抽油机井参数调整对系统效率的影响
抽油机井系统效率影响因素分析
抽油机井系统效率影响因素分析摘要：抽油机井目前普遍存在系统效率偏低的问题。
本文通过对机采系统的理论计算，分析了系统效率的构成及影响因素，结合油井生产运行情况，认为地面设备、井下工具、采油管理等都不同程度地影响了机采井系统效率的提高，从而从管理和新技术运用等方面有针对性地提出了提高机采井系统效率的多项措施。
关键词：抽油机井系统效率措施1 机采系统效率影响因素及分析1.1 地面设备对系统效率影响分析1.1.1 电机影响电动机是抽油机井的主要动力设备，也是油田主要的耗能设备之一，机采系统的耗电量最终也体现在电动机耗电上。
电机的影响关键在于电机负载率的影响。
电机负载率过低时,电机效率和功率因数下降,电机处于“大马拉小车”现象,严重影响抽油机系统效率。
多年来抽油机的驱动电机一直采用通用系列异步电机，这种电机额定功率运行时的效率和功率因数呈现最大值，而当负载降低时，效率和功率因数都随之下降，无功损耗随之增大。
为解决异步电机所带弊端，我站从2009年开始推广使用永磁电机等节能电机，目前，节能电机已经占全站总电机数的76.5%。
1.1.2 皮带影响皮带在转动过程中会带来功率损失，皮带传动损失包括:①绕皮带轮的弯曲损失。
②进入与退出轮槽的摩擦损失。
③弹性滑动损失。
④多条皮带传动时，由于皮带长度误差及轮槽误差过大造成的各条皮带间载荷不均而导致的功率损失。
现在使用的皮带一般都是联带和单带，通过上面的分析，我们发现联带与单带相比，能够减少能量损失，所以应尽量使用联组皮带。
1.1.3 减速箱影响减速箱损失包括轴承损失和齿轮损失，它们都是由摩擦引起，减速箱中一般有三对人字齿轮，齿轮在传动时，相啮合的齿面间有相对滑动，因此就会发生摩擦与损失，增加动力消耗，降低传动效率。
如果减速箱润滑不好，减速箱的损失将增加，效率将下降。
1.1.4 四连杆机构影响在抽油机四连杆机构中共有三副轴承和一根钢丝绳。
四连杆机构损失主要包括摩擦损失及驴头钢丝绳变形损失。
抽油机井机采系统效率影响因素分析
881 抽油机井系统效率及影响因素分析从抽油机井系统来看，其能够持续地进行能力转化与能量传递，有效能量与油井的入口能量之比是油井采油系统的效率，而系统的效率，则包括地面和井下效率，从四连杆、减速箱、皮带、电动机等构成，后者是油管柱效率、抽油泵效率、抽油杆效率、盘根箱效率构成的。
地面因素主要有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。
井下因素主要有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。
抽油杆的摩擦及弹性伸缩损失。
设计和管理因素主要有泵径、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[1-2]。
2 提高抽油机井提高系统效率措施系统效率是由产液量、有效扬程、电机输入功率等因素决定的要提高系统效率就必须要减少各个环节的损失。
2.1 优化抽油机井间开制度单井系统效率的高低是有杆抽油井运行是否协调的重要标志，单井系统效率越高，产液的吨油耗电量越少。
以“有效冲程最大化、生产载荷最小化”为原则，重点开展油井间开、参数优化、平衡调整等工作，治理井泵效提高5.6%，系统效率提升1.2%[3]。
通过评价电费与效益关系，确定无效井临界效益产量0.033吨/小时，依据液面恢复，按照单井供液能力，确定停井时间。
关井时间通过液面恢复法确定最佳关井时间5天。
充分依托现有数字化建设条件，通过数据采集、远程控制两个方面的智能化技术建设，实现油井管理智能化，打造智能采油示范区，图1[4-5]，见表1。
