螺杆泵采油系统效率分析

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螺杆泵采油的优点和缺点

螺杆泵采油的优点和缺点

采油工况中会运用螺杆泵来工作,与其他机械采油相比,螺杆泵兼具容积泵和离心泵的优点,作为一种人工举升方式,它具有以下优点:
1.螺杆泵运动部件少,结构简单,一次性投资小。

2.螺杆泵可以连续举升介质,工作时负载稳定,机械损失小,效能高,是机械采油中能耗最小、效率最高的方式之一。

3.螺杆泵适用范围广,可用于粘度小于8000mPa·s的稠油、高含砂量的砂浆、高含气量的气井等等。

4.螺杆泵占地面积小,可以下放至斜井段,因此可以用于海上油田水平井和丛式井中。

虽然螺杆泵有诸多优点,也被广泛应用于各大油田,但与常规机采方式相比,螺杆泵采油设备也存在一些不足:
1.螺杆泵中的定子内部为橡胶,因此不宜应用于高温注汽井;而且定子容易损坏,增加了检泵的次数,相应增加检修费用。

2.螺杆泵作业时需要流体润滑,缺少润滑将会导致泵体过热,定子橡胶弹性体老化,甚至烧毁。

3.与其他机采方式相比,螺杆泵的总压头较低。

目前大多应用在1000米左右深的井中。

当下泵深度超过2000米时,螺杆泵扭矩增大,杆断脱率增高,井下作业难度增加。

螺杆泵井系统效率分析模型及应用

螺杆泵井系统效率分析模型及应用

文章编号:1000-7393(2006)01-0064-02螺杆泵井系统效率分析模型及应用*吕彦平1 吴晓东1 李远超1 王 强2(1.中国石油大学,北京 102249;2.华北油田二连分公司,内蒙古锡林浩特 026000)摘要:与其它机械采油方式相比,螺杆泵采油系统的突出特点是系统效率较高,对其进行研究意义重大。

根据螺杆泵井各个部分运动特点及能量损失情况,建立了螺杆泵井系统效率分析模型。

该模型在二连油田的应用表明,影响二连螺杆泵井系统效率的主要因素为抽汲参数偏小、供排不协调以及电动机配置过大等。

针对该情况对不同的螺杆泵井提出了具体提高系统效率的措施,使得二连油田螺杆泵井的管理水平上了一个台阶。

应用结果表明了该模型的有效性和准确性,对提高其他油田螺杆泵井系统效率具有一定的指导意义。

关键词:螺杆泵井;系统效率;分析模型;优化设计中图分类号:TE355.5 文献标识码:A 螺杆泵采油系统是20世纪90年代中期兴起的一种人工举升方式。

国内外的相关研究[1-3]证明,与其他采油方式相比,螺杆泵井系统效率高,节能显著。

但由于应用时间较短,其理论研究滞后于现场应用,致使螺杆泵井系统效率高的特点未充分发挥。

笔者根据螺杆泵井各部分能量损失情况,建立螺杆泵系统效率分析模型。

该模型在二连油田的应用取得了较好的效果。

1 模型的建立螺杆泵抽油系统的有效功率与输入功率的比值为螺杆泵井的系统效率,即η=P 有P 入×100%(1)式中,P 入为电动机的输入功率,k W ;P 有为有效功率,即在一定的扬程下,将一定排量的井下液体举升到地面所需要的功率,又叫水功率P 水,k W 。

 P 水=HQ /86400={l f +1-2(p t -p c )}Q /86400 (2)式中,H 为泵扬程,m ;Q 为日产液量,t /d ;l f 为动液面,m ;p t 为油压,M Pa ;p c 为套压,M Pa 。

根据螺杆泵采油系统工作特点,以盘根盒为界将其效率分为2部分,即地面效率和井下效率η=P 水P 入=P 水P 光×P 光P 入=η井下×η地面(3)式中,P 光为光杆功率,k W 。

螺杆泵系统效率分析

螺杆泵系统效率分析

螺杆泵系统效率分析螺杆泵系统效率分析摘要:由于螺杆泵采油系统结构简单,易于安装,投资较少,节能高效,在石油开采技术领域得到了迅速发展和广泛应用。

本文针对螺杆泵各组成部分的运动特点和能量损失,建立了螺杆泵采油系统效率分析模型,在进行螺杆泵油井分析的基础上,找到螺杆泵井系统效率影响因素,确定最佳协调点,以为螺杆泵的合理应用提供指导。

