抽油机井系统效率评价技术研究
提高抽油机采油系统效率研究
提高抽油机采油系统效率研究提高抽油机采油系统效率是石油工业中关注的一个重要问题。
抽油机采油系统是一套用于将地下石油从井底抽出地面的设备和工艺流程，其效率的高低直接关系到石油的产量和生产成本。
本文将从几个方面探讨如何提高抽油机采油系统的效率。
提高抽油机的工作效率是提高整个采油系统效率的关键。
为了提高抽油机的工作效率，可以从以下几个方面入手：1. 选用高效的抽油机：根据油井的条件和需要，选择适合的抽油机。
目前市场上有不同类型的抽油机，如离心式、柱塞式、活塞式等。
根据具体情况选择合适的抽油机类型，可以提高抽油机的工作效率。
2. 优化抽油机的工作参数：通过调整抽油机的工作参数，如泵速、泵冲程、抽油机的入井深度等，可以使得抽油机的工作更加稳定和高效。
3. 加强抽油机的维护和保养：定期对抽油机进行检修和维护，保持抽油机的性能和工作状态良好，可以提高抽油机的工作效率和寿命。
1. 优化钻井工艺: 采用合适的钻井工艺，如合理选取钻头、钻井液和钻进速度等，可以减小井筒直径，缩短钻孔时间，提高抽油机进井作业的效率。
2. 改进注水工艺: 在需要注水的油井中，通过优化注水工艺，如合理选取注水井的位置和注水压力等，可以提高抽油机采油的效率。
注水可以增加油井的压力，提高油层的产能，从而增加采油系统的效率。
采用先进的自动化和信息化技术也是提高抽油机采油系统效率的重要手段。
可以从以下几个方面进行改进：1. 使用自动化控制系统: 针对抽油机以及遥感设备和数据采集系统进行自动化控制，可以提高抽油机的运行效率，减少人工干预。
2. 使用智能监测系统: 对抽油机进行实时监测和故障预警，及时发现和修复问题，可以提高抽油机的工作效率和稳定性。
提高抽油机采油系统效率是一个多方面的工程，需要从抽油机本身和整个采油系统的工艺流程入手，同时结合自动化和信息化技术来进行改进。
通过这些措施的综合应用，可以提高抽油机采油系统的效率，增加石油产量，降低生产成本。
抽油机井系统效率分析及提高措施探讨
抽油机井系统效率分析及提高措施探讨本文以抽油机井系统效率为研究视角，从影响抽油机井效率的因素出发，探讨如何提高抽油机井系统的效率。
标签：抽油机井系统;效率;分析抽油机井系统，就是对已经被勘探到的油田进行有效的开采，在系统当中的地下设备运行的主要目的就是将油田当中的石油资源吸取出来，然后沿着资源的输送管道运往到系统的地面设备当中进行加工处理。
现阶段，石油资源在生产生活中扮演着越来越重要的角色，这就要求石油企业一定要提高抽油机井系统的效率，进而提高石油资源的开采效率。
1 影响抽油机井系统效率的因素1.1 被抽原料石油资源的形成是需要非常漫长的时间的，而在其形成的过程中，石油资源的质量会受到多种因素的影响，所以原油的品质是各不相同的。
基于此，如果石油资源原油的粘度过高，就会使得系统内部的油井供应液体不足，这样就会导致抽油机设备处于不间断的运行状态，油泵自身的容器不满，抽油机系统不断的重复动作等相关问题，从而也就会使得大量的资源被浪费，降低抽油机井系统的运行效率，同時也会使得系统的磨损程度比较高。
1.2 抽油设备的运行影响抽油机井系统运行的效率的主要因素是抽油机设备的运行，这主要包括两个方面。
第一，外界因素对于设备的影响。
这里所讲的外界因素是指油田内部的气体，在生产实践中为了有效确保抽油机井系统运行的效率，相关工作人员在实践当中，都会将石油抽管深埋到油田当中，从而最大限度的抽取石油资源，但是在这一过程中相关设备还是会受到外界因素的影响，进而也就会使得系统的运行效率受到影响。
