效率的高低，其损失主要包括油管漏失损失、产出液与油管内壁产生的摩擦损失和油管弹性伸缩损失等。（2）抽油杆的摩擦及弹性伸缩损失。抽油杆的影响主要体现在抽油杆功率的损失，包括抽油杆与油管的摩擦损失、抽油杆与井下液体的摩擦损失和杆柱弹性伸缩损失，与生产参数的确定有直接关系。二、影响系统效率的主要因素二、影响系统效率的主要因素（3）抽油泵效的影响。抽油泵效是机采系统井下效率重要的一部分，其功率损失主要为抽油泵柱塞与衬套之间的摩擦损失、泵漏失损失和产出液流经泵阀时

7、由于水力引起的功率损失。（4）盘根盒的摩擦损失。盘根盒的影响表现在与盘根盒中密封填料的摩擦损失，突出表现在密封填料的材质、产出液含水率的高低和井口对中程度等方面。3、设计和管理因素（1）设计抽吸参数不匹配。抽吸参数的选择对系统效率的影响直接通过井下效率的高低和油井免修期的长短反应出来。其中，泵径、泵深、冲程、冲次的大小对杆柱和液柱的惯性载荷、泵阀球的运动、柱塞的有效行程及运动状态都起着决定作用。（2）抽油机设备保养不到位、不及时。地面设备润滑保养及传动皮带调整不及时、盘根盒调整不到位也会降低效率。二、影响系统效率的主要

8、因素二、影响系统效率的主要因素（3）抽油机的不平衡。抽油机平衡直接影响到连杆机构、减速箱和电动机的效率和寿命，而且会加大电动机内耗，使油井能耗增加，系统效率降低。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。电流平衡度为80%～110%时电动机功率最低。抽油机功率与平衡度关系曲线提纲第一部分系统效率的基本概念第