关键词:螺杆泵井;系统效率;影响因素;分析模型引言螺杆泵采油系统兴起于上世纪90年代,是一种十分重要的机械采油工艺,系统效率和节能效果都优于其他机械采油方式,而且螺杆泵采油系统的占地少、噪音低、管理方便、出液稳定,因此被国内外采油工业广泛应用,经济效益显著。

1.螺杆泵采油系统的工作原理地面驱动单螺杆泵采油系统主要包括四部分,分别是:电控部分、地面驱动部分、井下部分以及配套工具部分。

在电动机的带动下,驱动杆按照顺时针方向进行转动,进而带动井下部分的螺杆泵的转子运动。

由于转子套在定子橡胶衬套中,在转子运动时,吸入端形成一个密闭的腔体,轴向上移运动,从而在压差的作用下,油液发生上移,从而使油液慢慢从吸入端推挤到排出端,如此反复,就可以将油液从井下举升到地面上。

2.螺杆泵采油系统模型系统效率即为螺杆泵井的有效功率和输入的总功率之比:3.提高螺杆泵井系统效率的措施在螺杆泵井的生产应用中,排除生产设备以及生产条件因素,对螺杆泵系统效率影响最为密切的因素就是转速。

通过对转速的调整,可以使螺杆泵的进出口压差发生改变,从而能够提升螺杆泵井的系统效率。

通过以上螺杆泵井模型,我们可以计算得到生产压差和工作转速,确定泵的最佳工作范围。

为了降低流压提高采油产量,应在满足泵压头和排量的情况下,尽可能使泵的深度增加。

压头和排量的控制可以通过改变转速来实现,泵的压头、排量超量会影响工作点,致使其偏离最佳工作区,因此,需要根据情况确定合适的转速。

另外,确定合适的抽汲参数、合理选择驱动电机的功率也是提高螺杆泵系统效率的有效途径。

油田开发中螺杆泵采油技术的应用探究

油田开发中螺杆泵采油技术的应用探究

油田开发中螺杆泵采油技术的应用探究摘要:我国部分油田全面进入生产开采后期阶段后,原油开采难度继续增加。

而且我国部分油田虽然含油量相对较高,但因受到各种因素限制开采效率始终无法得到有效提升,这一点在国内部分稠油油田体现的尤为明显。

这也是制约我国石油行业快速发展的一个重要影响因素。

通过利用螺杆泵采油技术可以使该问题得到有效解决,螺杆泵技术在油田开采后期阶段以及稠油区块中的应用可以有效提升原油开发效率,也可以促进我国石油行业的快速发展。

关键词:油田开发;螺杆泵采油技术;应用0引言进行油田开发工作时,薄差、低渗透油层具有较大的开发难度。

现阶段油田含水量不断增加,产量不断减小,开采成本增加,对经济效益产生严重影响,所以需要借助科学方法保证油田稳产以及高产。

借助同步测试信息能够发现,在沉没度较低情况下,需要建立较多的抽油机井,此类油井检泵周期短、泵效低、产液量低以及运转负荷大等。

所以对合理沉没度确定与应用进行研究,对于提升螺杆泵井产量具有重要意义。

1螺杆泵采油工艺分析1.1螺杆泵工作原理以及主要工艺当前油田领域所采用的螺杆泵,多以地面驱动螺杆泵与潜油螺杆泵为主,但从实际的应用来看,地面驱动、抽油杆柱转动的单螺杆抽油泵应用相对较多,具体的应用中,在井口位置安装驱动装置,主要包含动力部分、减速器与驱动头几个部分。

以电动机作为动力装备,电动机的运行中提供了足够的动力支持,减速器在降低速度的同时带动了抽油杆的转动,利用抽油杆将石油从地下抽到地面,完成采油任务。

油田生产作业中的螺杆泵采油工艺应用中,需在现场形成螺杆泵采油系统,该系统内包含有地面与井下两个部分,地面为驱动部分,由电动机提供动力,并将此动力传递给抽油杆,抽油杆获得足够的动力后,驱动井下部分的螺杆高速旋转,将井液带到地面。

螺杆泵采油工艺的应用中,需注意以下方面:(1)依据对油田情况的掌握,做好螺杆泵型号的对比与选择,确保所采用的螺杆泵,能完全适应油井条件,保障其运行的稳定性,确保螺杆泵的采油效率。

