浅谈提高有杆泵泵效的途径
塔河油田外输泵站提高泵效的调整方案

0 4 .6
O 5 .5
O 4 .8
O. 42
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1 泵 定 频 3 1泵 定 频 4 H 5 Z, 3 1 泵 调频 , 3泵 调 频 运 行 l 分 3 5
钟 1
3 1
40 0 40 2 40 0
作者 简介 :李悦钦 (96 15一), gJ成都人,西 男,  ̄I I 南石油大学
机 电学院党 委书记 ,主要研 究方向 :流体 力学 、摩 擦磨损 、螺 杆
3 一 ■ 技术交流 6
一
石油和化工 设备
2 1年第 1卷 01 4
调整 过 程液 位 控制 :如果 液位 低 于H,达 到H一 △ H时 ,泵 1 电机继 续 运行 ,变 频器 停止 泵 2 行 ; 运 如 果 液 位 高 于H,达 到H+ △H时 ,泵 1 电机 继 续运 行 ,变 频器 启 动泵2 行 。 运 ( )方 案实 施 的可 行性 3 l 、 1 区所 有 站 场 外 输 泵 系 统 都 配 置 了变 频 0 2 器 ,且 可 通 过 控 制 间 中 央控 制 台 对 变 频 器 进 行 远 程 控 制 和 设 置 。调 整 运 行 中 理 论 上 可 以实 现 无 人
看 管运 行 。
在 现 场 来 液 量 允 许 的情 况 下 , 1机 组 以4 、 0 4 、5 三 个 频 率 定频 运 行 ;相 应 的 ,3机 组 频 率 5 0 调 整 范 围4 . 0 。各 个 频 率 点 稳 定运 行 时 间 为 0 5 Hz
1mi 5 n。
液 位 低 于 1 m,达 到 l 时 ,停 止 3泵 运行 ; . 2 m 液位 高 于 1 m,达 到 1 m 时 ,启 动3泵 运 行 。 . 2 . 4
抽油井机杆泵优化匹配与调整对策研究

3对 抽 油泵 的 需求 随着油 田开发难度的加大 ,低渗油层的动用和 比例的增 大, 油 田平均单井 日产液量有 所降低, 抽油泵泵效较低 , 油井 油 田由于低产液、 气体、 腐蚀、 结垢、 结蜡 、 同时泵位于斜井 系统效率低 。因此 , 结合 油田油藏和生产特点 , 积 极探索优化 段等 问题的存在 , 使泵 的工作环境更加不好 。 目前基本 以管式 抽油机参数是提高抽油机系统效 率和 降低油井投资成本的重 整筒泵为主。 根据油田井 的产量分布情况可能 明显看出, 使用 要 途 径 之一 。 小的泵径会减小抽油杆柱的杆径 , 减低抽油机悬点载荷 , 提高 1 对 抽 油 机 的 要 求 系统 效 率 , 降低 能 耗 。 但 泵 体 太小 后 在 加工 及 表面 镀涂 工 艺 方 目前油 田常用抽油机按大 小分有: 6 型、 8 型、 1 0 型 以及 l 2 面难度提高 。小批量生产成本不但不会降低反而还会升高。
加合理的机 、 杆、 泵系统来取代 目前的系统 。依靠新技术、 变 上 几 个 参 数 。 但 由于 生产 情 况 不 一样 ,油 田对 拙 油 机各 种 参 改 旧观念 , 研 发 或 改进 现 有 设备 很 有 必要 。 数 需 求 的重 点 有所 不 同 。以 油 田 为例 , 由于 产 液量 小 , 对 减 速 4 . 1 抽油机冲程 参数 箱额定扭矩、 电机功率、 冲程 、 冲 次的要求都不高, 需要满足 的 冲程损 失是抽油泵效率降低 的重要方面,直接影响抽油 首要条件是抽 油机 的额定悬 点最大负荷 。