抽油机井系统效率计算公式
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
1
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
2
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％.
11
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
采油工常用公式.
采油工常用公式一、地质1、孔隙度 %100⨯=fPV V φ 式中ф——储油岩石的孔隙度，％； K ——岩石中的孔隙体积； V f ——岩石的外表体积。
2、含流体饱和度%100%100⨯=⨯=fo p o o V VV V s φ 3、饱和度关系当地层压力大于饱和压力时，岩石孔隙中有油、水两相，其饱和度关系为： S 。
+s w =1 (1—7) 原始条件下原始含油饱和度为：S oi =l —S wr ， (1—8)当地层压力小于饱和压力时，岩石孔隙中有油、水、气三相的关系为： S o +S w +S g =1 (1—9) 4、绝对渗透率可由达西定律求得：PA LQ K ∆=10μ式中K ——储油岩石的渗透率，μm 2； L ——岩心的长度，cm ； A ——岩心的截面积，cm 2；Q ——通过岩心的流量，cm 3／s ； △P ——岩心两端的压差，MPa ； μ——流体的粘度，mPa ·s 。
5、气的有效渗透率 )(10222212P P A LP Q K g g g -=μp 1、p 2——分别为岩心入口处和出口处压力，MPa 。
6、油的相对渗透率 %100⨯=KK K oro 7、水驱油藏的最终采收率。
wiorwi w S S S ---=11η8、原油体积系数osoo V V B =式中 V o ——原油在地下所具有的体积，m 3；V os ——原油在地面脱气后所具有的体积，m 3。
9、溶解气油比与压力的关系为：P R s α=，α称为溶解系数：bsi s P R P R ==α10、原油体积系数与压缩系数及收缩率概念？公式？ae oso o o P P V V V C ---=1收缩率 oos o 收缩V V V -=δ注意原油的压缩系数在压力高于饱和压力时为正，低于饱和压力时为负。
11、综合压缩系数（以岩石体积为基准）P V Vw S w C S C C C f o o f t ∆∆=--=)(φφ12、弹性储量为：)(b i f t P P V C V -=∆13、在正几点法井网中,注采井数比为：23-n 14、折算年产量=12月份产量×365/12月份的日历天数36531⨯=十二月全年Q Q15、月、日注采比woo o wi q B q Q B +=ρ16、累计注采比poopii W B N W B +=ρ17、采油强度与注水强度是流量与油层有效厚度的比值：hQ Q h =18、水驱指数是累计注水量与累计采水量之差与累计采油量的比值：ppi s N W W J -=对于刚性水驱油藏，水驱指数应等于1。
抽油机系统效率
ρl－混合液密度 h－有效扬程
二、评价方法及技术路线
（二）评价指标——理论依据
输入功率的理论体系 地面损失功率（PU） 深井泵生产过程中，地面抽油机和电机所损耗的功率。
Pd：电机空载功率
S：冲程 n：冲次
F上：光杆在上冲程中的平均载荷 F下：光杆在下冲程中的平均载荷
K1、K2：地面损失功率同光杆在上、下冲程中的平均载荷的相关系数
系统效率：
Q H g QH
86400 P 8816.3P
百米吨液耗电： x W QH
两者之间关系： x 1
3.67
一、前 言
传统的考核指标体系
目前涉及抽油井系统效率评价与管理相关的行业标准有三个。
SY/T5264-2006
SY/T6275-2007
SY/T6374-2008
一、前 言
η = P有/ P入 = P有/（P地+P粘+P滑+P有-P膨）
二、评价方法及技术路线
（二）评价指标——理论依据
输入功率的理论体系
有用功率（Pef） 在一定扬程下，将一定排量的井下液体提升到地面所需要的功率称
作有效功率。
Pef＝Qtρlgh/86400
h=H+（P油-P套）/ ρl
Qt－产液量 g－重力加速度
2011年3月
目录
一、前言 二、评价方法及技术路线 三、开展主要工作 四、取得主要成果 五、认识及建议
一、前 言
鲁明公司2010年生产耗电4863.65万千瓦时，提液系统耗电
3254万千瓦时。占总生产能耗的66.9%。分公司提液系统耗电占
总生产能耗的54%。
100.0% 90.0%
96.8% 88.9% 91.6% 89.7%
浅谈抽油机井系统效率