利用测试分析提高螺杆泵井系统效率

利用测试分析提高螺杆泵井系统效率
均深 度为 1 1 7 4 . 1 m, 平 均 泵 理 论 排 量 为 3 5 . 7 m / d , 所 配 电动 机绝 大 多数 为 4 极 、6 极和 8 极 三 相 异 步 电
柱 、皮 带 减速 箱 以及 井 口装 置等 部件 组 成 。系统 通
过 电动 机将 地 面 的 电能传 递 到井 下 ,从 而将 井下 流
各 油 田普 遍采 用 油井 螺 杆泵 采 油工 艺 取代 传 统 的游 统 计 表 。
表1 孤 东 采油 厂螺 杆 泵 井 系统 效 率 测 试数 据统 计
测试 功率 输 入 无功功 动液 油压/ 套压/ 日产 有效 效率/ 百米吨液
泵 空抽 、能耗 高 、系 统 效率 低 等诸 多 问题 ,如何 提
井数
比例 井数 比 6 % 5 l 4 . 2 9 %
2 影 响 螺杆 泵 井 系 统 效 率 因素 分 析
螺 杆 泵 采 油 系 统 由 电 动 机 、 螺 杆 泵 、 抽 油 杆
6 5 4 m,泵 挂 平 均 深 度 为 1 1 6 2 - 3 m,油 管 吸 人 口平
块E l 益 减 少 ,低 渗 透低 效 率 区块 的 比例 逐 渐 增 加 , 率达到 4 1 . 7 8 %,平 均 系统 效 率 为 2 8 . 6 6 % ,平 均 功
油 井 存 在 严 重 的 供 液 不 足 问 题 。油 井 液 面 逐 年 下 率 因 数 为 0 . 7 0 3 。根据 《 孤 东采 油 厂 质 量 监督 考 核
动 机 ,其 额 定 功 率 以 2 2 k W 为主 ( 共6 0台 , ) 占总 体举 升 到地 面 。螺 杆 泵采 油 系统 的T 作 过程 就是 一 数的7 0 . 6 %,其 余 电 动 机 额 定 功 率 为 3 0 k W、1 8 . 5 个 能量 不 断传 递转 化 的过 程 ,而 在能 量 的每 次传 递