第二，设备的功率损失。
结合石油开采的实践，抽油设备功率损失主要包括以下四个方面：①密封盒的功率损失;②油杆的功率损失;③抽油泵的功率损失;④管柱的功率损失。
上述四种功率损失的根本原因是相同的，都是由于系统各个构建在运行的过程中，受到人为因素或者外界因素的影响，使得组件之间发生了一定的摩擦或者碰撞，进而使得除了正常摩擦功率以外的非正常摩擦功率出现，这样一来系统当中的各个组件就会受到大量的磨损，从而引发功率损失，最终也就导致了系统的运行效率降低。
抽油机井系统效率控制图研究与应用效果评价
丽 百面 Ｆ ＿ ７ ＝
（） ５
（） ６
③泵漏 失量对泵效影响的理 沦表达式如下 ：
１ Ｎ￣ １ ＂￣ ＃ ＂ 糠一 ＂ Ｍ 粕 １ －１ × １ 尔 １
对 一 级 泵 ，取 ４ ５ 泵 ，动 液 面 ６ （ ｉ ）６ ５ ｍ ｔ算 ，得 出 Ｔ ＿ ） １ ＝９９． ９８％ ， Ｔ ＿ ＝９８． １ Ｍ ９９％ ， 所 以 有 Ｔ ＿ １
参 数偏 小 区 ：分布 在这 一 区域 的抽 油 机井 系统 效率 一般 为 １％一 ０ ０ ２ ％，泵吸入 【压力大十４ ＭＰ ，位于该区域的抽油机井 ， ｜ ． ａ Ｏ 虽然泵效高 ， 沉没压力高 ，举升高度小 ，系统效率仍然不高 ．采 但 取调大参数、小泵换大泵等工艺措施 ，可使 油井进入合理区 。 参数 偏大 区 ：分 布在 这一 区域 的抽油 机井 系统 效率在 １％以 ０ 下 ， 没压 力在２ ＭＰ 以下 ，这部 分抽油机 井虽然举升高 度大 ， 沉 ． ａ ０ 但泵效低 ，系统 效率低。采取调小参数 、大泵换小泵可使油井进入
（ ｔ － 仙 ＝ ，光杆功率 ，＝ 取 。． 。 ９ 。 望 代 入（ 式， １ 由于张 ； ）
Ｂ ：理 沦系统效 率平均值 线。 Ｔ系＝ Ｌ ｗ、Ｋ、 沉）Ｌ 线 １ ｆ 、ｆ Ｐ 、 ｆ ｗ、Ｋ取平均值。 Ｃ ：理 论 系统 效 率 上 限 。 Ｔ 系 ＝ Ｌ ｗ、Ｋ，Ｐ ） ＝ 线 １ ｆ 、ｆ 沉 ＬＩ
＝ ９ ９ ％＊ ８ ９ ％＝９ ． ７ 。 ９ ．８ ９ ．９ ８９ ％
资料核实区： 在这一 区域的抽油机井资料有误， 须进一步落实 自喷 区： 一区域的抽油 机井具有 自喷能力 ， 这 油层对抽 油机作
功。
３ 应 用 实 例
浅谈抽油机井系统效率
浅谈抽油机井系统效率有杆抽油设备在机械采油中占有相当大的比重，在我国90000多口机采井中，抽油机井约占90%。
因此本文以抽油机井系统效率为研究对象，围绕提高抽油机井系统效率分析问题，提出解决办法，并跟踪调查检查效果。
抽油机井系统效率是指地面电能传递给地下液体，将液体举升到地面的有效做功能量与系统输入能量之比。
即：抽油机的有效功率与输入功率之比。
η=×100%１.抽油机的输入功率拖动抽油机的电动机的输入功率为抽油机的输入功率NN=式中N——抽油机输入功率,KW;n——有功电能表所转到圈数,r;K1——电压互感器变化，常熟;n——有功电能表耗电为1KW*h时所转的圈数,r/(kw*h)；t——有功电能表转圈所以的时间,s。
2.抽油机的有效功率N在一定扬程下，将一定量的井下液体提升到地面所需要的功率为有效功率，又称水功率。
N=式中N——抽油机井有效功率（又称水功率），KW；Q——油井实际产液量，m/d；H——有效举升高度，m；ρ——油管内混合液密度,10kg/m;ρ=0.66(1-0.1402f)式中f——抽油井的含水率，%有效举升高度H由下式计算：H=H+式中H——抽油机井动液面深度p——井口油压p——井口套压3.计算公式根据系统效率定义和以上公式整理后得：η=系统效率分为地面效率和井下效率，以光杆悬绳器为界，悬绳器以上为地面效率，悬绳器以下为井下效率。
