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
12
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。
机采泵系统效率
有杆泵抽油系统效率 1.定义
有杆泵抽油系统的目的是将地面的电能传
递给井下液体，从而举升井下液体。从地面输
入系统的能量扣除各种损失以后，就是系统供
给液体的有效能量。这一将液体举升到地面的 有效作功量与系统输入能量之比值即为抽油系 统效率。
有杆泵抽油
2.系统效率分解 ①抽油机的输入功率（Pλ）。 拖动抽油机的电动机的输入功率为抽油机的输入功率。 ②抽油机的光杆功率（P光）。 光杆提升液体和克服井下各种阻力所消耗的功率为抽油机的光杆 功率。 ③抽油机系统的有效功率（P水）。 在一定的扬程下，将一定排量的井下液体提升到地面所需要的功率 叫有效功率，也叫水功率。 ④有杆泵抽油系统效率 抽油机井的有效功率与输入功率的比值为有杆泵抽油系统效率， 即
抽油机有效功率 P水 100% 抽油机输入功率 P入
有杆泵抽油
3.效率公式
根据抽油机系统工作的特点，要将抽油机系统的效率 分为两部分，即地面效率和井下效率。以光杆悬绳器以上的 机械传动和电机运行效率乘积为地面效率；悬绳器以下：即 抽油泵到井口（包括回压）的效率为井下效率，即
η地：地面效率 η井：井下效率
P光 P入
P水 P光
地 井
P入 抽油机系统的有效功率
有杆泵抽油 4、系统效率的标准 行业规定不低于30% 5、影响系统效率的主要因素 ①供电功率因素； ② 电机是否节能； ③是否应用节能抽油机； ④盘根盒的节能效果; ⑤泵管杆的组合是否合理； ⑥沉没度是否合理（泵挂深度是否合理）； ⑦深井泵的质量。
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。
抽油机系统效率分析.
(二) 抽油量法
在求出抽油机的抽油量后，通过下式可
计算系统效率
η＝
1.134104 qp H p m
式中 Hp-－泵挂深度，Ni m；
qp—抽油量，t／d。
（12）
停机后测得油井自喷量，再按下式计算qp ：
qp= q- qf
（13）
式中 q—开井生产时测得的产液量，t／d；
qf－油井停机后测得的自喷量，t／d。
400-600 米
大于 600 米
平均单井 平均吨液百
平均单井 平均吨液百
井数 日耗电
米耗电 井数 日耗电 米耗电
（kw.h) kw.h/(t.m)
kw.h kw.h/(tm)
kw.h kw.h/(t. m)
kw.h kw.h/(t.m)
32
6
106
2.0483
3
81
1.48
6
87
1.4943
7
128
抽油泵合理沉没度的确定有两种方案： （1）以系统效率最高作为优化目标函数 （2）以经济效益最好作为优化目标函数
合理沉没度的选择
临东区块分泵径不同沉没度与平均吨液百米耗电关系表
沉没度
泵径 （mm）
井数
小于 200 米 平均单井 平均吨液百
日耗电 米耗电
பைடு நூலகம்
井数
200-400 米 平均单井 平均吨液
日耗电 百米耗电
6.3. 沉没度与泵效的关系
增大沉没度可使泵的效率在一定范围内增大， 但增加的幅度却越来越小，与此同时，悬点载荷 也在不断增加，从而增大电机负荷，降低地面效 率，进而降低系统效率。
6.3. 沉没度与泵效的关系
胜利采油厂含水大于80%时泵效与沉没度的统计 规律——保持200～300 m 的沉没度较合理。
提高抽油机井系统效率方法论文
提高抽油机井系统效率方法探讨摘要：分析了抽油机系统效率主要影响因素，即抽油设备、抽汲参数和技术管理等因素对系统效率有着较大的影响，并采取适时调参、应用低转速电机及变频调速装置和优化抽汲参数设计等措施，可提高抽油机井系统效率。
关键词：抽油机；系统效率；技术管理中图分类号：te933 文献标识码：a 文章编号：有杆抽油系统效率的高低，对能耗影响较大【1】。
由目前测得系统效率数据可知，部分井系统效率偏低，主要表现为：参数匹配不合理，“大马拉小车”现象比较严重，油井产液量均较低，电机负载率低于60%，使电机处于轻载运行，这时电机部分的损失远远大于10%；泵况差，举升高度小；部分井因供液能力增加，原抽汲参数偏小，举升高度变小，导致系统效率低等原因。
为此，建议对部分井换上功率小一级的电机或随作业更换大泵等针对性措施，提高系统效率。