＾ ，
＂ ＝ ｗ ｒ ×１ — － ００ ％
１Ｖ
ｔ
叼＝ 轴・ 绳 （９ ） ９ ％＝ ５ ３ ， ＝ ９ ％ 。 ８ ９ ％ ７ ｘ
于是 ． 面效率最 大 目标值表示 为 地
＝ ・ ３ ８ ％ ｘ ２ ｘ ５ ＝ ２ ｌ ２・ ＝ ０ ８ ％ ９ ％ ６ ％
１ 油 机 的输 入 功率 ． 抽
Ｐ ——油管 内 合液密度．０ｋ ／ ｍ 昆 １ ｇｍ；
一
，７
Ｐ ＝ ． （— ．４ ２￣ ０６ １ ０１０ｆ ） ６
从本 公式可 以看 出， 只要提高产液 量 ｐ， 增大 抽油机 的有效举升 高度 日． 降低抽油机 的输入功率 ， 即可达到提高机采效率的 目的。
３３１ 高 产 液 量 ．．提
有效功率 ． 又称水功率
Ｖｅ
Ｑ ｌｇ 日 ｐ
— —
６— — 一 ８ ０ ４０ —
式 中 ——抽 油机井有效 功率（ － 水功率 ）Ｋ ｙ称 ， Ｗ；
Ｑ — 油井 实 际产 液 量 ， ／ ； — ｍ’ ｄ 日— — 有 效 举 升 高 度 ， ｍ：
相 比于全 矿全场其他 兄弟单位来说 是 比较低 的 ， 除去本 队井多 ， 断块 比较 复杂 ． 于管 理等等 一些 自然 ， 不便 客观因素。 在提高机 采效率 方面 我们还有一些努力要做 ． 面介绍了计算 机采效率的公 式 上
有 功电能表所转 到圈数 ’ ｒ ；
Ｋ１ —— 电压互感器 变化 ． 常熟： 有功电能表耗电为 １ Ｗ＊ Ｋ ｈ时所转 的圈数，（ｗ ｈ ； ｒｋ ＊ ） ／
— —
￡— — 有 功 电能 表 转 圈 所 以的 时 间 ，。 ｓ
３３ －整个 系统效率 的最 大 目标值 有杆抽 油系统效率 的最大 目标值 。 最终可求得为
抽油机系统效率计算
2011年10月18日 2011年10月18日
老师在课堂上讲的抽油机井系统效率计算方法， 老师在课堂上讲的抽油机井系统效率计算方法， 可以对每个节点的效率进行分析， 可以对每个节点的效率进行分析，找出影响系统效 率的主要因素，针对性采取相应的措施。 率的主要因素，针对性采取相应的措施。
敬请批评指正 !
分子：1000kg液举升 液举升100m做的功 分子：1000kg液举升100m做的功 980000J,除以 除以3600s再除以 再除以1000， 为980000J,除以3600s再除以1000， 则换算成kw.hr。 则换算成kw.hr。 乘以100，得到百分数。 乘以100，得到百分数。 例如:油田吨液耗电是20kw.hr,动液 例如:油田吨液耗电是20kw.hr,动液 1650米 面1650米，系统效率计算结果为 22.5%。 22.5%。
27.2 系统效率 = 百米吨液耗电
系统效率是最终的输出功与最初的输入 功的比值。 功的比值。上面这个经验公式可以简单评价 抽油机系统效率， 抽油机系统效率，系统效率是一个一个节点 效率的连续相乘得到的， 效率的连续相乘得到的，前面节点的输出功 率是后面节点的输入功率， 率是后面节点的输入功率，这样分子分母就 约分掉了， 约分掉了，最后剩下的是举升液量做的功和 相应输入电功的比值百分数。 相应输入电功的比值百分数。
机采效率计算
注:显示日期比实际日期晚一天，即：
显示日期2011-1-11实际为2011-1-10的数据
机采系统效率计算
四、效率计算，将上文数据录入计算模板
其中 绿色部分为生产运行查询数据，红色部分为手动录入数据， 蓝色部分为带公式计算。
机采系统效率计算
供电工程
机采系统效率计算
一、概念简介 本文所述机采系统效率，即该油井抽油机正常工作采液时有效功 率与电机实测功率的比值，以百分数表示，反映改井机采系统运行状 态。 二、公式简介 机采系统效率η =有效功率/实测功率 有效功率P =
有
பைடு நூலகம்
式中： P有——有效功率，kW； Q——油井日产液量，m 3／d；H——有效扬程，m；p——油井液体密度，t/m3； g——重力加速度，g=9.8m/s2
机采系统效率计算
三、数据取得 2、生产数据取得 数据来源：采油五厂生产运行系统 网址：http://10.75.224.10 具体操作如下图所示：
机采系统效率计算
（1）输入网址： http://10.75.224.10
机采系统效率计算
（2）选择“日报查询”-》“油井单井查询”
机采系统效率计算
有效扬程H=H减+
式中： H减——油井动渡面深度，m； P油——油井井口油压，MPa； P套——油井并口套压，MPa；
机采系统效率计算
三、数据取得 1、电机实测功率 测试要求： （1）、井口实测功率，功率因数（功率因数为厂考核数据） （2）、该井单井实测，纯采油功率不含电热、生活电等其它因素。 （3）、实测单据注明井号（标准井号）、测试日期、测试人 （4）、审核单据，确保单据数值有效。
