系统优化与技术改造 提高机采井系统效率
采矿工程动力系统优化设计与性能分析
采矿工程动力系统优化设计与性能分析一、引言采矿工程动力系统是指在矿山生产中，提供动力驱动设备和机械工具进行矿石的采集、运输和加工的系统。
在采矿工程中，动力系统的设计和性能分析对于提高生产效率、降低能耗和成本具有重要意义。
本文将就采矿工程动力系统的优化设计与性能分析进行探讨。
二、优化设计1. 动力需求分析：在进行动力系统设计之前，需要对矿山的生产过程、设备和工具的动力需求进行分析和评估。
这包括确定运输设备的负载能力、矿石的爆破规模、破碎机的产能等。
通过对动力需求的准确分析，可以避免系统设计过于浪费或容量不足的情况。
2. 动力设备选择：根据动力需求分析的结果，选择适当的动力设备是优化设计的重要一环。
常见的动力设备包括柴油发电机组、电动机、气体涡轮机等。
需要综合考虑动力设备的功率、效率、可靠性、维护成本等因素，以确保选用的设备满足动力需求，并具有较高的效能。
3. 能源利用优化：在动力系统设计中，能源的利用效率是一个重要的考虑因素。
通过采用节能设备和技术，优化能源的利用方式，可以降低能源消耗，减少对环境的影响。
例如，使用高效发电机组、采用变频调速技术等，可以最大限度地提高能源利用效率，降低系统运行成本。
三、性能分析1. 动力系统效率分析：动力系统的效率是评估其性能的重要指标之一。
通过分析系统的动力输入和输出，可以计算出动力系统的总体效率。
而动力系统的效率直接影响到采矿工程的生产效率和能源消耗。
因此，对动力系统效率进行分析，可以找出存在的问题，并采取相应的措施进行优化改进。
2. 动力系统可靠性分析：可靠性是衡量动力系统运行稳定性的重要指标。
通过对动力系统的故障率、平均故障间隔时间、维修时间等进行分析，可以评估系统的可靠性水平，并提出相应的改进建议。
提高动力系统的可靠性可以减少生产中的停机时间和维修成本，提高生产效率。
3. 动力系统经济性分析：在采矿工程中，动力系统的经济性是一个重要的考虑因素。
通过分析系统的投资成本、运维成本、维护成本等，可以评估系统的经济性，并为决策者提供合理的参考。
抽油井机采系统效率技术
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二、抽油井系统效率分解
光杆功率
井下效率
P光
A S D f d n实 6000
P光 ------抽油机光杆功率（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）
与系统输入能量（电机输入功率）之比值。即：
式中
P 有 P 入
100%
P有------ 油井的有用功率，kW； P入------ 抽油系统电动机输入功率，kW。
3
一、抽油机井系统效率定义及计算
1、机采系统的有用功 机采系统的有用功是指在一定扬程下，将一定量的井 下液体提升到地面所需要的功率，又称水功率。
抽油井机采系统效率技术
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一、抽油机井系统效率定义及计算
二、系统效率的分解 三、影响系统效率的因素分析及改善措施
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一、抽油机井系统效率定义及计算
首先详细了解一下抽油井系统效率的理论知识。
系统效率定义：应用机械采油方式多为将电能转化
为机械能传递给井下液体，从而把井下液体举升到井口。 抽油机井的系统效率就是系统所给液体的有效能量(有用功)
承和一副钢丝绳，钢丝绳的传动效率为98％，故抽油机四连
杆机构的传动效率约为88--95％。
由上述分析可见，最大地面效率ηs＝ 85％*96％*93％ *95％＝72％.