一、抽油机系统效率应用有杆抽油系统的目的是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，这一为将液体举升至地面的有效作功能量与系统输入能量之比即为抽油机系统效率。
抽油机系统效率公式：η=×100% ，（1）η=qhρg/86400p有功×100%，（2）式中；p水—抽油机有效功率，kw；p入—抽油机输入功率，kw；式中：q—日产液，t；h—举升高度，m；p有功—电机的消耗功率，kw。
由于能量在转换和传递过程中总会发生不可避免的损失，在此过程中如果损失的能量小，则可获得较高的输出能量（有效功率p水），系统效率就会越高，反之，系统效率越低。
要提高抽油机系统效率，就要努力减少抽油系统各部分的功率损失。
系统效率与油井本身条件密切相关，在油井条件一定的情况下，主要受以下因素影响。
二、影响因素2.1抽油设备功率损失（1）电机部分。
抽油机井系统效率计算公式
机采系统节能指标一、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。
ie 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·gP 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 ）×1000H=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Kw.h/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=1.1304×10-3×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Kw.h/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。
油田机采系统效率影响因素分析与防止对策
油田机采系统效率影响因素分析与防止对策油田机采系统效率是衡量一个油田采油技术水平的主要指标，长期以来，由于偏于追求原油产量，对机采系统效率工作重视不够，使油田开采成为低效率高能耗行业。
机采井是油田的主要耗能设备之一，提高机采系统效率是油田节能的关键环节之一。
如何最大限度的提高有杆抽油系统效率，实现用有限的产出，换取最大的效益，是保证油田高效生产的重要途径之一。
标签：油田机采系统;效率因素;对策油田机采系统效率是反映机采管理水平的一个重要指标，其影响因素较多，涉及面广。
提高机采系统效率，是一个全面组织协调对抽油机拖动系统、抽油杆、抽油泵以及配套技术的研究和开发工作。
通过对抽油机系统效率的研究，采用先进的节能技术，优化设计参数匹配，加强管理，是能够提高抽油机系统效率，达到节能降耗、降低采油成本的目的。
一、机采井系统效率影响因素抽油机井系统效率是指将液体举升到地面的有效做功能量与系统输入能量之比，并且根据机采系统的特点，可以将抽油机以光杆悬绳器为分界点分为两部分，下面就根据地下，地面两部分来分别论述抽油机系统效率的影响因素。
1、井下系统效率影响因素，井下系统效率的计算公式为：从公式中可以看出，油井液量、动液面、示功图面积冲程、悬点载荷、冲次是影响井下系统效率的主要因素，而它们本身也受着油层供液能力、液体粘度、井斜轨迹、泵挂深度、油管管径、泵杆杆径、杆管材质等因素影响。
因此，提高井下系统效率的潜力在于：一是从油井产量入手，通过各种油层改造技术，注水配套技术等来改善油层的供液能力，提高油井产量，提高油井的系统效率;二是通过下泵深度、抽汲参数、管柱组合的优化，从而减小各种无功损耗，达到提高系统效率的目的。
2、地面系统效率的影响因素。
机采井地面所损失的功耗主要由电机损失的功耗及抽油机摩阻损失的功耗两部分组成，这其中又以电机所损失的功耗最大，且抽油机摩阻损失的功耗可以通过日常管理使其达到最好的运行状态，因此，地面部分的薄弱环节就是电机效率，因此电机的匹配程度直接影响地面系统效率的高低。
抽油机井管理
泵
深：1200.42m
最小载荷：32.43KN
冲 冲 程：2.93m 次：3.1次/分
泵
深：1200.42m
沉 没 度：16.4m
沉 没 度：256.4m
盘根过紧的典型示功图
最大载荷：26.66KN
最小载荷：11.07KN 冲 冲 程：4.03m 次：3.8次/分
