抽油机井系统效率论文

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n
n=
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=ηη
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=ηηη=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=ηη绳=（99%）3×98%=95%
于是，地面效率最大目标值表示为
η=ηηη=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%。

井下效率最大目标值为
η=ηηηη=90×90%×80%×95%=62%
3.3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η最终可求得为
η=η×η=62%×62%=38.4%
综上所述，有杆抽油系统的最大目标只有38.4%。

从以上内容可以看出理论上有杆抽油系统最大目标值为38.4%。

我所在的单位临盘采油厂采油二矿采油八队平均机采效率为
32.2%，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，不便于管理等等一些自然，客观因素。

在提高机采效率方面我们还有一些努力要做，上面介绍了计算机采效率的公式
η=
从本公式可以看出，只要提高产液量q，增大抽油机的有效举升高度h，降低抽油机的输入功率n,即可达到提高机采效率的目的。

3.3.1提高产液量
（1）针对于目前油田开采进入中后期，液面普遍下降，油藏能量降低的现象，首先要提高油层液面，这就需要加强注水管理，只有注水落到了实处，才能使油藏保持较高的液面和较高的能量。

（2）由于从加强注水管理到体现出注水效果还需要一段时间，所以在这段时间里针对于供液充足的井要用大泵抽油，提高液量，而对于供液不足的井则要选择小泵深抽。

3.3.2提高有效举升高度
有效举升高度
h=h+
在井口油压，套压及油管内混合液密度不变的情况下，动液面越高则有效举升高度越大，而采油一队目前面临的情况是有好多口动液面在井口的井，动液面显示为1m,这样就大大影响了机采效率。

3.3.3降低抽油机的输入功率
降低抽油机的输入功率，避免多做无用功，减少成本，也是提高机采效率的办法之一。

现在基层采油队普遍在这方面想办法，以达到提高机采这一目的。

通过研究表明，电机在启停过程中，会有较大的能量损失。

所以在近可能的情况下，减少启停抽油机的次数，达到节能的目的。

现在油田普遍存在的一个现象就是“大马拉小车”，意思就是电机的能量很多被浪费，程海鹏发面的节能减速器就很好的降低了这方面的能量损耗，提高了抽油机的机采效率。

以上是提高机采效率的一些途径，但是具体问题要具体分析，不是每个单位都是同样的情况，下面就以我工作单位采油八队为例进行下分析。

采油八队目前机采效率为32.2%，相对来说处于一个中等的水平，分析原因有主要三点：
(1)动液面在井口的井，导致有效扬程过低，多做了许多无用功；地层严重供液不足，导致采液量过低,对于这类井，我们加强注水管理，把注水落到实处，同时将该类井的泵挂加长，减小泵径，都调整到合理位置，减少无用功的消耗。

(2)在采取以上措施的同时，我们还加强调整电机，调参工作，调整冲程，冲次，使抽油机效率达到最大水平，经过努力，部分井起到显著效果。

除去以上这些措施，在平时我们还加强油水井的管理，在全队树立节能意识，提高机采系统效率，督促各站进行细化平时油井的
调平衡，加药热洗等各项管理工作。

希望通过这些努力能更进一步提高机采系统效率。

(3)积极推广“海鹏牌”节能减速器，这样除去抽油机本身带的减速器以外，又增加了一个二级减速器，从而达到了节能降耗的目的，降低了抽油机的旋转次数，目前我队抽油机基本都安装了该减速器，效果良好。

由于本人工作岗位的原因，对全队情况了解也不是很深刻，再加上本人学识有限，对这个问题的认识还只处于初级阶段，仅以此文供大家参考，希望大家多提出宝贵意见。

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以pdf格式阅读原文。