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二、抽油井系统效率分解
井下效率
井下效率 井下效率可定义为提升液体有用功与光杆功率之比。由
于井下各部件在工作中的功率损失无法用仪器准确测得，故
QH g P 有＝ 86400
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引言随着全球能源需求的不断增长，石油仍然是最重要的能源之一。
石油资源的开采和开发面临着日益严峻的挑战，随着传统石油矿场的稳产能力逐渐下降，如何提高抽油机采油系统的效率成为当前研究的重点之一。
本文将探讨提高抽油机采油系统效率的研究现状和未来发展方向。
1. 抽油机采油系统的基本原理抽油机采油系统是目前常用的一种石油采油工艺。
其基本原理为通过抽油机将地下油藏中的原油抽到地面，经过处理后得到可供使用的石油产品。
该系统主要由井口设备、地面设备和输送管道等组成。
井口设备包括液压杆、抽油机、抽油杆、滑轮等；地面设备包括分离器、储油罐、泵站等。
2. 抽油机采油系统的效率影响因素抽油机采油系统的效率受多种因素影响，主要包括地质条件、井口设备状态、地面设备运行状况等。
地质条件是影响石油采收率的重要因素，包括原油地下储量、原油流动性、渗透率等；井口设备状态包括抽油机的负荷运行状态、抽油杆的工作状态、滑轮的摩擦阻力等；地面设备运行状况包括分离器的处理能力、泵站的供液能力等。
3. 提高抽油机采油系统效率的技术途径为了提高抽油机采油系统的效率，石油行业研究人员提出了许多技术途径，主要包括以下几个方面：（1）地质勘探技术的改进：通过采用先进的地质勘探技术，提高对原油储量、流动性、渗透率等地质条件的认识，以便更准确地制定开采方案和调整生产参数，提高采收率。
（2）井口设备的改进：针对井口设备存在的问题，研究人员提出了一系列改进措施，包括提高抽油机的工作效率和稳定性、改进抽油杆的材料和结构、减小滑轮的摩擦阻力等。
（3）地面设备的优化：通过对地面设备进行优化设计和改造，提高处理能力和供液能力，以确保地面设备的正常运行，保障原油的连续生产。
（1）采用智能化控制技术：通过引入智能化控制技术，对抽油机采油系统进行实时监测和自动调节，提高系统的稳定性和运行效率。
（2）引入新型材料和技术：如利用新型材料制造抽油机零部件，改善部件的磨损和耐久性，提高系统的稳定性和寿命。
合理优化机采参数对系统效率的影响
合理优化机采参数对系统效率的影响摘要：优化生产参数对抽油机井机采系统效率影响。
分析讨论机采系统效率现状与制约因素，并采用机采参数优化，提高抽油机井机采系统效率。
关键词：机采参数；抽油机井；系统效率；精细管理一、机采系统效率的构成及影响因素1.1 机采系统效率抽油机井系统效率是指抽油机井的有效功率与输入功率的比值。
即η＝Ne/Ni×100%，其中：η：抽油机井系统效率，％；Ne：抽油机井的有效功率，它是指在一定扬程下，将一定量的井下液体举升到地面所需要的功率；Ni：抽油机的输入功率，它是指拖动抽油机的电动机的输入功率，等于输出功率和损失功率之和。
1.2 机采系统效率的构成抽油机井采油系统包括拖动电动机、抽油机、抽油杆、抽油泵、井下管柱和井口装置等组成部分，其机采系统效率由地面效率和井下效率两部分构成。
以光杆悬绳器为界，悬绳器以上部分为机采地面效率，悬绳器以下部分为机采井下效率。
地面效率与井下效率的乘积即构成了机采系统效率，即：η＝η地面×η井下1.3 影响机采系统效率的主要因素根据抽油机井系统效率的构成，可以知到，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、井下因素等方面。
（1）地面因素。
目前，油井常用电动机一般为Y系列普通三相异步电动机。