动 液 面：129.0m
泵 深：898.6m
常规抽油机井管理
示功图
1.标准示功图 憋压正常时
S2 S0 S2 地下泵效= S0 S1 地面泵效=
其中， S1—冲程损失：与泵挂深度和载 荷成正比 S0—驴头冲程 S0-S1 —上冲程中活塞移动长度 S2—下冲程中活塞进液移动长度， 即活塞的有效移动长度
常规抽油井管理
示功图
2.充不满示功图 憋压正常时
冲次：6.0次/分
2011.03.22
冲次：6.5次/分
冲次：9.0次/分
2011.02.12
2011.03.24
从上边的实例中可以看出：选择合理的工作制度，可有效减缓因杆 管偏磨导致的躺井的发生。
常规抽油井管理
示功图
3.各种影响因素影响示功图的变化
④动液面上升时，示功图变化如图7。
充满程度变大， 则卸载线向右移。最 大载荷减小，最小载 荷变大。
动 液 面：0.0m
最大载荷：52.06KN
动 液 面：198.0m
最小载荷：9.29KN
冲 冲 程：2.93m 次：7.3次/分
泵
深：504.0m
最小载荷：13.04KN
冲 冲 程：2.99m 次：7.9次/分
泵
深：601.8m
沉 没 度：504.0m
抽油机井系统效率计算方法
抽油机井系统效率和混合液比重的计算方法
1、输入功率Wi
1000/243⨯=φIVCOS W i
其中：
Wi —i 井的电动机实际耗电量 kWh/d ；
I —平均电流 （A ）；I=0.6×（I 上+I 下）/2；
cos φ—功率因数。
取0.8
V —电压 （v ）
2、混合液的比重
ρ=（1-f w ）×ρo +f w ×ρ
w
其中：
fw —含水率
ρo — 油的密度 t/m 3
ρw —水的密度 t/m 3
3、抽油机井有效扬程Hi
Hi=H 动i +100×（P 油i -P 套i ）/ρ
其中：
H 动i — i 井的动液面 m ；
P 油i — i 井的回压 Mpa ；
P 套i — i 井的套压 Mpa ；
4、单井机械采油系统运行效率 ηi %1002.367⨯∙∙=
Wi Hi Qi i ρη Qi — i 井的产液量 m 3/d
5、机械采油系统平均运行效率 η
∑∑∙=i i Q Qi ηη
混合液比重的计算方法
γ液=γ水*γ油/〔γ水-(γ水-γ油)fw
式中：fw为含水重量百分比；%
γ油原油比重，尽量采用近期原油全分析的比重；
γ水油井采出水的比重，对于有游离水的井，用比重计实测比重；对于无游离水的井，根据化验的CL-用下面的公式计算出γ。
水
γ水=1+0.0106 CL-
式中：CL-单位为mg/l。
创新抽油机井系统效率控制图研究
创新抽油机井系统效率控制图研究摘要：根据基本模型和边界条件，建立了抽油机井系统效率宏观控制图，对抽油机井系统效率进行区块管理，重点分析研究问题井，采取相应的技术措施，提高了系统效率，应用效果明显。
关键词：抽油机系统效率控制图节点分析效果评价1系统效率计算与基本模型的建立抽油机井系统效率的高低与泵效、泵挂深度、举升高度有密切关系，系统效率基本公式：，（1）式中：，光杆功率所以代入（1）式，由于；就有系统效率：；（2）1.1泵效影响泵效的因素有冲程损失、泵充满程度、漏失量及余隙体积等。
即：，（3）（1）冲程损失对泵效影响的理沦表达式：η冲程损失，（4）（2）充满程度对泵效影响的理沦表达式：η充满程度，将原油溶解系数r=4.15m3/( m3mpa)和气液比c=0.86k（1-fw）代入有η充满程度，（5）（3）泵漏失量对泵效影响的理沦表达式：η泵漏失 =η间隙漏×η凡尔漏，（6）对一级泵，取φ56泵，动液面650m算，得出η间隙漏=99．98%，η凡尔漏=98．99%，所以有η泵漏失=99．98%*98．99%=98．97%。
（4）余隙体积对泵效的影响：t1=l一0．387h／sη余隙体积=1-0.387h/s，（7）式中：防冲距取h=0.5m，代入上式得η余隙体积=l-0.1935/s；将（4）、（5）、（6）、（7）7式代入（3）式，得泵效理论表达式：η泵b，（8）其中e= o．9897(1-0.1935/s)1.2举升高度h ，（9）将（8）式、（9）式代入（2）式得：η系，（10）其中：m对于抽油机井来讲，当取定l、p油、k和fw时，上式就是一个η系=f（p沉），这一关系就是控制图制作的理论模型。