三螺杆泵的工作效率

三螺杆泵的工作效率

三螺杆泵的⼯作效率三螺杆泵的⼯作效率及抽油⾼产率 1、应进⾏声波液⾯测定,确定产液⾯与泵吸⼊⼝的相对深度。

若液⾯⾼于泵吸⼊⼝,那么井不可能以最⼤产量开采。

如果是⽓⼲扰影响产率,则液⾯⾼于泵吸⼊⼝;若是抽量过⼤导致低产,则液⾯应在泵吸⼊⼝处或附近。

2、⽰功计测定泵充满系数百分率,应⽤综合数据采集系统可同时获得马达功率和⽰功数据。

⽰功图的主要⽤途之⼀是诊断泵是怎样运⾏的和分析井下问题。

应⽤⽣产液⾯测量结合⽰功图可了解井是否以最⼤产量⽣产、液柱⾼度是否⾼于泵吸⼊⼝深度、泵是否不完全充满和游离⽓是否沿套管环空向上运移。

3、诊断低能效井。

诊断的⽅法是确定抽油系统的总效率,⽽确定总效率只需测量输⼊原动机的功率、测定井底⽣产压⼒和精确的⽣产测试数据。

⼀般抽油系统的总效率应为50%左右,若低于此应提⾼其性能。

提⾼总效率的技术包括保持⾼容积效率(泵的规格与井筒注⼊量匹配、消除⽓⼲扰、⽤抽空控制器或定时器控制抽油)和换掉过⼤的电动机。

4、井下⽓分离。

⽆效的泵运转常是⽓⼲扰造成的,可通过声波液⾯测量和⽰功图进⾏诊断。

最好是将泵吸⼊⼝置于流体进⼊层段的下⽅,若置于上⽅则应使⽤⽓体分离器。

若阀座短节布置于流体进⼊层段底部以下⾄少10ft,则在环空中可发⽣有效⽓分离,此时套管起分离器外筒的作⽤。

但井的条件常不容许将泵置于流体进⼊层下⽅,则考虑⽤井下⽓分离器。

常规的⽓分离器由流体进⼊部分(如射孔短节)、外筒(如底部有堵头的⼀节油管)和泵底部的封液管组成。

5、控制泵排量,可通过调节4种参数进⾏控制:柱塞尺⼨、冲程长度、泵冲数、每⽇运转时间。

因起出设备费⽤⼤,通常不更换尺⼨不合适的泵。

最简单的做法是改变地⾯设备的配置,如移动游梁拉杆来改变地⾯和泵的冲程长度;其次是换掉马达⽪带轮来控制泵的冲数。

泵容积与井产能的匹配问题可通过改变⽇运转时间来实现,以下⼏种装置能⽤来控制运转时间:空抽控制器、间隔定时器和百分率定时器。

空抽控制器若检测到泵不完全充满就停泵。

单螺杆泵采油井系统效率优化研究

单螺杆泵采油井系统效率优化研究

1 单螺杆泵井采油技术
油 田采 油 用 的 单 螺 杆 泵 是 单 螺 杆 式 水 利 机 械 的一 种 。 结构 由定 子 和 转 子 组 成 的螺 旋 状 过 盈 配 合 组 成 。
通 过 研 究 影 响 单 螺 杆 泵 井 系 统 效 率 的 因素 ,
找 出单螺杆泵采油井 的高效工作参数 ,以此为基 础 对 单 螺杆 泵 采 油 井 进 行 优 化 设 计 。通 过 泵 深 的 合 理 选 择 、泵 型 的优 选 、下 泵 深 度 的合 理 设 计 , 使 泵 的 工 作 点落 在 单 螺 杆 泵 工 作 特 性 曲线 的高 效
[关键
单 螺 杆 泵 采 油 在 石 油 开 采 中作 为 一 种 重 要 的 机 械 举升 方 法 ,具 有 明显 的特 点和 优 势 ,近 年 来 在 应 用 数 量 与 水平 上 呈 明 显 的上 升趋 势 。 为改 善 单 螺 杆 泵采 油 系统 的 配套 工 艺 技 术 ,使 单 螺 杆 泵 采 油 系 统 效 率 最 佳 ,本 文 在 理 论 上 详 细 分 析 了 影 响 单 螺 杆 泵 系 统 效 率 的 因 素 , 以系 统 效 率 为 目标 进行 单螺杆泵采油系统的优化 设计,使泵 的工作 点最大 限度地趋近系统效率最高点 ,使单螺杆泵 与 采 油 井 达 到 合 理 匹 配 ,提 高 油 井 产 能 , 延长 油 井 的检 修周 期 。
区内。
2影响单螺杆泵井采油性 能的因素
21 速对 单 螺杆 泵井 采 油系统 效 率 的影响 .转 单 螺 杆 泵 的转 速 与泵 效 有 直 接 的关 系 ,直 接 影 响 着 单 螺 杆 泵 采 油 系 统 的 效 率 。转速 的变 化 对 能 量 损 失 分 配 的 影 响 至 关 重 要 。单 螺 杆 泵 的 能量 损失主要为容积损失和机械损失 。由文献…【 可 3 知 ,其 容积 效率 和机械 效 率 的计算 公 式分别 为 :

电潜螺杆泵采油系统的理论研究与应用分析

电潜螺杆泵采油系统的理论研究与应用分析
电潜螺杆泵采油系统的理论研 究与应用分析
01 引言
03 应用分析
目录
02 理论研究 04 参考内容
引言
引言
电潜螺杆泵采油系统是一种高效、环保、节能的石油开采设备,广泛应用于 油田采油作业中。在石油工业迅速发展的今天,电潜螺杆泵采油系统的研究与应 用对于提高石油开采效率、降低采油成本具有重要意义。本次演示将详细介绍电 潜螺杆泵采油系统的基本原理、设计原则、运行方式、应用优势与不足以及应用 案例,以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
1.2电潜螺杆泵采油系统的设计原则及参数选择
在电潜螺杆泵采油系统的设计过程中,需要针对不同的井况和地层条件选择 合适的泵参数,以确保系统能够高效运行。主要参数包括泵的排量、扬程、功率、 转速等,这些参数的选择将直接影响采油效果和系统能耗。此外,还需要根据实 际井场环境和生产需求,选择合适的电力控制系统和传感器,以实现系统的智能 化和自动化。
理论研究
1.1电潜螺杆泵采油系统的基本 原理及特点
1.1电潜螺杆泵采油系统的基本原理及特点
电潜螺杆泵采油系统是一种基于螺杆泵技术的采油设备,其主要组成部分包 括电潜泵、螺杆泵、电力控制系统以及井下传感器等。电潜螺杆泵采油系统的工 作原理是利用螺杆泵将井下的原油抽出,同时通过电力控制系统控制泵的工作参 数,从而实现采油过程的自动化和智能化。电潜螺杆泵采油系统的特点包括高效 率、低能耗、螺杆泵是一种重要的石油机械装置,在石油工业中广泛应用。它利 用螺杆的旋转运动实现液体的吸入和排出,具有高效、节能、紧凑和可靠等优点。 随着石油工业的发展和技术的不断进步,潜油电动螺杆泵的应用范围不断扩大, 其研究价值也越来越高。
研究背景
研究背景
潜油电动螺杆泵技术的研究背景是石油工业的发展和需求。在油田开发过程 中,采油和注水是两个非常重要的环节。采油是将油藏中的原油开采出来,而注 水则是将水注入油藏中以提高采收率。潜油电动螺杆泵作为一种重要的采油和注 水设备,可以提高采油效率、降低能耗、减少维护成本,对石油工业的发展具有 重要意义。