可表示为：η=η·η式中η——抽油系统的地面效率：η——抽油系统的井下效率。
有杆抽油系统效率最大目标值分析:3.1地面效率的最大目标值抽油机系统由电动机，皮带轮，减速器（由3副齿轮和3副轴承组成）和四连杆结构（由3副轴承和钢丝绳组成）组成。
查有关的机械工程手册，电动机最大效率达95%，但是由于抽油机载荷的不均匀及电动机功率因数较低等原因造成抽油系统的电动机效率最大只能达到η1=80%皮带轮的效率η=90%，齿轮的传递效率η=98%（3副），轴承的效率η=99%（3副），皮带轮-减速器的效率可表示为η2=η·η·η=90%×（98%）×（99%）3=82%抽油机四连杆机构的效率主要是受轴承摩擦损失和驴头钢丝绳损失变形损失的影响，轴承效率取η=99%（3副），钢丝绳效率取η绳=98%，故四连杆结构效率可表示为η3=η·η绳=（99%）3×98%=95%于是，地面效率最大目标值表示为η=η·η·η=80%×82%×95%=62%3.2井下效率的最大目标值据前所述，抽油系统的井下效率可表示为盘根盒效率，抽油杆柱效率，抽油泵效率和油管效率的乘积，有石墨润滑时，盘根盒效率η=90%，抽油杆柱效率η=90%，抽油泵效率η=80%，油管柱效率η=95%。
抽油机井提高系统效率方法探讨
及 变 频调 速 装置 ，以及 进 行稀 土 永磁 电动机 改造 试 验 等 方面进 行降 低 能耗 、提 高系统 效率 的 试
验 ， 见到 了较 好 的效 果 。 在提 高抽 油 机 井 系统 效率 方 面总 结 了现 场 比较 实用 的方 法 ，为 节能 降 耗 工作提 供 了一 定的 可供借 鍪的经验 。 关键 词 抽 油机 系统 效率 技 术管 理
１ 系统 效 率 影 响 因素 分 析
１ １ 抽 油 设 备 对 系 统 效 率 的 影 响 ． １ １ １ 电 动 机 部 分 功 率 损 失 ． ．
理 论 研 究 表 明 ，抽 油 机 工作 时 ， 当其 工 作 负
作 者 简 介 ： 赵 玉 波 ，２ ０ 年 毕 业 于 东 北 电力 大 学 ，助 理 工 程 师 ，从 ０５ 事 电 力 管 理 工 作 ， Ｅ ｍ ｉ ｔ ｎ ０ｇａ＠ｐ ｔ ｃ ｉａｃｒ．ｎ 地 址 ： － ａｌ ｉ ｙ“ ｈｊ ｅｒ ｈｎ ． ｎ ｃ ， ： ａ ０ ｏ
的 １ ．％上 升 到 １ ． ， 上 升 了 ２８ 百 分 点 。 ４７ ７５ ％ ．个
Ｏ—— 深 井 泵排 量 系数 ，％； Ｌ Ｈ — — 有效 扬程 ，Ｉ ｎ ；
Ｑ弹— — 深 井 泵 理 论 排 量 ，ｍ ／； ｓ
｜ ０ —— 液体 密度 ，ｋ ／ ｇ ； ｍ
油田抽油机井系统效率优化与评价
油田抽油机井系统效率优化与评价摘要：针对机采系统效率偏低的现状，结合目前提高抽油机井系统效率的措施和方法，从地面和井下两个部分论述了提高抽油机系统效率的重要性和必要性，分析了油田抽油机井系统效率低的原因和影响系统效率的主要因素及系统效率的分布规律。
最后，提出了提高抽油机系统效率的有效途径。
关键词：抽油机井系统效率影响因素抽油机井系统效率是衡量油井工作水平的重要因素，也是一项反映油井工作效率和用电损耗的重要指标。
提高抽油机井系统效率已经成为油田节能降耗、降低生产成本、提高经济效益的一个重要途径。
1 抽油机井系统效率的组成抽油机井升举过程是一个能量不断转化和传递的过程，在每一次转化和传递中都将损失一部分能量。