由于Y系列普通三相异步电动机的机械特点是硬特性，负荷设计是恒定的，转速随负荷变化不大，而抽油机在运转过程中负荷具有交变载荷的特点，因此在选择驱动电动机容量时都留有足够的余度，以满足抽油机的启动要求和修井要求等，而电动机在正常运行时均以轻载运行，因此存在“大马拉小车”现象，造成在用电动机的不经济运行状态，普遍存在电机负载率低的现象，因此机采系统效率受到较大影响。
（2）井下因素。
井下系统的影响主要包括管、杆（直径、长度）、沉没度、摩阻、抽油泵、结蜡、地层供液等因素。
抽油管、杆在功率上的损失，主要是之间的摩擦阻力对管杆造成的偏磨，是影响系统效率的关键因素；抽油杆的影响在于抽油杆功率的损失，主要包括抽油杆与油管的摩擦损失、抽油杆与井下液体之间的摩擦损失、杆柱弹性伸缩损失，与生产参数的确定有直接关系。
提高抽油井机采系统效率的做法及效果
提高抽油井机采系统效率的做法及效果X薛世君(中石化胜利油田分公司纯梁采油厂,山东博兴 256504) 摘 要:通滨管理区主要管理着纯62、纯107、纯111区块及外围的纯64-3和F158等9口偏远井。
目前,管理区油井开井54口,日油能力80t/d,综合含水64%。
通过提高机采系统效率方案的实施,系统效率从2008年12月的19.1%,提升到2010年12月的29.8%关键词:机采系统效率 中图分类号:T E355.5 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)04—0151—041 机采井系统效率现状分析通滨管理区主要管理着纯62、纯107、纯111区块及外围的纯64-3和F158等9口偏远井。
全区含油面积12.3km 2,地质储量844万吨。
所有区块属于典型的高压低渗透油藏,储层物性差,油井普遍低产低液。
目前。
管理区油井总数66口,油井开井54口,日油能力80t/d,综合含水64%。
对管理区2008年所管辖的抽油井进行了地面、井筒分因素的调查摸底工作,共统计了52口井,平均机采系统效率为19.1%。
2 机采井系统效率影响因素分析将地面的电能传递给井下液体,从而举升井下液体。
整个系统工作时,就是一个能量不断传递和转化的过程。
在能量的每一次传递时都将损失一定的能量。
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。
将液体举升至地面的有效做功能量与系统输入能量之比为抽油机系统效率。
显然不论是节约能量还是提高经济效益,都要求有杆抽油系统具有较高的系统效率。
有杆抽油系统的效率与油井本身的条件有密切的关系。
在油井条件一定的情况下,则主要有以下三种因素的影响。
2.1 技术装备技术装备对系统效率有一定的影响。
要想提高系统效率,就应采用较先进的、节能型的技术装备,如特殊形状的抽油机(前置式抽油机、异型抽油机等)、适应抽油机变工况的拖动装置、降低抽油杆摩擦的导向器和高效的抽油泵等。
煤矿瓦斯抽采系统的优化与改进
煤矿瓦斯抽采系统的优化与改进煤矿工业是中国的传统支柱产业之一，然而，随着煤矿开采的不断深入，瓦斯抽采问题也逐渐凸显出来。
瓦斯抽采系统的优化与改进对于提高矿工安全、降低事故风险以及提高生产效率都具有重要意义。
本文将探讨煤矿瓦斯抽采系统的优化与改进方法。
一、煤矿瓦斯抽采系统的现状分析瓦斯抽采系统是煤矿安全生产的关键环节，但目前存在的问题和挑战也不容忽视。
瓦斯抽采效率低、抽采系统运行维护困难、安全风险高等已成为制约瓦斯抽采系统发展的主要因素。
二、优化与改进方法一：技术创新研发1.新型瓦斯抽采设备开发通过研发新型瓦斯抽采设备，提高抽采效率，减少能耗，降低系统运行成本。
例如，引入高效率离心风机，充分利用负压效应，增强瓦斯抽采能力。
2.智能化监测与控制系统应用传感器、数据采集技术和云计算等先进技术，建立智能化的瓦斯监测与控制系统。