机械采油井系统效率计算方法
机械采油井系统效率计算方法一定义1 机械采油井的输入功率——拖动机械采油设备的输入功率2 机械采油井的有效功率——将井内液体输送到地面所需要的功率3 机械采油井的系统效率——机械采油井的有效功率与输入功率的比值4 抽油机井的光杆功率——光杆提升液体并克服井下各种阻力所消耗的功率5 抽油机井的地面效率——光杆功率与电机输入功率的比值（电动机效率·皮带轮效率·抽油机四连机构效率）6 抽油机井的井下效率——抽油机井的有效功率与光杆功率的比值（盘根盒效率·抽油杆柱效率·抽油泵效率·油管效率）二测试方法和计算公式1电气测试参量：输入功率或电流、电压和功率因数。
2井口测试参量：回压、套压、产液量、含水率和原油相对密度。
3井下测试参量：油井动液面深度。
4光杆测试参量：光杆载荷和光杆位移。
计算公式1机械采油井的输入功率P1=3600n p·K·K1/N p·t p式中：P1——输入功率，KWn p——有功电表所转的圈数，rK——电流互感器变比，常数K1——电压互感器变比，常数N p——有功电能表耗电为1KW·h时所转的圈数，r/(KW·h)t p——有功电能表转N p所用的时间，s（现在输入由仪器直接测出）2机械采油井的有效功率P2=Q·H·ρ·g/86400式中：P2——有效功率，KWQ——油井产液量，m3/dH——有效扬程，mρ——油井液体密度，t/ m3g——重力加速度，g=9.8m/s23有效扬程H=H d+（p o-p t）·1000/p·g式中：H——有效扬程，mH d——油井动液面深度，mp o——回压，MPap t——套压，MPa4油井液体密度ρ=(1-f w)·ρo+f w·ρw式中：f w——含水率ρo——油的密度，t/m3ρw——水的密度，t/m35光杆功率（抽油机井）P3=A·S d·n c·n s/60000式中：P3——抽油机光杆功率，kWA——示功图面积，mm2S d——示功图减程比，m/mmn c——示功图力比，N/mmn s——光杆实测冲次，min-1（由仪器直接测出）6抽油机的地面效率ηd=P3/P1式中：ηd——抽油机井的地面效率7抽油机井的井下效率ηj=P2/P3式中：ηj——抽油机井的井下效率8单井的系统效率η=P2/P1式中：η——单井系统效率测试方法测试井的选择——应选机械采油井所配机、泵正常运行的生产井为测试对象测试用仪器仪表——应在检定合格周期内待测参量的测试——检查仪器仪表连接无误后，按机械采油井的操作规程进行启动。
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一、抽油机井系统效率
抽油机井系统效率是指将液体举升到地面的有效作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的比值。
i
e p p =η 其中，抽油井的有效功率是指将井内液体举升到地面所需要的功率；抽油机的输入功率是指拖动机械采油设备的电动机总的消耗功率。
抽油机的输入功率可由现场测试取得，抽油井的有效功率可由以下公式计算：
Q·H·ρ·g
P e ＝————————
86400
式中：Ｐe ——有效功率，KW ；
Q ——油井日产液量，m 3/d ；
H ——有效扬程，m ；
ρ——油井液体密度，t/m 3；
g ——重力加速度，g=9.8m/s 2；
其中有效扬程：
（Po —Pt ）×1000
H=Hd + --————————
ρ·g
式中：Hd ————油井动液面深度，m;
Po ————井口油压，MPa;
Pt ————井口套压，MPa;
二、抽油机井平衡合格率
1、抽油机井平衡度
抽油机井稳定运行过程中，下冲程时的最大电流与上冲程时最大电流比值。
（80-100%合理，小于80％欠平衡，大于100%超平衡）。
平衡度=(I 下行峰值/I 上行峰值) ×100%
采液用电单耗：油井采出每吨液的用电量，单位t
采液用电单耗＝W/Q
式中：W—油井日耗电量，Kw；Q—油井日产液量，t3/d 2、抽油机井平衡度合格率：
抽油机井平衡度达标的井数占总开井数的比值。
抽油机井平衡度合格率=(S合格/S总)×100%
式中：S合格—抽油机井平衡度达标的井数；
S总—抽油机开井总数。
三、抽油机井泵效
抽油机井的实际产液量与泵的理论排量的比值叫做泵效。
η=（Q实/Q理）×100%；
式中：η—泵效(%) Q实—指核实日产液量(m3/d)；
Q理—泵理论排液量(m3/d)；
其中：Q理=×10-3×S×N×D2
式中：S—冲程(m) N—冲数(n/m) D—泵径(mm)；
四、采液用电单耗
油井采出每吨液的用电量，单位t
采液用电单耗＝W/Q
式中：W—油井日耗电量，Kw；Q—油井日产液量，t3/d。