从地面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，该有效能量与系统输入能量的比值称为抽油机井系统效率。
根据抽油机系统工作特点，可将抽油机井的系统效率分为地面和井下两部分。
2 影响机采系统效率因素分析2.1 影响地面系统效率因素分析影响抽油机系统效率的地面部分设备主要有电动机、皮带、减速箱和四连杆机构，各部分的能量损失不同。
1）电动机：电动机效率与电动机类型、电动机质量、抽油机平衡、电动机匹配、电动机老化等有关。
其中电动机类型、电动机的匹配和抽油机的平衡度是影响电动机效率的主要因素。
2）皮带：采用三角皮带传动时，由于弹性方面的原因，产生弹性变形能量损失，不可避免地要出现相互错动、打滑和震动，造成部分能量损失。
皮带传动效率与皮带松紧、两轮对正度、轮轴同心度有关，其中皮带松紧度是影响皮带传动效率的最重要因素。
3）减速箱：减速箱中一般有三对人字齿轮，齿轮在转动时，相齿合的齿面间有相对滑动，因此就要发生摩擦，产生能量损失，同时，三副轴承也要产生摩擦损失。
影响减速箱效率的主要因素是齿轮及轴承的润滑度。
一般出问题少，对机采系统效率影响较小。
4）四连杆机构：在抽油井四连杆机构中共有三副轴承和一根钢丝绳，四连杆机构效率与轴承摩擦力损失及驴头钢丝绳变形损失有关。
提高抽油机系统效率研究
提高抽油机系统效率研究我国油田常用的机械采油方式为有杆抽油、潜油电泵抽油和螺杆泵抽油等，有杆抽油在我国9万多口机采井中，约占90%。
研究有杆抽油系统效率提高的方法，并大力推广配套节电产品，应用新技术、新工艺，对于提高系统效率，节约电费开支具有重要意义。
本文着重探讨提高有杆采油系统效率的方法，下面提到的机采系统即有杆抽油系统。
一、抽油机生产现状分析1.胜利油田抽油机机采系统生产现状胜利油田目前处于油气开发的中后期，高含水原油及中低粘原油居多。
游梁式抽油机由于具有结构简单、工作平稳、性能可靠等优势而在各油田广泛应用，据统计胜利油田使用的游梁式抽油机占生产井总数的82%以上。
但游梁式抽油机同时又存在能耗大、工作效率低的缺陷。
该种抽油机的悬点载荷为周期性变载荷，悬点载荷在减速器曲柄轴上的扭矩曲线与曲柄平衡的正弦曲线差别很大，使曲柄轴上的净扭矩曲线波动很大，甚至出现负值。
而普通的三相异步电动机输出的转速和扭矩基本上恒定不变，为保证抽油机的启动要求和在运行时有足够的过载能力，通常电动机的装机功率较大，而电动机正常工作时均以轻载运行，因此造成抽油机与电动机的匹配不合理，即一般俗称的“大马拉小车”现象。
电动机应处于允许运行状态，即综合效率小于额定综合效率，但大于或等于额定负载时的允许综合效率的运行状态。
此时电动机效率为86.7%左右，而额定综合效率为88.7%左右。
抽油机运行时普遍存在不平衡现象，导致多数电动机电流变化不均匀，使电动机内耗大大增加，寿命也受到严重影响，造成能源浪费，影响整个抽汲系统的效率。
2.节能产品应用情况想进一步提高机采系统效率就要考虑如何提高电机负载率。
目前推广使用的节能产品大多为了解决抽油机电动机的欠载问题。
对几种节能产品的工作机理效果及适用性进行分析探讨，使其更好地应用于生产，对提高机采系统效率起到一定的现实意义。
2.1稀土永磁同步电动机纯梁采油厂根据稀土永磁电机的实际特点，针对采油厂55kW电机普遍存在的“大马拉小车”现象，重点采用永磁电机替换，提高功率因数，降低装机容量。
抽油机井系统效率分析及提高措施课件