螺杆泵采油效率的影响因素分析及对策探讨

螺杆泵采油效率的影响因素分析及对策探讨

2017年12月螺杆泵采油效率的影响因素分析及对策探讨郑金忠孙晓涵(大庆油田第二采油厂第三作业区,黑龙江大庆163000)摘要:螺杆泵采油系统与其它人工举升系统相比具有诸多的优点,应用规模呈现逐年上升的趋势,但是在实际应用中也存在很多影响螺杆泵采油效率的难题。

文章以螺杆泵系统组成及特点分析为切入点,对影响螺杆泵采油的效率及对策进行了探讨,对提高螺杆泵采油效率有一定的指导作用。

关键词:螺杆泵采油;系统效率;影响因素;对策螺杆泵采油作为一种非常重要的人工举升方式,在国内外各个油田应用已经相当普遍,并且其应用规模呈现逐年上升趋势。

但是在螺杆泵这项被认可的采油人工举升方式在实际的应用中也存在一些问题,这些问题直接影响着螺杆泵采油的效率,因此有必要对这些影响螺杆泵采油效率的一些因素进行深入、系统分析,针对影响采油效率的因素进行有针对性的制定对策,才能使螺杆泵采油工艺效率得到更大的提高。

1螺杆泵采油工艺系统组成及特点分析1.1螺杆泵采油系统组成原理螺杆泵采油是一种非常重要的人工举升方式,目前应用的螺杆泵采油系统主要由以下三个部分组成:下入井下的螺杆泵、井上的地面装置和连接井下和井上的抽油杆组成。

其原理就是通过地面电机来驱动抽油杆,然后由抽油杆带动井下的螺杆泵转子转动,螺杆泵的转子转动就会使井下螺杆泵定子和转子之间形成空的密封腔,由于压力差的作用液体被吸入到螺杆泵中,然后再由螺杆泵的上部排出。

原油就可以通过油管被运送到地面。

1.2螺杆泵采油系统特点分析螺杆泵采油系统与其它的人工举升方式相比较而言具有下面几项优点:一是井下螺杆泵构造简单,部件少,对井下液体的吸入性能强、效率高,因此在稠油的开采中和油井出砂开采中更为实用。

二是螺杆泵采油系统中既没有吸入阀,也没有排出阀,因此对于那些原油中含有一定气体的井来说有更好的使用效果。

三是对地面井口的要求简单,占地面积小,运行起来也比较平稳。

四是该采油系统安全可靠,维修保养方便。

聚驱采油中应用大中排量螺杆泵效果分析

聚驱采油中应用大中排量螺杆泵效果分析
螺杆 泵井 远 远长 于抽 油机 井 。
表 2 四一 面 积 聚 驱 采 油 螺 杆 泵 0由油 机 井 检 泵 情 况 对 比 六
32 能 耗 分 析 .
抽 油 机 与 螺 杆 泵 井 节 能 情 况 见 表 3 。
表 3 抽 油 机 与 螺杆 泵 井 节 能 情 况 对 比
201 0年 第 7期 2 月 出版
召 锄 召 钨 咿镄
龙江彬 佘庆明 杨学武 张 丽
大庆油 田 有限责任公司第四 采油厂
黑龙江省大庆市
16 3 0 0 0
摘要