图1 地层井下关井压力测试抽油机井机采系统效率影响因素分析陈鹏 曹开开 刘强延长油田股份有限公司志丹采油厂 陕西 延安 716000摘要：油田开采选用的多为有杆抽油法，近些年来油田开采工程的开展，采油成本有了明显的上升，采取针对性的改进措施，以此来提升采油效率，提高油田开采的经济效益。
机采系统效率影响因素及对策简析
机采系统效率影响因素及对策简析一、机采效率影响因素分析为了研究抽油机井系统效率的影响因素,可将机采效率效率影响因素分解为地面因素、地下因素和设计管理因素。
1、地面因素机采井地面效率主要由三部分组成,即电机效率、皮带传动效率、减速箱和四连杆机构效率。
(1)抽油机电动机在正常运行时均以轻载运行,存在“大马拉小车”现象,使电机负载率低,对机采系统效率影响较大。
根据抽油机电机负载率与效率的关系曲线,当电机负载率低于20%时,随着负载率的提高,电机运行效率上升幅度较大,当电机负载率高于20%时,随着负载率的提高,电机运行效率上升缓慢,当电机负载率高于40%时,随着负载率的提高,电机运行效率基本稳定在90%。
根据抽油机电机运行工况特点,确定20%-40%为抽油机电机经济负载率。
适度降低电机功率,不但能提高电机负载率,而且可以降低电机空耗产生的无功功率损失,减少耗电量,提高系统效率。
(2)传动皮带和减速箱对机采效率的影响主要表现在传动过程中摩擦造成的功率损失。
(3)抽油机四连杆机构,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在往复运动过程中的弹性变形所造成的损失。
抽油机各部件松动或润滑保养不好,造成抽油机各部件之间的摩擦、变形,致使抽油机不平稳运行,从而无功耗电,影响机采效率。
2、井下因素(1)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)抽油杆的影响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。
(3)抽油泵效率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由于水力引起的功率损失。
(4)盘根盒的影响主要表现在光杆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。
抽油机井系统效率影响因素及提高系统效率方法
Pt
Pe—抽油机有效功率 Pt—电机输入功率
• 2、系统效率的分解 根据有杆抽油系统工作的特点，可以盘根盒为界，
将整个系统分为地面和井下两部分： 地面效率主要指从电动机到盘根盒之间所有的设备
包括电动机、皮带轮、减速箱、各连杆和盘根盒的效率。
地面 电动机 皮带轮 减速箱 各连杆 盘根盒
井下效率是指从盘根盒以下到抽油泵之间所有设备包 括油杆柱、油管柱和抽油泵的效率。
泵效 %
33.32 44.43 44.67 59.56 15.95 21.27 22.50 30.00
目前白狼城综合日报中计算出泵效的有110口井，其中泵 效小于30%的油井约有50口，这些井日产液量均小于7方， 冲次基本全为8次/分，泵径大都为44泵，建议调整工作参数， 提高泵效；另外有4口井泵效大于90%，这几口井产液量均 大于15方，建议下一步换大泵径抽油泵。
4、国内外系统效率统计 • 有杆泵采油是最目前最主要的采油方式
井数：中国80%，美国85%，俄罗斯75% 产量份额：产油量的75%，产液量的60％ • 能耗统计 系统效率：中国26%，美国40%