通过实时监测瓦斯浓度，自动调整抽采设备的运行参数，提高系统的安全性和稳定性。
三、优化与改进方法二：管理与培训提升1.建立健全的瓦斯抽采管理制度制定规范的操作和维护流程，并建立责任制，明确各级人员的任务和职责。
同时，加强对设备运行情况的监督和检查，及时发现和排除潜在问题。
2.加强员工培训和安全意识教育培养瓦斯抽采系统的操作和维护人员的技能，提高他们的安全意识和应急处置能力。
加强对危险源的识别和预防，降低事故风险。
四、优化与改进方法三：合理布局与系统调整1.合理设置瓦斯抽采系统布局根据矿井的地质条件和瓦斯产生的特点，合理设置瓦斯抽采系统的布局。
通过优化系统的管网布置和设备选择，减少能耗，提高瓦斯抽采效果。
2.定期进行系统的调整和维护定期检查和维护瓦斯抽采设备，确保其正常运行。
对系统中的故障设备进行及时修复或更换，提高系统的可靠性和稳定性。
综上所述，煤矿瓦斯抽采系统的优化与改进是确保矿山安全生产的重要环节。
通过技术创新研发、管理与培训提升以及合理布局与系统调整等方法，可以提高瓦斯抽采系统的效率和可靠性，降低事故风险，使矿工工作环境更加安全舒适。
提高油田采油效率的措施
提高油田采油效率的措施机械采油是目前原油开采最主要的作业方式，随着油田开采规模的不断扩大，采油技术也正在不断革新、发展。
虽说目前已对各大新老油区实施了一系列提高油田采收率的措施，但因为最终的举升工艺属于机械采油，所以抽油机也就成为了采油效率的主要保证。
这也成为了提高油田采油效率的关键。
下文中笔者以实际工作经验为切入点分析了提高油田采油效率的具体措施，希望对进一步推进相关工作的优化落实有所启示。
标签：油田；采油效率；措施机械采油系统在原油开采作业中发挥着非常重要的作用，其性能将直接影响到石油开采效率。
目前国内油田大都已经进入了高含水期，所以我们需要从优化机械采油系统、革新采油技术着手提高采油效率，进而促进国内石油工业的战略转型。
这一环节的改革中既需要提高机械采油效率，又需要推进新技术、新工艺的创新改革，两者需要兼顾并做好权衡。
上图左右均为采油效率改造实景图一、影响机械采油效率的因素具体来说，影响机械采油效率的因素主要包括人为因素、机械因素以及自然因素三个方面的内容。
首先人为因素即对于油井的日常管理、节能设备开发、检测设备质量以及机械设备操作方法是否恰当等方面的内容。
其次机械因素，主要指的是机械设备自身的能量损失、对于发动机功率的有效利用率、皮带传送效率、抽油机配置载荷率、盘根盒的同轴度等内容。
自然因素则主要指的是油田的化学、物理性质以及所在区域地理环境等方面的内容。
二、提高机械采油效率的具体措施1、优化系统如果能够将发动机功率利用率提高20%，并使抽油机载荷利用率保持在60%—80%之间，便可以有效提升机械采油系统的效率。
实际工作中，我们可按照平均功率法对具体的平衡技术进行调整，需要对皮带的传送效率进行优化调整并及时更换状态不好或存在质量隐患的皮带。
需要强调的是，不同型号的抽油機对应的皮带松紧程度也各不相同，因此进行调整时需要做好区分。
2、提高泵效具体措施如下：①确定合理沉没度。
②尽可能使用大冲程、小冲饮，减少悬点载荷以及气体对泵体正常工作产生的负面影响。
提高机采井系统效率方法研究