螺杆泵是

种新型采油 方 式

通 过 对 螺 杆 泵 应 用 分 析 发 现 使 用 大 中排 量

螺杆泵 聚驱 采 油 方 式优 于抽 油 机 井 更适 应 含砂 井的 生 产
转 排

躲 d 嗍


螺 前


没 m 度

检 周 泵 期 液
井 号
争 油 螺 排%


没 m 度
由 于 采 出 液 见 聚 浓 度 不 断 升 高 , 分 采 出 井 出 现 部
( ) 中排量螺杆 泵相对% 3大 抽油机 节能效果 明显 , 而
油 中将 这 类 油 井 转 为 螺 杆 泵 井 ,经运 行 效 果 较 好 。 相当
而 且 是 检 泵周 期 明 显增 长 , 液 量 基 本 与 抽 油机 时 要 求 。 产
4 结语
( ) 排量螺杆适应 聚驱采 油方式优 于抽油机 井 , 1大
参 考 文 献
[] 亚 荣 . 杆采 配 套 ]艺 技 术 存 稠 油开 发 中 的应 用 . 庆 石 油 地 质 与 1付 螺 _ 大

潜油螺杆泵采油系统设计与应用技术的探讨

潜油螺杆泵采油系统设计与应用技术的探讨

潜油螺杆泵采油系统设计与应用技术的探讨一、潜油螺杆泵采油系统的特点潜油螺杆泵采油系统是一种将螺杆泵设备置于井下进行采油的技术方案。

与传统的离地抽油方式相比,潜油螺杆泵采油系统具有以下几个显著特点:1. 提高采油效率:潜油螺杆泵采油系统能够有效提高采油效率,因为该系统可以避免地面设备与井口之间的摩擦损失,使得油井的采油能力得到充分发挥。

2. 降低生产成本:采用潜油螺杆泵采油系统可以减少井口维护工作和设备运行成本,同时降低井下部署设备的施工和维护难度,从而极大地降低了生产成本。

3. 提高采油稳定性:潜油螺杆泵采油系统的井下部署方式使其受外部环境影响较小,稳定性更高,可以避免由于外界因素导致的采油系统故障或波动。

4. 适应复杂地质条件:潜油螺杆泵采油系统可以灵活应对复杂地质条件下的采油工作,如高含油水平、大粘度油、大粒径油等工况,广泛适用于不同类型的油井。

二、潜油螺杆泵采油系统的设计原理潜油螺杆泵采油系统的设计原理主要包括井下螺杆泵选型、井下设备组合、井下作业流程等方面,下面对其设计原理进行详细阐述:1. 井下螺杆泵选型井下螺杆泵的选型是潜油螺杆泵采油系统设计的关键环节。

选型的关键考虑因素包括油井产液量、井口压力、油水比、井深、井径、井底油液性质等。

通过对这些因素的综合考虑和分析,确定合适的螺杆泵参数,以保证井下采油设备能够满足井下工况的要求。

2. 井下设备组合潜油螺杆泵采油系统的井下设备组合主要包括螺杆泵、适配器、工业电缆、短接头、轴向测斜仪、吊卡、防喷器等。

各个设备的尺寸、材质、工作原理等要素需要被合理搭配和组合,以保证采油系统的安全稳定运行。

3. 井下作业流程潜油螺杆泵采油系统的井下作业流程主要包括安装、调试、监测、维护、更换等环节。

在实际应用中,井下作业流程需要严格按照设计程序和作业要求进行,以保障井下采油设备的良好运行状态。

1. 系统监测技术潜油螺杆泵采油系统的系统监测技术主要包括对井下设备的运行状态、井下流体的性质、井下油压的监测等。

螺杆泵系统效率分析

螺杆泵系统效率分析

煤层气井用螺杆泵系统效率分析一、系统效率1、系统效率定义煤层气用螺杆泵开采系统包括电动机、螺杆泵、皮带减速箱和井口装置等部件组成。

应用本系统的目的是将地面的电能传递给井下的流体从而将其举升到地面。

整个系统工作就是一个能量不断传递转化的过程,而在能量每次的传递时都将损失一定的能量。

将流体举升到地面的有效功率与系统输入功率的比值称为系统功率,P η=P 有效入 (1)P 入——电动机的输入功率k WP 有效——系统的有效功率,即在一定的扬程下,将一定的井下液体举升到地面所需的功率k W2、有效功率的计算方法-3QH g P =10ρ有效 (2)0d gC P P H H -=+ρ (3) Q ——煤井产液量 3m s /H ——有效举升高度 mρ——煤井内液体标准下的密度 3kg m /g ——重力加速度 2m s /d H ——煤井动液面高度 m0P ——井口套管压力 PaC P ——井口油管压力 Pa 3、系统效率的分解根据螺杆泵的工作特性,螺杆泵系统可以分为地面部分和井下部分。