式中：η系为系统效率；p沉为沉没压力；l为下泵深度；k为油气体积比；为水的质量分数；ft为抽油杆直径；fr为油管直径；s为冲程；γ为混合液密度；p油为油压；e为弹性系数，2 区域界线2.1区域界线的确定图1抽油机井系统效率控制图在图l抽油机井系统效率控制图边界线中，各油层界线分别满足条件：a线：系统效率理论下限；η系=f（l、fw、k、p沉)）l=750m，fw=40%，k=150b线：理论系统效率平均值线；η系=f(l、fw、k、p 沉)l、fw、k取平均值；c线：理论系统效率上限；η系=f(l、fw、k、p沉)l=1100m，fw=95%，k=20；d线：系统效率合理界线。
抽油机系统效率分析解读
抽油泵合理沉没度的确定有两种方案： （1）以系统效率最高作为优化目标函数 （2）以经济效益最好作为优化目标函数
合理沉没度的选择
临东区块分泵径不同沉没度与平均吨液百米耗电关系表
沉没度 泵径 （mm） 井数 小于 200 米 平均单井 平均吨液百 日耗电 米耗电 井数 200-400 米 平均单井 平均吨液 日耗电 kw.h 3 17 28 81 89.3 114.9 百米耗电 kw.h/(tm) 1.48 1.1562 1.1182 6 25 39 井数 400-600 米 平均单井 平均吨液百 日耗电 kw.h 87 96.8 125.7 米耗电 kw.h/(t. m) 1.4943 1.5374 1.3661 7 31 72 井数 大于 600 米 平均单井 平均吨液百 日耗电 kw.h 128 90.9 107.4 米耗电 kw.h/(t.m) 2.725 1.6984 1.5914
5、游梁式抽油机节能原理
一、游梁式抽油机的工作特征 二、实际抽油机用电情况
游梁式抽油机的工作特征
1、结构特点 由四连杆机 构实现运动 的转换，将 电机的旋转 运动转换为 光杆的上下 往复直线运 动。如图3所 示。
图3 游梁式抽油机结构简图
2、运动特征
悬点的运 动为周期 性的变速 运动。在 一个抽油 循环中， 加速度接 近余玄规 律变化。 如图4所 示
抽油机四连杆机构的效率主要是受轴承摩擦损 失和驴头钢丝绳变形损失的影响，轴承效率取 η轴＝99％(3副)，钢丝绳效率取η绳＝98％，故 四连杆机构效率可表示为 η3＝η轴3η绳＝(99％)3×98％＝95％ 于是， 地面效率最大目标值表示为 ηs=η1η2η3＝80％×82％×95％＝62％
（2）．井下效率的最大目标值
抽油机井系统效率影响因素及应对措施
抽油机井系统效率影响因素及应对措施摘要：从泵效、参数、沉没度、电机、平衡率等不同因素入手，分析了系统效率的影响因素，并提出了相应的措施。
结果表明，抽油机的平衡率在85%~100%之间时，系统效率可提高1.5个百分点左右，随检泵下入气锚可提高了10.8个百分点，应用节能电机、合理流压及盘根过紧度对系统效率影响较大。
关键词：抽油机井系统效率节能一、系统效率计算公式，，式中：P1-电机的输入功率，kW；P2-有效功率（水功率），kW；Q-产液量，t/d；H-举升高度（或有效扬程），m；g-重力加速度，g=9.8 m/s2；H-有效扬程，m；Hd-实测油井动液面深度，m；Po-油压，MPa；Pt-套压，MPa；fw-含水率，%；ρo-油的密度（ρo =0.86），t/m3；ρw-水的密度（ρw =1.0），t/ m3。
二、影响因素与应对措施2.1摩擦损失在计算油井的系统效率时，如果油井流压下降，泵的举升压头变大，抽油泵做的大部分是有用功，而在相同的液量下，如果回压升高，摩擦压损变大同样使泵的举升压头变大，使得电机作无用功。
通过定期清理管线和调节转油站的回油压力，降低抽油泵所作的无用功，这方面通过制度和工艺改造是可以达到的。
可采取降低油管回压和摩擦损失的措施，降低地面管线的压力损失。
（1）回压及套压。
油井井口的回压存在，增加了上冲程时的悬点载荷力，当回压增加时，相当增加抽油杆的重力，上冲程悬点载荷增加，导致电机耗能增加。
回压过高，悬点载荷增大，亦造成泵的的漏失，影响系统效率。
当套压过大时，降低泵举升的有效扬程，导致系统效率下降。
（2）沉没度。
根据系统效率计算公式，增加有效扬程可提高系统效率，即满足泵的沉没压力下提高泵的扬程，降低动液面保持合理沉没度。
沉没度与泵效有关，随着沉没度的增加，泵效增加，当沉没度达到一定值时，泵效增加趋势变缓。
（3）管柱结构。