白狼城34%，魏家楼17% 用电量：占整个油田用电量的25-30% 与世界水平相比则有相当的差距，大量的能量在原油举升 过程中被损耗掉，系统效率的提高还有很大的空间和潜力 如果能够将抽油机的系统效率平均提高 1 个百分点，那么 全国每年将节约近 2亿度电。
• 井下影响因素 （1）杆柱效率：主要是油杆柱磨擦损失和弹性变形损失 （2）油管柱效率 主要是由于油管漏失引起的损失和原油沿油管流动引起 功率损失即水力损失。 （3）抽油泵效率 抽油泵效率影响因素主要有以下几点： 地层因素：地层因素是影响抽油泵效率最重要的因素， 地层能量和渗透率的高低影响液面高低； 沉没度：沉没度（下泵深度）影响泵的吸入量； 油井工作制度：冲程、冲次和泵径影响泵的理论排量； 日开抽时间；油井日开抽时间决定泵的理论排量； 活塞与泵筒之间的密封程度，活塞与泵筒的摩擦； 抽油杆柱和管柱的弹性伸缩影响泵的吸入量。
抽油机井参数调整对系统效率的影响
抽油机井参数调整对系统效率的影响抽油机井是一种用于提取地下油田中的石油的设备。
油井的参数调整对系统效率有着重要的影响。
本文将就抽油机井的参数调整对系统效率的影响进行讨论。
抽油机井的参数调整对油井的产量有着直接影响。
产量是指每天从油井中提取的石油量。
对于油井的参数调整，包括抽油机的抽油深度、抽油速度和抽油机的工作时长等。
抽油深度是指抽油机能够达到的油井深度，抽油速度是指抽油机每分钟抽取石油的速度，工作时长是指抽油机每天工作的时间。
通过调整这些参数，可以使得抽油机井的产量得到提高。
增加抽油机的工作时长可以增加每天从油井中提取的石油量。
抽油机井的参数调整对油井的能源消耗有着直接影响。
能源消耗是指抽油机井在工作过程中所消耗的能源量。
对于油井的参数调整，可以通过调整抽油机的功率来控制能源的消耗。
增加抽油机的功率可以提高抽油的效率，但同时也会增加能源的消耗。
在参数调整时需要进行综合考虑，以寻找能效最优的工作参数。
抽油机井的参数调整还对油井的可靠性和维护成本有一定的影响。
可靠性是指抽油机井在长期运行过程中的稳定性和可靠性。
对于油井的参数调整，需要确保抽油机井在长期运行中不会出现过载或故障的情况。
过载可能导致抽油机井的损坏，故障可能导致生产中断和维护成本增加。
在进行参数调整时需要充分考虑油井的可靠性和维护成本。
抽油机井的参数调整对系统效率有着重要的影响。
合理调整抽油机的参数可以提高油井的产量，减少能源的消耗，同时还需考虑油井的可靠性和维护成本。
为了获得最佳系统效率，需要进行综合考虑，基于实际情况进行参数调整。
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。
抽油机井系统效率影响因素分析与改进措施
抽油机井系统效率影响因素分析与改进措施作者：李林来源：《教育科学博览》2013年第09期摘要：机采系统效率主要由地面运行设备的效率和井下杆管泵效率两部分构成，本文从地面设备、井下杆管、泵和管理及油井的参数设计等方面分析了影响抽油机井系统效率的因素，本文从有杆泵抽油机井的井下工具、地面设备、配套设施等各个环节，对影响有杆泵机采系统效率的因素进行了细致地分析，并针对各影响因素提出了有效的对策，对于提高有杆泵抽油机井的系统效率，降低油井运行成本，实现油井节能降耗，具有一定的指导意义。
1 抽油机井系统效率影响因素分析随着油田的开发，埕东油田进入高含水期，抽油机长时间的低效运行，不仅造成大量电能的浪费，而且影响设备的使用寿命，提高抽油机机采效率是一个复杂的系统工程，主要取决于设备状况、参数优化等方面，通过加强分析，确定科学的调整方式，实现供采协调，充分发挥油井产能，从而降低能耗，提高经济效益。