以光杆为界,光杆以上的机械效率和电机运行效率的乘积为地面效率;光杆以下到螺杆泵及井口的效率为井下效率,即 P η=P 有效入=P P ⨯P P 有效光入光=ηη地井 (4) 式中,P 光——光杆输入功率 k Wη地——地面效率η井——井下效率二、地面效率地面部分能量损失发生在电动机、皮带、减速箱中,因此η=地P P ⨯P P 光出入出=d pj ηη (5) 式中,d η——电动机效率P 出—— 电动机输出功率 k Wpj η——皮带和减速器效率1、电动机效率22d 12+P P η=⨯100%=⨯100%P P ∑P(6) 1N N∑P =(-1)P η (7) 式中,N η——电机额定效率N P ——电机额定功率 k W2、减速箱和皮带轮效率平衡式地面驱动头是用一对皮带轮一级减速将动力传给减速箱,减速箱内有一对直齿轮,再一次减速,箱体内两根轴呈平行分布。

提高螺杆泵采油井系统效率探索

提高螺杆泵采油井系统效率探索
砂 油藏 中推广 应用 ,彻 底解 决 了油 井结 蜡 、砂 卡 的 问题 ,延长 了油 井 检 泵周 期 。通过 这 几 年 的 努力 , 青 海 油 田螺 杆 泵 采 油 工 艺 技 术 达 到 了 一 个 新 的 水 平 。通 过 实践 中 的摸索 ,螺 杆 泵井 产液 耗能 和泵 进
现 了节 能降耗 的 目的。
1 螺 杆 泵 采 油 井 能耗 特 性
田 、跃 进 Ⅱ 号 油 嘲 。 目前 , 油 砂 山 油 田 油 井 总 数
青 海 油 田螺 杆 泵 采 油井 主 要 集 中在 油砂 山 油 液 吨百米 耗 电量低 于抽 油机 井 。 3 0 0多 口 ,平 均 泵 挂 深 度 4 2 5 1 T I ,产 液 综 合 含 水 4 0 %,单 井 平 均 日产 液 量 2 . 0 2 t ,以 抽 油 机 井 生 产
螺杆 泵采 油井 系统效 率方 法取得 了较 大的进 步。 关键 词 螺杆 泵 难 采储 量 产 液能耗 系统效 率
D 0l : 1 0 . 3 9 6 9 /i . I s s n. 2 0 9 5 - 1 4 9 3 . 2 0 1 3. 0 0 6. 0 0 2
青 海 油 田 开 发 的 区 块 以 砂 岩 油 藏 为 主 ,浅 层 油
第一 作 者 简介 :刘 新宇 ,T 程 师 , 1 9 9 7 年 毕业 于 西 安石 油 学 院 ( 采 油 T程 专业 ) ,从 事节 能研 究工 作 ,E - m a i l :l x y h s e q h @p e t m c h i n a . c f l m. c n .
特 征 。这 也 符合 螺杆 泵正 常运 转 时 ,容积 效率 、机
械效 率 随螺杆 泵进 出 口压差 而变化 的规 律 。 螺杆 泵 进 出 口压 差较 低 、无 产液 量漏 失 时 ,容

螺杆泵采油效率的影响因素分析及对策探讨

螺杆泵采油效率的影响因素分析及对策探讨

108研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2024.05 (上)设置垫板,芯轨和芯轨对应的位置采用合金钢组合辙叉,翼轨的其他位置与合金钢组合辙叉分别采用U71Mn 或U75V 在线热处理制造。

4.3 岔枕与扣件系统城市轨道交通单开道岔设计时,由混凝土制作而成的岔枕在城市轨道交通建设中是最常见的一种岔枕,无须设置任何的轨底坡,岔枕的强度高于60kN,正弯矩试验荷载为240kN,负弯矩试验载荷190kN,不会产生任何的裂纹,疲劳强度试验荷载为255kN,岔枕的两端分别采用预埋的塑料套管和铁垫板连接在一起。

本工程项目采用的是玻纤增强聚氨酯树脂材料制作而成的复合岔枕。

增强聚氨酯树脂材料不仅具有良好的力学性能,质量可靠,且还具有耐绝缘、耐腐蚀、少维护以及可二次回收等的特点。

玻纤增强聚氨酯树脂材料复合岔枕的截面为长方形,尺寸为240×220mm,密度为1000kg/m 3的玻纤增强聚氨酯树脂材料复合岔枕,具有与混凝土制造的轨枕相同的抗拔能力、静载抗裂性能和疲劳强度。