应 保 持 在 ２ ０ ２ ０ 含 水 低 于 ８ ％ 的 ０ ｍ．５ ｍ， ０ 井 ，沉没度 在 ３０ ４０ ５ｍ．０ ｍ， 泵 效 达 到 最 大。 （） 程 损 失 。 程 损 失 越 大 ， ７冲 冲 产量 损 失也越大 ， 泵效就降低的越多。通过 油管 锚 定 ， 除 管 和 杆 同时 伸 缩 引 起 的 泵筒 和 消 活 塞 之 间 的相 向运 动 ，减 少 冲 程 损 失 ， 提 高系统效率 。 二 、 高 系 统 效 率 方 法 提 ２１ 整 抽 油 机 平 衡 率 ．调 平 衡 率 对 抽 油 机 井 能 耗 和 系 统 效 率 都 有 一 定 影 响 。对 同 一 口井 ， 平 衡 率 在 ８％ ～ １０ ５ ０ ％之 间 的 要 比平 衡 率 小 于 ８ ％ ５ 的井 系 统效 率 高 ｌ ％～３ ％。 ２２提 高 有 效 功 率 ． 抽汲参数一定 时， 有效功率主要受有 效扬程和泵 效的影 响。 随着有效扬程的提 高 ， 效功率 随之提高 ， 有 系统 效率也相 应 提 高。 根据抽油机 的工作特点及能量守恒
影响因素 （） １ 电机 。 电机 设 备 性 能 。 ① 由于 电机 运行 时间长 ， 造成线 圈老 化 ， 机械 磨损增 加， 降低 了电机 的输 出功 率 。② 电机负 载率 的影 响 。电机 负载 率过 低 时， 电机 效 率 和 功 率 因 数 下 降 ， 机 处 于 “ 马 电 大
３ 制 造 安装 、
制造 压 力 容器 应 采 用 热 加 工 成 型 。 必 须 采 用 冷 加 工 成 型 时 ， 进 行 消 除应 力 热 应 处理 或喷丸等 以消除冷加 工残 余应力对
应力腐蚀倾 向严重的压力容器 ， 进行 整 应 体 消 除 应 力 热 处 理 或 有 效 的 局 部 热 处理 。 为防止不锈钢 制压力 容器 焊缝 的晶 间腐蚀 ， 用小规 范焊接 ， 采 使输 人热量 尽 量少 ， 并尽量缩短焊接热循环 。 对 高强度不 锈钢和低 合金 高强度 钢 焊 接 时应 采 用 烘 烤 过 的 低 氢 焊 条 ， 接 过 焊
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Ａ、 地 面 因素分 析 ： （ １ ） 井 口： 抽油 机基础 下 陷井 口不对 中 ， 造成偏 磨 ， 增加 抽油 机的 负荷 ， 还容 易造成 断光 杆 ， 井 口盘 根盒 过紧 ， 也会增 加抽 油机 负荷 ， 从 而增 加油井 电量 。 （ ２ ） 回压 ： 油稠含水 低 、 ， 流 动速度慢 ， 回压 增高 。 增加 了驴头 的
比较可 靠 ， 宜于推 广 。 四、 主要技 术措 施 １、 实施 产 液结 构 调整 ， 控 制 特高 含 水低 效 液 量 ， 降 低 产 油能 耗
承 润滑不好 ， 扭 矩增大 ， 造成 电机耗 电量高 。 （ ４ ） 四连杆 ： 四连杆 机构各 部位 的轴 承 润滑要 达 到要求 ， 连杆 长度 要一 致 ， 抽 油机 剪刀差 要符 合要求 。 （ ５ ） 皮带及 四 点一线： 皮带松 紧 ， 数 景及 质量达 不 到要 求 ， 皮带 的传动 效率 低 ， 增 加 电机 的 负 荷， 皮 带 的单根 和连 带情况 也不 同程度 的影 响传动 效率 。 （ ６ ） 自控箱 ： 无 电容 补 偿或补 偿不够 和补偿过 量都会 导致功 率 因数 低 。 （ ７ ） 电机 ： １ ） 电机耗 电首先取 决 于负 载大小 ， 即驴头 负荷及 各系统 的传 动效率 ； ２ ） 功率 因数 的大小 即 电机 与负 载的 匹配 关系 与负载 的平衡状 况。 ３ ） 电机有 功功率的 大小也是 影响 电机功 率利 用率 的主 要 因素 ， ４ ） 电机 输入端 的 电压和 电流 的高低也 直接 影响 电机 的功率 。
采油 队生产 系 统现状 为更好 地研究基层 采油单 位机采效率 ， 选取 抽油机械种 类较多 的纯梁采油 二 矿高青 管理 区做 为研 究对象 。 该 采油管理 区管辖着 高ｌ ７ 区块 、 高４ １ 区块 、 高ｌ ２
一
．
３ 、 系 统节 点潜 力 分析 为摸清机 采系 统能源 利用状 况 ， 按照节 点分析 的方法 ， 通 过对部 分油 井进 行分 节点测试统 计分析 ， 能源 消耗流分 布及潜力情 况见 下图三从 能源流 向分析