影响有杆泵抽油机井系统效率的因素较多，它不仅受抽油设备和抽油参数的影响，而且还受油井管理水平和井况的影响。
由于能量在转换和传递过程中，总会发生能量损失，用Pi表示输入功率，用Pe表示有效功率，用△P表示损失功率，则有：Pi=Pe+△P根据抽油机井系统的组成情况，可以把损失功率△P分解为8个部分，即：（1）电动机损失部分功率△P1：当电动机输出功率为额定输出功率的60-100%时，电动机的工作效率与额定效率接近或相等，否则将低于额定效率；而在抽油机工作时，负荷变化极大，所以其电动机的工作效率低于其额定效率。
据资料显示，电动机的额定效率约为90%，而应用于抽油机上的工作效率只有70%左右，这部分功率损失对系统效率的影响很大。
（2）带传动部分的损失△P2：油田应用较为普遍的普通V带、窄V带和同步带的效率一般在在95%左右，即这部分的损失功率为5%。
（3）减速器部分的损失△P3：减速器损失分轴承损失和齿轮损失两部分，一副轴承的功率损失约为1%，共三副合计为3%，一副齿轮功率损失为2%，三副为6%，故减速器的损失功效率9%。
抽油机井参数调整对系统效率的影响
抽油机井参数调整对系统效率的影响抽油机井是石油生产过程中不可或缺的设备之一，它的参数调整对系统效率起着至关重要的作用。
在石油行业中，通过对抽油机井参数的合理调整，可以有效提高系统的生产效率和运行稳定性，从而达到节能减排的效果。
本文将围绕抽油机井参数调整对系统效率的影响展开探讨。
抽油机井的参数调整对系统效率的影响主要体现在以下几个方面：1. 提高产量：通过调整抽油机的转速、泵径、泵深和抽油挂重等参数，可以有效提高产量。
合理的参数设置可以确保泵在最佳工作状态下运行，提高系统的生产能力。
对于不同类型的油井，需要根据井下情况和生产需求进行相应的参数调整，以达到最佳生产效果。
2. 降低能耗：抽油机井在生产过程中消耗大量的能源，合理的参数调整可以有效降低系统的能耗。
通过减小泵径、降低转速和调整泵深等手段，可以减少泵的阻力和能耗，提高能源利用率。
合理的参数调整还可以减少泵的损耗，延长设备的使用寿命，降低维护成本。
在实际生产中，抽油机井参数的调整需要综合考虑多方面因素，包括井下地层情况、油藏物性、生产需求、设备性能等。
针对不同类型的油井和不同的生产阶段，需要采取不同的参数调整策略，以实现最佳的生产效果。
针对新疆某油田的实际生产情况，在进行抽油机井参数调整时，需要重点考虑以下几个方面：2. 油藏物性：不同的油藏物性对抽油机的参数设置也有一定的影响。
稠油和稀油的抽油机参数设置会有所不同，需要根据油藏的物性特点进行相应的调整。
3. 设备性能：抽油机的转速、泵径、泵深和泵排量等参数，需要根据设备的性能特点来确定。
合理的参数设置可以提高设备的利用率，降低能耗和维护成本。
在实际操作中，需要综合考虑以上因素，并借助先进的生产管理系统和设备监控技术，对抽油机井进行全面的参数调整和优化。
通过对系统进行实时监控和数据分析，及时调整参数，动态跟踪井下情况，可以确保系统的最佳运行状态，实现高效生产。
实际生产中，新疆某油田通过对抽油机井参数进行科学调整，取得了明显的成效。
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抽油机井参数调整对系统效率的影响
发表时间：2019-07-26T15:58:28.490Z 来源：《基层建设》2019年第14期作者：李静崔伟平佟丽丽
[导读] 摘要：随着油田开采程度的加深，尤其针对抽油机井参数调整变化频繁的特点，采用边际成本、盈亏平衡原理以及石油工程相结合的方法，分析研究得出：抽油机参数调大油井，在不同油价、不同投入产出比下有效期内累计增油经济开采界限；参数调小井，在不同油价下有效期内累计降油经济开采界限；以及改捞油井，在不同油价下的临界经济产量。