其它参数的配置应 机选择合理的冲程 , 与活塞及油管截面积 、 抽油杆长度及截面 在尽可能降低 系统效率 的前提下进行 。 计算和实测 资料表明: 积、 动液面深度、 液体密度等有关。随着泵径减小, 抽油机冲 即使 1 0型、 1 2型抽油机, 其额定扭矩也不会 超过 3 7 k N ・m。 程损失减少。为了减少冲程损失对抽油泵效率的影响,应尽 冲程最大为 3 m 即可 , 冲 次选择 以尽可 能低为好 。 量增大抽油机光杆冲程 。冲程长度增加对于悬
影响抽油泵泵效因素分析

计算出表一中的漏失量及相应的泵效损失,泵效损失在0.97- 7.25%之间,根据表二试验数据推算出的泵效损失在3%以下。抽油
泵实际生产中,受泵挂深度加深等因素影响,漏失量会增加;随着
井液粘度的增加,漏失量会减少;目前国外研究认为由于抽油泵为 间隙滑动密封,3-5%的漏失将会起到很好的润滑作用,能够延长
泵腔充满度、克服部分粘滞阻力,减少冲程损失,部
分抽稠油泵的特殊结构能够与油井的降粘措施、泵下 加重配套,有效减少稠油油井不利因素的影响,可提 高抽油泵泵效2~5%。
3、斜度影响及应对措施:
随着水平井、侧钻井、丛式井的增多,要求抽油泵在倾
斜状态下工作,此种状态下,常规抽油泵阀副不能及时启闭, 泵效损失可达40%。在室内对抽油泵进行倾斜角度下的密封试 验表明:在水平~75°放置状态下,常规抽油泵的阀球不能 密封(需靠外力吸引阀球座封),如果没有外力作用,压力
由于油井存在含气、油稠、抽油泵沉没
度低、泵挂位置存在斜度等情况,会造成抽
油泵泵腔井液未充满、阀球开闭滞后等现象, 致使抽油泵排液量下降,严重影响了泵的系 统效率。这部分因素取决于油井工况,国内 外针对油井工况研制了特种抽油泵以提高泵
腔液体的充满度,抽油泵与油井工况有机结
合是提高油井产量的基础。
1、气体影响及应对措施: 当油井含气量较大时,会造成抽油泵充满度低,当气液比达 到30m3/m3时,泵效就会明显下降;严重含气井可降低泵效90%, 气锁造成抽油泵不出液的现象也时有发生;并且含气造成的液击
二、抽油泵阀球启闭造成排量损失分析:
阀球启闭滞后会造成抽油泵排量损失,只要泵腔存有气 体或未充满就会造成阀球启闭滞后;阀球开启所需压差约为
0.003MPa(非常小),而造成排量损失的主要原因应该是游动
抽油杆受力状况分析与优化策略研究

抽油杆受力状况分析与优化策略研究摘要:建立抽油泵正常工作过程中的力学模型, 根据抽油杆的弹性伸长量, 计算了防冲距的合理取值, 从而改善了抽油泵防冲距设计中常因采用经验值而使泵效降低的问题。
结合抽油泵泵阀的开启条件, 推导了抽油泵柱塞的滞后位移, 进而得到抽油泵在一定杆管泵组合下的排量系数及防冲距对泵效的影响关系式, 为合理确定防冲距提供了依据。
关键词:抽油井;泵效影响因素;杆受力分析;配套技术;防冲距在有杆泵采油生产中, 影响抽油泵泵效的因素主要有杆管柱的伸缩、井液中的含气量、泵的充满度及漏失等。
由于余隙空间的存在, 使得泵在抽油过程中, 余隙空间被弹性能大的气体所占据, 致使上冲程时泵的固定凡尔开启滞后或根本打不开(气锁), 井液进泵数量减少甚至进不了泵, 极大地影响了抽油效率。
而且余隙越大, 余隙内残留气体越多, 则气体影响越大, 造成有效冲程越小, 泵效越低。
在高油气比油田的有杆泵采油中这种影响尤为明显。
目前人们主要从增加泵的沉没度、加大冲程、降低冲次等方面进行研究[, 以提高抽油泵效率。