油井正常抽吸时，由于液柱载荷使抽油杆和油管柱发生伸缩变形，引起活塞和泵筒在一定范围内相向运动，使活塞的冲程小于光杆冲程，其值称为冲程损失，冲程损失越大，产量损失越大，泵效就下降的越多。
合理优化参数,提高抽油机井系统效率
合理优化参数,提高抽油机井系统效率摘要本文通过对抽油机井系统耗电过程的理论分析，综合考虑影响抽油机井输入功率、有效扬程的多种因素，有效调节动态参数建立能耗最低参数组合，实现机械采油系统的节能降耗。
关键词能耗高；优化；节能由于朝阳沟油田属于特低渗透油田，随着开采年限的延长，油井产量逐渐递减，抽油机长期处于轻负荷的工作状态，工作效率降低，单井能耗逐年增加。
抽油机井系统效率是衡量有杆泵系统生产与能耗的综合性指标，若想充分发挥油层潜力，又节能降耗，就要尽最大可能地提高抽油机井的系统效率。
1 抽油机井系统效率计算公式抽油机采油的目的就是将地面的电能传递给井下的液体，从而将井下的液体举升到井口。
整个系统工作时，就是一个能量不断传递和转化的过程。
在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损失的各种能量以后，剩余的能量就是系统所给液体的有效能量，这一将液体举升到地面的有效能量与系统输入的能量之比值称之为抽油机的系统效率。
抽油机井的系统效率公式为：η=N有/ N入N有=HQρg/（3600×24）式中：H—举升高度，m；H=H动+（P油-P套）/（ρ×g）；H动—动液面，m；P油、P套—油压、套压，Mpa；Q—产液量，m3/d；ρ—混合液密度，kg / m3；g—重力加速度，9.8 m/s2；η—抽油机井系统效率。
由上式可看出，影响抽油机系统效率的因素较多，直接的因素有动液面深度、产液量、油压、套压等。
因此要提高单井的系统效率，必须找到产量与沉没度的最佳结合点，进而合理匹配生产参数，降低能耗。
由于能量（指电能和机械能）在转换和传递过程中，会发生不可避免的损失，所以有效功率一定小于输入功率，系统效率总小于1。
根据能量守恒定律，输入功率应当等于有效功率与损失功率之和，即N入=N有+N损式中：N入—输入功率，kW；N有—有效功率，kW；N损—损失功率，kW。
也就是说，在输入功率一定的条件下，损失功率越大，机械采油井系统效率越低；反之系统效率越高。
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机采系统节能指标
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。
P e
P i
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- p - g
P e= -----------------------------
86400
式中：P e——有效功率，KVV
Q-一油井日产液量，m3/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；
其中有效扬程：
（P L Pt）x 1000
H=Hd + - ------------------------
P - g
式中：H ------------ 油井动液面深度，m;
P ------------ 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%® 平衡）
平衡度=（I下行峰值/I上行峰值）X 100%
采液用电单耗：油片采出每吨液的用电量，单位Kw.h/t
采液用电单耗=W/Q
式中：M油井日耗电量,Kw, CH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）X 100%
式中：S合格一抽油机井平衡度达标的井数；
S总一抽油机开井总数。
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。
= （Q实/Q 理）X 100%
T]
式中：门一泵效（%） Q实一指核实日产液量（m3/d）；
Q理一泵理论排液量（m3/d）;
其中：Q理=1.1304 x 10一3 x Sx NX D
式中：S一冲程（m） N 一冲数（n/m） D —泵径（mm）；
四、米液用电单耗
油片采出每吨液的用电量，单位Kw.h/t
采液用电单耗=W/Q
式中：M油井日耗电量，K^『油井日产液量，t3/d。