抽油机井系统效率分析及提高措施课件.ppt

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1、薛建泉电话：8393777抽油机井系统效率分析及提高措施中国石油大学（华东）石油工程学院2006年8月22日1目录第一部分系统效率分析及系统测试与监测第三部分提高地面系统效率的方法第二部分有杆抽油井生产系统优化设计与分析2常规有杆抽油系统采油是通过抽油设备将地面的电能转化、传递给井筒中的生产流体，从而将其举升至地面的采油方式。整个系统的工作实质上就是能量不断传递和转化的过程，在能量的每一次传递和转化时都会有一定的能量损失。从地面供入系统提供的能量扣除系统中的各种损失，就是系统给井筒流体的有效能量，其与系统输入的能

2、量之比即为抽油机井的系统效率。显然，无论是节能还是提高经济效益，都要求常规有杆抽油系统有较高的系统效率。第一部分系统效率分析及系统测试与监测第一节概述3第一部分系统效率分析及系统测试与监测目前，全世界所有的机械采油井中常规游梁式抽油机井占85%抽油机井的耗电量高达约占油田总耗电量的30~35％左右资料表明，我国有杆抽油系统效率不足20%。我国在用抽油机近5×104台，若每口抽油机井实用功率按10kW计，5×104台抽油机一年耗电近4.26×109kW.h。若将有杆抽油系统效率提高到30%，每年可节电近14.8×1

3、08kW.h。可以节省大量能源还可以缓解油田用电紧张状况。目前，全世界有近百万口抽油机井，其耗电量非常可观，因此对有杆抽油系统效率的研究有重要意义。第一节概述4第一部分系统效率分析及系统测试与监测第一节概述技术装备水平。高水平和好性能的技术装备是提高抽油机井生产系统效率的重要基础。要想从根本上解决抽油机井系统效率低的问题，就应采用较先进的、节能型的技术装备。抽油机井生产系统优化设计水平。它是提高抽油机井系统效率的技术依托。在一定的油井条件和设备条件下，优化设计生产系统的工作制度，将在一定程度上提高抽油设备的运行效

4、率和油井的生产效率。管理水平。高的管理水平是提高抽油机井生产系统效率的必要条件。及时准确地分析油井及其设备的工作状况、调整工作制度等，都会影响抽油机井的系统效率。影响系统效率的主要因素5第一部分系统效率分析及系统测试与监测第二节系统效率计算与测试一、定义与系统效率分解1．有杆抽油系统包括原动机、抽油机、抽油杆、抽油泵、井下管柱和井口装置以及油层供液系统。2．抽油机的输入功率（P入）拖动抽油机的电动机的输入功率为抽油机的输入功率。3．抽油机的光杆功率（P光）提升液体和克服各种阻力所消耗的功率为抽油机的光杆功率。4．

5、抽油机系统的有效功率（P水）将井下液体提升到地面所需要的功率叫有效功率，也叫水力功率6第一部分系统效率分析及系统测试与监测第二节系统效率计算与测试5．有杆抽油系统效率抽油机有效功率与输入功率的比值为抽油机井系统效率，即：抽油机工作过程中负荷是不断变化的，因而其瞬时输入功率、光杆功率、输出功率等也是不断变化的，相应的各种瞬时效率也是不断变化的。为了便于研究，这里有杆抽油系统及各部分的效率主要是指抽油机每工作一个周期的平均效率，所采用的各种功率值，也是每一周期内的平均功率。7第一部分系统效率分析及系统测试与监测第二节

6、系统效率计算与测试效率分解抽油机系统的效率分为两部分，即地面效率和井下效率。以光杆悬绳器为界，悬绳器以上的机械传动效率和电机运行效率的乘积为地面效率；悬绳器以下到抽油泵为井下效率，即：式中η地—地面效率；η井—井下效率。8第一部分系统效率分析及系统测试与监测第二节系统效率计算与测试地面部分的能量损失发生在电动机、皮带和减速箱、四连杆机构中：式中K—有效载荷系数；η1—电动机效率；η2—皮带和减速箱效率；η3—四连杆机构效率。9由于皮带的输出功率（减速箱输入功率）不便测试，因此不再进一步将它们分开。有效载荷系数K是

7、由于上下冲程时四连杆机构中能量的传递方向不同而引入的一个系数。各个效率又可分别表示为：P1—电动机输入功率，即Pλ，kW；P2—电动机输出功率，kW；P3—减速箱输出功率，kW；P4—光杆功率，即P光，kW。第一部分系统效率分析及系统测试与监测第二节系统效率计算与测试10第一部分系统效率分析及系统测试与监测第二节系统效率计算与测试井下部分能量损失在盘根盒、抽油杆、抽油泵和管柱中，因此：式中η4—盘根盒效率；η5—抽油杆效率；η6—抽油泵效率；η7—管柱效率。11第一部分系统效率分析及系统测试与监测第二节系统效率计

8、算与测试各个效率又分别表示为：式中P5—光杆经盘根盒后传给抽油杆的功率，kW；P6—抽油泵的输入功率，kW；P7—抽油泵的输出功率，kW；P8—有杆抽油系统的有效功率，即P水，kW。12第一部分系统效率分析及系统测试与监测第二节系统效率计算与测试为了确定η、η地、η井及各部分效率ηi必须求得从电机输入到抽油机系统输出的各部分功率Pi。13二、测试参量与计算公式1.电动机部