本文通过对抽油杆的受力状况及其弹性变形量的分析, 研究合理的余隙容积, 以提高泵效。
1防冲距的理论分析在抽油泵抽汲循环的上、下冲程过程中, 液柱的重力从固定凡尔上转到游动凡尔上, 使抽油杆柱和油管交替加载和卸载。
因静液柱重力引起的抽油杆柱和油管柱在工作过程中发生弹性伸长, 使抽油杆下冲程时下移的距离大于实际冲程的长度, 故防冲距的目的主要是考虑到抽油杆在轴向拉力的作用下会伸长, 避免杆柱与泵筒底部发生碰撞而上提的一定距离, 杆柱的实际伸长量一般都小于所提距离, 所以活塞的实际冲程也小于理论冲程。
1.1 抽油杆受力分析根据抽油杆柱在工作过程中的受力状态, 建立力学模型。
由采油工艺可知杆柱所受合力为F′r =W′r +Wfd +Wrd=(1 -0.127ρf)Wr +Wr +ξWf)a/g式中W′r 为抽油杆柱在液体中的自重(kN);Wrd 为抽油杆柱动载荷(kN);Wfd 为液柱动载荷(kN);ρf 为井液密度(kg/m3);W r 为抽油杆柱自重(kN);Wf 为作用于柱塞环形面积上的液柱重量(kN);a 为抽油杆加速度(m/s2);ξ为泵杆管的截面差之比,ξ=(Ap -Ar)/(Ai -A r);Ai 为油管内径的流通面积(m2);Ap 为柱塞面积(m2);Ar 为抽油杆截面积(m2)。
抽油井机杆泵组合优化与应用探讨

( 1 ) 产 品质量 的问题 。 由于抽油 杆用热轧 圆钢 , 轧 制质景 不能完全 满足要求 , 钢 材没有 进行 l o 0 % 探伤, 在 杆体的锻 造质量 、 接箍 的加工过程 中难免 存在缺 陷。
在井下非对称循环应力的作用下, 这些缺陷就是产生损坏的薄弱环节。 抽油杆
生 产厂 所生 产的 产品存 在质 量不 稳定 , 检验 指标 不尽一 致 的问题 , 在 同一个杆
油机选 择 合理 的冲 程 , 与活 塞及 油管 截面 积 、 抽油 杆长 度及 截 面积 、 动 液 面深 度、 液体 密度等 有 关。 随 着泵径 减小 , 抽 油机 冲程 损失减 少 。 为 了减少冲 程损 失 对 抽油 泵效率 的影 响 , 应 尽量 增大抽 油机 光杆 冲程 。 冲程 长度增 加对 于悬 点载 荷 的影 响不 大 , 但抽油 机 的高度需 要增 加 , 而且更 重要 的是减 速器 曲柄轴 的扭 矩 和冲程 长度 成正 比的增 加 。 同时 冲程 长度增 加后抽 油机 的减速 器 的尺寸 、 质 量 和成本相 应增加 。 此外 随着 冲程长度 的增加 , 减速器齿 轮磨损速 度增加 很快 。 因此光杆 冲程 并 不是越 长越 好 , 需 要确 定在合 理 范围 内 。 ( 2 ) 抽油机 冲次 参数 。 抽 油机冲 次是衡量 抽油机快 慢的参 数 , 与冲 程参数 比 较, 冲次 调整 简单 、 易于 实现 。 由于 油 田单井产 量低 , 因此降低冲 次 成为抽 油机 满 足工况 、 提 高抽 油机井 系统 效率 的重要途 径之 一 。 抽油 机实 现低冲 次 的方法 有3 种: 调整 电机 皮带轮直 径 、 降低 电机 转速 、 使用 大速 比减速器 。 调整 电机皮 带 轮直 径是 常用 的方法 : 抽 油机 配套3 件皮带 轮 , 根据 现场需 要更换 调整 。 降低 电 机转速 的方法 有使用 变频调速 、 低速 电机 等技术 , 考虑油井 低成本 采油 , 考 虑采 用低 速电机和 减速器 的优化组合 。 不 同速 比减速器 与不 同转 速 电机组 合实 现抽
基于主成分分析法提高有杆抽油系统效率