大庆油田有限责任公司第七采油厂第二油矿716队黑龙江大庆 163000摘要：随着油田开采程度的加深，尤其针对抽油机井参数调整变化频繁的特点，采用边际成本、盈亏平衡原理以及石油工程相结合的方法，分析研究得出：抽油机参数调大油井，在不同油价、不同投入产出比下有效期内累计增油经济开采界限；参数调小井，在不同油价下有效期内累计降油经济开采界限；以及改捞油井，在不同油价下的临界经济产量。
通过相应的调参措施，取得较好的经济效益。
最终达到降低生产成本、提高投入产出比的目的，为油田经济开采提供了有效依据。
关键词：抽油机井；参数调整；效率
引言
原油开采过程中，当沉没度超过合理沉没度时，油井产量不再增加，造成系统效率下降。
因此，在日常管理中对抽油机井及时作出参数调整，保持油井合理的沉没度对提高产液量及抽油机井系统效率，实现节能降耗具有重要意义。
1影响因素分析
1.1地面系统影响
抽油机系统效率是一项综合性计算指标，受多方面因素的影响，其中地面系统主要包括电机、皮带、减速箱、四连杆、平衡度、冲程、冲次、井口油压、套压、盘根等。
电机设备性能维护及电机负载率的合理匹配是保证抽油机正常工作的根本；作为抽油机传动部分的皮带传动松紧度、减速箱润滑效果和四连杆机构润滑点的保养是保障最大能量传递减少电机耗能的重要环节；抽油机平衡度的好坏直接影响抽油机的能耗，抽油机不平衡不仅会增加电机内耗也会降低其它部件的使用寿命，从而影响系统效率；冲程、冲次是影响抽油过程的重要参数，根据产液能力选择合理范围，最大限度改善抽油机运行工况，可以延长检泵周期，提高生产效率；严格按流程量取油压、套压，是反映生产情况的最直接的数据，如果压力过高直接会造成泵的漏失和降低举升，从而影响系统效率；盘根盒的作用主要是对光杆的密封，在保证不漏油的前提下合理的松紧度可以有效降低能耗，提高系统效率。
1.2井下系统影响
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；沉没度要根据油井的产量和动液面来确定，沉没度过大，会增加抽油机的负荷，加大能耗；抽油泵是整个机采系统井下部分的核心，降低泵挂摩擦损失、泵漏失损失等，强化对于开发过程中油层供液能力及地质因素差异的研究，降低泵效对系统效率的影响；做好防蜡和清蜡工作，保证机采井生产能力，保证系统效率。
2经济界限值在抽油机井参数调整中的应用
2.1调整的计算方法
油田生产中抽油机井参数调整，主要包括冲程、冲速和泵径3个项目，调整冲程和冲速2个项目，主要影响参数调整工作量费用和调整后耗电费用；而调整泵径主要影响作业费用和耗电费用。
参数调整工作量费用和换泵作业费用按关联交易价格计算；计算耗电费用主要考虑电动机消耗功率的变化导致耗电量的变化带来的费用，为了预测项目经费，选择调整前测量电动机耗电和计算调整后电动机功率折算耗电的办法，预算耗电增长或降低费用。
其中，计算电动机功率应用功率和曲柄扭矩关系公式：
式中：
其中，曲柄轴等值扭矩为
式中：Mmax为曲柄轴最大扭矩，N·m；k为不同方法确定的比例系数，简谐模型k=0.707；回归分析结果k=0.54；根据理论分析和实际资料的计算结果，并考虑到不平衡等因素，取k=0.6[6]。
其中，计算曲柄轴最大扭矩利用前苏联拉玛扎诺夫的经验公式：
式中：
根据以上公式可知电动机功率为
其中，悬点的最大和最小载荷为（忽略惯性和摩擦载荷）：
式中：
应用测量电动机单根电缆耗电计算电动机功率为
式中：应用公式（其中，调整前电动机效率应与测量电动机功率近似相等，因此调后电动机功率为
了较好的效果。
图11 #。