分析抽油机井系统的能耗数据，如单位产量能耗、单位时间能耗等 ，以评估系统的能源利用效率。
设备运行参数评估
监测抽油机井系统的设备运行参数，如泵效、电机负荷等，以评估 系统的运行状况及效率。
数据分析与解读
数据收集与整理
定期收集抽油机井系统的运行数据，并进行整理 分类，以备后续分析使用。
对比分析
抽油机井系统效率分析及提 高措施课件
汇报人： 日期:
目录
• 抽油机井系统概述 • 抽油机井系统效率分析 • 提高抽油机井系统效率的措施 • 实施效果评估与持续改进
01 抽油机井系统概 述
抽油机井系统组成
减速箱
降低动力设备的转速，同时增 加扭矩，以适应抽油机的需求 。
抽油泵
负责将井内的液体提升至地面 。
• 环保性：减少能源消耗，减少碳排放，有利于环境保 护。
• 可靠性：高效率通常与设备的良好运行和维护相关， 确保系统稳定可靠。
• 产能：高效率有助于提高产能，满足生产和市场需求 。
02 抽油机井系统效 率分析
效率计算方法
01
02
03
输入功率法
通过测量电动机的输入功 率和抽油机的输出功率， 计算抽油机井系统的效率 。
动力设备
通常包括电动机或燃气发动机 ，为抽油机提供动力。
Hale Waihona Puke 曲柄连杆机构将旋转运动转换为往复直线运 动，驱动抽油泵工作。
油管及油管挂
连接抽油泵和井口，形成液体 上升的通道。
工作原理及流程
1. 动力设备驱动减速箱旋转 。
2. 减速箱通过曲柄连杆机构 将旋转运动转换为往复直线
运动。
3. 往复直线运动驱动抽油泵 的柱塞或活塞进行上下运动 。
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抽油机井系统效率评价技术研究
【摘要】石油工业的蓬勃发展以及各行各业能源的需求，对于石油企业抽油井系统的效率要求越来越高。
抽油井系统效率预测与评价系统包括许多方面，如测试模块、文件模块、统计报表模块等，其不仅能够对于抽油井系统的效率进行全面的测试与检查，方便管理人员了解及准确掌握各个分系统的工作情况、效率及管理状态，还能够对其隐形的、尚未开发的效率进行定位及测评，同时管理人员可以根据该特性，设定一套适用地质各种条件、不同油层物质、不同层次供液能力等各种条件的效率管理评价指标，从而建立完整有效的效率管理系统[1]。
能够以此为根据，有效的提高抽油井的生产效率、控制生产成本及保持抽油井的生产效率的稳定性。
【关键词】抽油机井系统效率评价技术研究
石油企业要保障高效、稳定的产量，各项机械设备需保持最佳的状态，其中抽油机井是其中较为重要的部分。
其系统的效率直接影响到产量、能源消耗、成本及使用寿命等各个方面，受到了石油企业各个管理层的关注。
因此掌握其使用效率状态是及其重要的工作。
一般油田主要是对抽油机的能耗进行测量，并将测量出的结果与不同油井、不同区域及各个油田之间做对比分析。
但是影响抽油机井系统效率的因素很多，如液体粘度的高低、拱液能力的大小等，导致各个抽油机井系统的效率均有所区别[2]。
需要建立一套适合现代石油企业发展、提高抽油机井系统效率的有效措施。
1 抽油机系统评价的原理
系统效率值的大小无法从实际上反映油井或油田的管理水平，且当前石油行业标准没有提供各个油井或各个油田间平行对比评价的指标，需要通过对油井的实际生产时所能达到了的效率进行考察并计算出具体数值，该实际效率即为系统效率的实现率。
其与油井的额定效率的比值才能真正反映出油井的效率。
2 系统效率实现率的建立
抽油机井系统效率是指抽油机的有效功率和电动机输入功率的比值，其能够准确的表现出抽油机井的运转状态。