关 键 词 主 成 分 分 析 : 杆 抽 油 ; 有 系统 效 率
中图 分 类 号 : E 5 . T 3 55 文 献 标 志 码 : A
I p o i y t m f c e y o uc r r d p m p n s d o i c p lc m p n n na y i m r v ng s s e e i nc fs ke o u i i g ba e n pr n i a o o e ta l ss
Qu Z a qn Z a gJe L uS a j Ln S as a  ̄TinXin l h n ig, h n iI i h 0u , i h n h n, a a ge i
(. o l e o er lu E gn e ig Chn i e s y o er lu Qi g a 6 5 0 Chn ;2 o g h n i g o g P toe m 1 l g fP toe m n i e rn , i a Unv ri fP toe m, n d o 2 6 8 , i a . n s e g Jn g n er l C e t D u
基 金 项 目 : 家科 技 重 大 专项 “ 杂 油 气 田地 质 与 提 高采 收 率技 术 ” 2 0 Z 0 0 9 国 复 (0 9 X 5 0 )
摘 要 有 杆 泵抽 油在 油 田 生产 中被 广泛 应 用 , 目前 系统 效率 一 般 较 低 。 影 响 有 杆抽 油 系统 效 率 的 因素很 多 , 同 因素 但 不 之 间 又相 互 关 联 . 中通 过 分 析 有 杆 抽 油 系统 效 率 的影 响 因 素 , 出电机 效 率和 泵 效 较 低 是 造 成 有杆 抽 油 系统 效 率低 的 主 文 得
提高抽油机系统效率的措施
提高抽油机系统效率的措施摘要:目前在全球范围内,抽油机采油系统是传统石油工业的采油方式之一,也是迄今在采油工程中一直占主导地位的人工举升方式。
抽油机工作运行原理比较简单,就是将电动机的旋转运动,通过皮带、减速箱、曲柄连杆机构,变换为抽油杆和抽油泵的上下往复运动。
在这个过程中,涉及多个环节,均存在效率损耗的过程,多个效率的叠加导致抽油机系统低。
所以提高系统效率不仅仅是单项环节的提高效率,而是整体匹配、规划、管理的综合方法,可以从提高地面系统效率和井下系统效率两方面进行研究。
关键词:系统效率;抽油机;可行性方法引言目前油田油井的平均机抽采油效率相对较低,探讨目前抽油机机抽效率不高的原因,其主要是缺少科学高效的技术装备,抽油机抽油系统的设计是影响油井管理水平的直接原因。
游梁式抽油机-有杆泵机械采油方式是目前主要的生产方式。
查阅资料得出有杆泵抽油井平均系统效率基本保持在22%左右。
这个效率相对较低,其中机械采油系统造成了大量的机械损耗,且能耗居高不下,这与油田降本增效的生产方向相悖。
那么如何提高机械采油井的系统效率,进一步节约能源,降低生产的成本是目前亟待解决的重要问题。
因此本文的探讨就是为了此目的,希望能够提供一定的借鉴作用。
1抽油机机井系统效率概述1.1系统效率定义抽油机是将地面电能传递至井下,进一步将井下的液体举升至井口,在整个抽油机系统工作过程中就是能量转化的一个过程,伴随着能量转化就一定存在能量的损耗。
因此可以知道抽油机系统效率就是抽油机有效的功率与抽油机输入功率之间的比值。
那么要进一步提升抽油机效率就应该进一步提升抽油机的有效功率。
