提高石油抽采设备系统效率

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1、提高石油抽采设备系统效率目录1、前言1.1抽油机井系统效率概述1.2系统效率管理的意义2、抽油机采油系统的能量损失2.1抽油机采油系统的工作流程2.2抽油机采油系统中的能量损失3、抽油机井系统效率测试方法与计算公式3.1系统效率测试方法3.2系统效率计算公式4、提高抽油机井系统效率途径4.1提高抽油机采油系统中各环节的能效分析4.2抽油系统节能技术及节能机理4.3抽油机采油系统节能技术选择方法4.4抽油机井参数敏感性分析及计算方法5、抽油机井提高系统效率案例案例一抽油机井整体参数优化设计案例二抽油机节能改造一、前言1.1抽

2、油机井系统效率概述有杆泵抽油系统其目的是将地面的电能转化为井下液体的能量，使井下液体流到地面。其整个系统工作时，就是一个能量不断传递和转化的过程，每一次能量的传递和转化都存在着能量的损失，抽油机井从地面设备供入系统的能量扣除系统的各种损失以后，就是系统所给液体的有效能量，这一将液体举升到地面的有效做功能量与系统输入能量之比值，称为抽油机井的系统效率。2001年全国共有采油井7万余口，采油生产井用电71.8亿kWh，占油田生产用电的41.37%。其中抽油机井用电71.7亿kWh，占总采油井用电的99.82%。因此，机采系统的

3、节能降耗是石油开采过程节能的重点，对于石油企业降低采油成本、提高经济效益具有十分重要的意义。“八五”期间，大庆石油管理局与大庆石油学院联合承担了国家级课题“提高抽油机系统效率研究”。形成了抽油机系统效率与测试方法，探索出了一整套提高抽油机系统效率的措施。继在大庆萨南油田节能试验区取得了良好的节能效果之后，在全国各大油国推广了提高抽油机井系统效率的配套措施，较大幅度提高了抽油机井的系统效率，节约了大量电能，并编写了与之配套的石油天然气行业标准SY/T5266-1996《机械采油井系统效率测试方法》。1.2系统效率管理的意义从

4、管理的范畴，以系统效率作为目标管理可以使抽油机井的科学管理达到最高的境界。对于如何以系统效率管好抽油机井，过去大多通过测试方法，但是要完成各部分的效率测试很难，即使通过测试方法了解了一口井的系统效率高低，也不知道哪些是影响系统效率的主要因素。从八十年代开始国内各油田都开展了油井参数的优化设计，对于一口井设计是很容易的事情，一些具有丰富现场经验的采油工程师，可以把一口井做出满足以产量、设备强度安全为指标的很好的设计方案。但是满足不了企业所追求的目标，即效益最大化。目前的石油企业的形势反映为，用有限的投入、产出最大的效益。因此

5、思维定式的改变，必然引起设计思想的改变，这就是系统效率的灵魂。二、抽油机采油系统的能量损失地面部分-游梁式抽油机，由电动机、减速箱和四连杆机构（包括曲柄、连杆、横梁、游梁）、驴头和悬绳器等组成；地下部分-抽油泵，悬挂在套管中油管的下端；中间部分-联系地面和井下部分的抽油杆柱，由一种或几种直径的抽油杆和接箍组成。1、抽油机采油系统的工作流程⑴抽油机采油系统的组成2、抽油机采油系统的工作流程系统工作时，电动机通过皮带和减速器带动曲柄作圆周运动，曲柄通过连杆机构的游梁，以支架上的轴承为支点做上下摆动，通过驴头把游梁前端的往复摆动

6、转变为悬点的上下往复运动，悬点带动抽油杆柱、抽油泵柱塞做上下往复直线运动，实现机械采油。当柱塞上行时，柱塞上的游动阀关闭，泵筒上的固定阀打开，井筒中的油液进入泵筒，同时柱塞之上的一部分液体排入地面输油管线，柱塞下行时，游动阀打开，固定阀关闭，柱塞之下抽油泵泵筒内的液体进入油管内，如此循环工作，井液就源源不断地被采出。3.抽油机在采油系统中的作用在抽油机采油系统的三个组成部分中，不同系统的地下部分和中间部分的结构和工作原理基本相同，系统的主要区别在于抽油机的不同。抽油机的不同决定了抽油机采油系统的能耗状况。抽油机的作用是将电

7、动机的旋转运动变成悬点的往复运动。根据基本工作原理，可以认为抽油机主要由以下四个系统组成，即传动减速箱系统、平衡系统和支撑系统。由于各种抽油机的减速系统和支撑系统工作原理基本相同或类似，所以抽油机的结构形式主要由换向系统和平衡系统决定。含有游梁、通过连杆机构换向抽油机统称为游梁式抽油机；抽油机采用不同于四连杆的机构换向、游梁变短甚至消失或采用电动机正反转换向的抽油机统称为无游梁抽油机。4.抽油机工作的特点任何结构抽油机的一个工作循环，都分为上冲程和下冲程两部分。上冲程时，抽油机悬点上作用着抽油杆柱和液柱的重量、抽油杆柱和液

8、柱的惯性载荷、振动载荷以及抽油杆与油管间、柱塞与泵筒间的摩擦力。下冲程时，悬点承受抽油杆柱在液中的重量，相应的惯性载荷以及振动载荷。抽油机悬点载荷随悬点位移的变化规律用动力示功图来表示。由动力示功图可见，抽油机的工作特点是上下冲程的载荷很不均匀。上冲程时，驴头需提起抽油杆柱和油柱，电动机要付出很大的能量