提高系统效率的主要方式是在一定实现某一项生产目标的基础上，压缩电动机的输入功率，但是电动机的输入功率的压缩空间是有限的，即抽油机井系统的效率的提高度是一定的，其存在效率的峰值。
根据抽油井系统的效率值可以较为直接的看出效率的潜力，即系统本身的效率越高，效率提高的空间较小，潜力较小；反之，系统效率值较低时，提高空间较大，潜力则大。
但是单纯的对系统效率值进行分析，并不能直接得出准确的定量系统潜力，而还需要得到系统效率的最佳值，综合分析，才能得到准确的潜力定量，进而推断出系统效率的实现率。
3 系统效率预测与评价系统
抽油机井系统效率预测与评价是在delphi 7.0程序设计语言的基础上制作的，其包括文件模块、系统效率模块、测试模块、选项模块、统计报表模块、帮助模块。
其能够在小喇叭预测的条件下，快速准确的对各类数据进行统计，并清晰的显示出来。
另外，根据
不同条件进行二次筛选，如不同厂区及其他指定条件，最后采用excel的格式输出结果。
具体的一口抽油机井最佳系统效率值及系统效率实现率的取得过程分为以下几个步骤：①首先应保证抽油机的数量一定，且将当前的生产目标作为测试的参考，包括实际的产液量、动液面、含水率、油套压等，再将不同的管径、泵径、泵挂、不同等级的杆柱等进行组合，并记录相应的系统效率。
另外需要注意泵挂与杆柱的组合应遵循一定的规范；②根据相应的公式计算出每一种组合的输入功率；③以最低输入功率作为系统最佳效率；④分别计算出当时条件下抽油机井系统的实际输入功率；⑤根据上述公式以及已知的数据，计算出系统的效率实现率[5]。
4 基于系统效率评价的管理
在系统效率得到准确评价的条件下，可以全面、准确的了解各个油井、区域或者油田的生产效率状况，清晰的认识到油井的潜力及提高空间，可以根据具体情况合理制定效率管理目标及经济效益任务。
对于效率实现率达不到要求的油井，及时分析原因，并提出改进方案。
该评价系统还具有适应性强的特点，在进行过测试或者未经测试的油井均可以进行评价，很大程度上降低了在进行测试时所需的劳动力，有效的控制了测量成本，能够间接的提高单位油井的生产成本。
5 总结
对石油企业效率测评与评价可以为各种条件不一的油田提供科
学统一的标准，提高抽油机井系统效率管理的自动化程度，并可作
为今后管理层工作中的重要管理依据，其能够有效检验石油企业的管理水平，并根据实际情况来合理的制定管理目标。
一般来讲，抽油机井的效率值并不能全面准确的反映出油井或者油田的管理水
平或者生产效率，且当前石油行业还有没有制定出一套各个油田之间效率相比较的统一标准，而系统效率的实现率则可以达到该目的。
该系统从根本上反映出各个矿区、每个油井的生产效率及系统效率的潜力，将该标准在各个油井、各个区块中作横向比较，并制定出效率潜力的目标值，对于提高抽油机井的生产效率及保障石油企业的长期稳定发展有着重要意义。
参考文献
[1] 姜杰，马强.抽油机井系统效率评价与管理标准的研究[j].承德石油高等专科学校学报，2009，11（01）：17-20
[2] 卫丽霞，张建博，谢辉，杨龙飞，刘欣欣.提高抽油井系统效率影响因素与技术对策[j].内蒙古石油化工，2011（08）：182-183 [3] 郑海金，邓吉彬.能耗最低机采系统效率评价方法的研究与应用[j].复杂油气藏.2010（02）：69-71
[4] 陈伟，张丽，甘庆明.低渗透油田机采系统效率合理测试时间探讨[j].内江科技.2011（01）：140
作者简介
郝艳红，（1972-）女，汉，陕西子长人，工程师，主要从事采油技术工作。