然而抽油机的有效功率则是指在一定扬程H下,进而将井内液体输送到地面所需的功率。
这里面就有很多变量影响有效功率。
例如油井的产液量、油井的液体密度、有效扬程等因素。
那么何为抽油机的输入功率呢,知道输入功率也就是电动机带动机械采油设备运转所产生的功率。
该功率主要是根据电动机自身性能所决定。
井下抽油泵优化方案
井下抽油泵优化方案在石油工业中,井下抽油泵是一种常用的设备,用于从油井中抽取石油。
为了提高油田的产能和效率,优化井下抽油泵的运行方案是非常重要的。
本文将介绍井下抽油泵优化方案的几个关键要素。
一、泵的选型和布置井下抽油泵的选型和布置对于其运行效果具有重要影响。
首先要考虑井的特点,包括井深、井径、地层温度等。
基于这些参数,选择合适的井下抽油泵类型,如单级或多级离心泵、螺杆泵等。
同时,合理布置泵的位置和数量,以最大程度地提高抽油效率,并避免因泵的摩擦和振动造成的损坏。
二、泵的运行参数调整井下抽油泵的运行参数调整对于优化方案的成功实施也至关重要。
首先,要根据井下泵的类型和井的产能来调整泵的转速。
适当的转速可以确保泵能够正常运行,并避免因超速或低速而导致的故障。
其次,要根据井底油层的动态压力和液位,合理设置泵的进口压力和出口压力。
通过调整这些参数,可以有效增加油井的采油效率。
三、泵的维护和保养泵的维护和保养是井下抽油泵优化方案中不可或缺的一部分。
定期对泵进行检查和维修,包括清洁和更换泵的部件,可以延长泵的使用寿命,并提高泵的运行效率。
此外,还要定期检测泵的振动和温度,及时发现并解决潜在问题,以避免因泵的故障而引起的停产和修复成本。
四、智能监控系统的应用现代技术的发展为井下抽油泵的优化提供了更多可能性。
智能监控系统可以实时监测泵的运行状态和性能指标,并提供预警和故障诊断。
通过分析和利用大数据,可以优化泵的运行策略,提高抽油效率和设备利用率。
因此,在井下抽油泵优化方案中,引入智能监控系统是一种非常有前景的方式。
井下抽油泵的优化方案是石油工业提高产能和效率的关键措施之一。
通过合理选型和布置泵,调整运行参数,定期维护和保养,应用智能监控系统,可以提高抽油效率,降低能源消耗,减少设备故障,从而实现油田的可持续发展。
重视井下抽油泵优化方案的研究和实施,对于整个石油行业的发展具有重要意义。
总结起来,井下抽油泵优化方案必须从泵的选型和布置、运行参数调整、维护保养以及智能监控系统的应用等多个方面综合考虑。
采油工基础知识百问百答
采油工基础知识百问百答什么叫油气田?答:聚集物以油为主的叫油田,以气为主的叫气田,既有油又有相当数量的气则叫油气田。
2、什么是生油气层?答:广义的生油气层是指能够生成石油和天然气的岩层。
3、什么是油气的运移?答:油气运移是指油气在地壳中的移动过程。
4、什么叫圈闭?答:适于油气聚集并形成油气藏的场所叫做圈闭。
5、什么叫油气藏?答:当圈闭之内聚集了一定数量的油气之后,就形成了油气藏。
6、油气藏的类型有哪几种?答:油气藏为四种类型,即:构造油气藏、断层油气藏、地层油气藏、岩性油气藏。
7、什么叫沉积相?答:是指在一定的沉积环境中所形成的沉积岩沉积特征的组合。
8、什么叫石油?答:石油是一种可燃的有机的液体矿物,是以液态碳氢化合物为主的复杂混合物。
9、什么是注水开发方式?答:注水开发方式是指人工向油藏注水,保持油藏能量和利用注水驱替原油,以提高采油量和采收率。
10、确定洗井排量应本着什么原则?答:洗井排量应由小到大,再由大到小,缓慢提高和缓慢降低水量,洗干净为止。