改造 是提 高油井 系统 效率 的主 要途径 。 ［ 关键 词】 机采； 系统 优化 ； 技术 改造 ； 系统效 率 中图分 类号 ： Ｔ Ｅ ９ ３ ３ 文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ －０ ０ ０ ２ － ０ １
等区块 、 高４ ２ ４ 区块等 。 目前 共有 油井 １ １ ５ 口， 开 井８ ６ ｔ ３ ， 其 中游梁式抽 油机５ ２台，
螺杆 泵 １ ３ 台， 皮带 式抽 油机 ｌ ４ 台 日产液 量６ ０ ５ 吨， 日产 油 水平 １ １ ８吨 ， 综合含 水达 到８ ０ ． ５ ％以上 ， 累积 注采 比为０ ． ８ ８ 。 有杆 泵井在 用 电动 机８ ｌ 台， 其 中普通 电 动 机４ ５ 台， 占在 用 电动 机 总数 ５ ５ ． ５ Ｄ ／ ０ ｌ 从 目前 机 采现 状来 看 ， 游 梁式 抽油 机 占 ６ ０ ％以上 ， 且 老化 较严 重 ， 普通 电机 占一 半 以上 的 比例 ， 设备 陈 旧磨 损严 重 ， 耗
磁 电机 、 智 能节 能控制 柜 ， 变频器 调速 新技术 ， 螺 杆泵 采油技 术 ， 通过 现场 跟踪
检测 和对 比分析 ， 经 过现场 的运行 实践 和跟踪 测试分 析 ， 该 系统推 广应用 永磁 电机 、 皮带 机、 智 能式及变 频控制柜 、 螺杆 泵技术 、 等 节 电效果 比较好 、 运行 质量
悬 点负荷 。 （ ３ ） 减速箱 ： 抽油机 减速箱 机油 不合格 ， 润 滑不 好 ， 导 致传 动效 率低 ， 能耗 增大 ， 存在异 响 ， 说 明 内部 有损坏 ， 齿轮 啮合不好 ， 造成 能耗增 大 减速 箱轴
针对机 采系 统针对 抽油 机电机配 备功率 过大 ， 电机 效率 低 、 能源 消耗高 等 现象， 以供 电线路为载体， 降低线路网损为基准、 提高供 电质量为目标， 推广永
工 业技 术
Ｉ ■
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
系统 优化 与技术 改造 提 高机 采井 系统效 率
朱 明长
（ 中石化 胜利油 田分 公 司纯梁 采油厂 ）
［ 摘 要］ 机械 采 油设备 动 力不 匹配 ， 高耗 能设备 ， 油井 生产参 数 不合 理 ， 系统 优化 措施 落实 不 到位 ， 是 导致 油井 平均 系统 效率 低主 要 因素 。 系 统优 化与 技术
可以看 出 ， 抽油 机 、 电机 杆 管泵 以及变 压器 是能 耗 的关键节 点 。 ４ 、 存 在 问题
Ａ、 井下部分的问题 ： （ １ ） 地层能量低、 泵效低、 损失大。 高青油田已进入高 含水开 发的后期 ， 注入水 地层 串通 现象严 重 ， 油井 的含 水率 已经达到极 限程度 ， 抽油设备存在无功运转现象。 （ ２ ） 油井井简工艺系统不优化： 泵型、 泵径、 杆管组 合需 完善 Ｂ、 地节能设 备 应用 比例 依然 偏低 ， 导 致系 统效率降 低。 （ ２ ） 淘汰及修 复 电机 的重复使用 ， 电机 功率 因数偏低 。 增加 了 电 能 消耗 。 部 分油 井由于地 层供 液能 力差 ， 造 成抽油泵 排量 系数 达 不到标 准 ， 致 使 机采 系统效 率 降低 。
能 较高 。 油 井生产 参数 不够 合理 ， 系统 优化措施 不到位 ， 管 理存在 漏洞 ， 导致 平 均 系统 效率 低 （ 该 队平均 系统 效率 为２ ０ ． １ ２ ％） ， 因此节 能 降耗潜力 巨大。 ＝． 机采 系统 节 点潜力 分析 及存 在问蹙 １ 、 机 采 系统 油井 能 源消 耗 工艺 流程 （ 图１ ） ２ 、 机 采 系统能 源 消耗 因素 分析