11、注水开发油田存在的地下三大矛盾是什么?答:注水开发油田存在的地下三大矛盾指的是层间矛盾、平面矛盾、层内矛盾。
12、什么叫生产井?答:用来生产原油的采油井叫生产井。
13、什么叫加密调整井?答:为挖掘未动用的油层储量,改善注水波及不到的死油区,调整横向、纵向采油开发效果差所钻的井叫加密调整井。
14、什么叫丛式井?答:由于地形地貌因素的影响,改在空闲地面的一定面积范围内,通过钻定向斜井,使完井井点坐标与布井井网所规定位置相一致,不影响开发效果的一组井。
15、什么是机械采油?答:用机械的举升方式将石油采到地面上来的方法叫机械采油。
16、大庆油田有几种机械采油方式?答:大庆油田的机械采油方式有四种:(1)深井泵;(2)潜油电泵;(3)螺杆泵;(4)水力活塞泵。
17、什么叫抽油机?答:抽油机是有杆抽油设备系统的地面装置,它由动力机、减速器、机架和四连杆机构等部分组成。
浅谈杆式泵采油工艺的优化
±
Ch i na Ne w Te c h no l o g i e s a n d Pr o d u c
工 程 技 术
浅谈杆式泵采油工艺 的第三采油厂虎狼 峁作业 区,宁夏 银 川 7 5 0 0 0 6 )
摘 要 :本 文介 绍 了杆 式泵采 油 工艺的优 化 与改进 技 术措施 ,对改 进结 果 的现场 应 用效果 进行评 价 , 并提 出 了巩 固措 施 。 文献 标识 码 :A
无 机械 支 撑座 圈 ,容易漏 失 。 4 . 3 拉 杆必 须带备 冒 杆 式 泵 拉 杆 与 活 塞 连 接处 必须 涂 厌 氧胶并 加 备 冒紧 固。 4 . 4 杆 式泵 拉杆 连接需 要 改进 由于泵 筒 中蜡 、 垢、 砂 等杂 物 的存在 , 活 塞难 以退 回泵 筒 ,拉杆 与泵 筒 不 便 分 离 ,二者 总长 超 过 9 m 多 ,造成 回收运输 困难。可在拉杆下部设计 扳手方颈及螺 纹 连 接 ,泵 上提 到地 面后 ,通 过 扳 手 可 将拉杆卸下 ,方便 回收检修。 4 . 5杆 式泵 游 动凡 尔罩 与 活塞 连接 急 需 改 进 杆 式 泵 游 动凡 尔罩 与 活 塞 连 接 的 双 公 接 头 螺 纹 ,壁 太 薄 ,仅 有 2 . 5 a r m, 易 断 裂 ,2 0 1 2 年 此 故 障发 生 7次 ,需 要 通 过缩 小 内孔来 提高 壁厚 。 4 . 6杆式 泵 固定扶 正装 置需 要改 进 山东 威 马 加 工 的 杆式 泵 下 端 固定 装 置 属 于 金 属 材 料 ,杆 式 泵 插 入 后 仍 有 近 2 a r m 间隙 ,固定 不 尽 理 想 ,下 步需 要 在 金 属本 体 内安 装 或 注 塑 聚 乙烯 等非 金 属 材料 ( 留有 过 流 通 道 ),使 泵 筒 插 入 后 不 留间 隙 ,有 效 固定 。 5 认识 及建 议 ( 1 )对杆 式 泵井 主 要故 障 进行 分析 后, 经过 综合 改进 , 使 杆式 泵工 作更稳 定 , 检 泵周 期有 效 延 长 ,具 有 较 高 推广 应 用 价值 。 ( 2) 抽油泵标准未对杆式泵锁爪壁 厚做要求 , 导致各厂家锁爪壁厚不一致 , 锁 爪 壁 薄 的 锁 紧 不 可 靠 ,建 议 对 锁 爪 壁 厚 作统 一要求 。 ( 3 )随着 油 田开发 的深入 ,制约 油 井正常生产的各类井筒矛盾 日益突出, 包括偏磨、出砂、结蜡、腐蚀 、 结垢等, 因而 应 在 泵 的 工 艺结 构 和工 艺 配 套 上 进 行更深的研究与探索,以满足油 田生产