唯一的区别是混凝土岔枕需要预埋,而玻纤增强聚氨酯树脂材料复合岔枕需要在施工现场进行安装。

4.4 扣件系统城市轨道交通7#单开道岔采用弹性分开式的扣件系统,弹条采用的是Ⅰ型弹条。

在轨道下方设置了5mm 厚的橡胶垫板,铁板下设置10mm 橡胶垫板,扣件系统强度70~80kN/mm。

钢轨一侧安装13mm 轨距块,另一侧安装了11mm 轨距块,岔枕螺栓与铁垫板需要分别设置绝缘偏心衬套,以此更进一步地提升道岔的整体性能,旋转绝缘偏心衬套能够确保铁垫板的整体移动,从而调整钢轨的位置。

5 结语综上所述,城市轨道交通单开道岔的优化与设计分别借鉴了重载铁路和高速铁路延长道岔使用周期的关键技术,分别对以下几个方面进行了优化:单开道岔的前长、后长、总长一致使用了刨切直基本轨加宽曲尖轨5mm 技术,以确保曲尖轨前端更加耐用,提高了使用寿命和耐磨性。

螺杆泵井系统效率影响参数灵敏度分析及应用

螺杆泵井系统效率影响参数灵敏度分析及应用

o p e nd s bme g n e d p h f e ii t na y i g.Ac o d ng t he op i ie e i ? S ns eda u r e c e t or s nstviy a l zn c r i o t tm z d d sgn r s lsba e he p r me e s o i u d sgn f r t t i r c v r l n q ng oi il e u t s d on t a a t r ptm m e i o he 6 h ol e o e y p a tofDa i l eds, f usn he s n ii iy a l zng mo l , h e ii t f t e s e nd s i g t e s tv t na y i de s t e s nstviy o h pe d a ubme g n e de h un e r e c pt d r
En r e gy Con e v i n s r ato Te h l gy R e e c nd e e o c no o s ar h a D v l pm e nte , ntCe r CN P C , Daq ng 1 31 Chi a) i 63 8, n
Ab t a t T h an i fu nc a t r ft y t m fii nc e ef u tt r gh a a y i g t s r c : e m i n l e e f c o so he s s e e fce y w r o nd ou h ou n l z n he s r w m p? S m a he a ia o e .M e n hie a c nc u i n w a r w n a d t o e a uit c e pu t m tc lm d 1 a w l , o l so s d a n he m d lw s b l

机械采油装置系统效率分析及提高效率的措施1

机械采油装置系统效率分析及提高效率的措施1

第一部分无杆采油装置系统效率分析大家都知道,无杆泵采油装臵有以下几种:电潜离心泵装臵、电潜螺杆泵装臵、电潜螺旋轴流泵装臵、水力活塞泵装臵、水力驱动螺杆泵装臵、井下油水分离同井采注装臵和喷射泵(或射流泵)装臵等。

对于以上各种无杆泵采油装臵来说,据我了解,目前应用最多、最广的是电潜离心泵装臵;水力活塞泵装臵前些年曾较大规模推广应用过,但近些年处于萎缩应用阶段;电潜螺杆泵装臵近几年国内已初步开发成功,正在进行推广应用和关键部件的完善阶段;其余四种无杆泵采油装臵,水力驱动螺杆泵装臵、电潜螺旋轴流泵装臵、井下油水分离同井采注装臵和喷射泵(或射流泵)装臵,国外皆已处于小规模推广应用阶段,国内处于研究开发的中试阶段或现场试验阶段。

今天重点以电潜离心泵装臵、电潜螺杆泵装臵、水力驱动螺杆泵装臵和水力活塞泵装臵为例进行分析。

一、效率、泵效和系统效率1.效率我们今天讲的效率是特指能量转化好坏的指标,它是指某个部件或某个系统的输出功率(或能量)与其输入功率(或能量)之间的比值。

只要有能量的传递和转化,就会存在着能量的损失,那么,效率就不会是1或100%。

效率的表达通式为:输入输出N N =η (1)2.泵效 泵效率是指泵的有效功率(输出功率)与泵的轴功率(输入功率)之比。

符合式(1)的定义。

无论那种泵,泵内皆存在三种能量损失,即容积损失、水力损失和机械损失。

相应就出现了三个效率,即容积效率、水力效率和机械效率。

动力机传递到泵轴上的功率(即泵的轴功率)并没有完全做有用功,首先它要克服泵内的各种机械摩擦,损失一部分能量或功率,习惯称此部分功率损失为机械损失;然后剩余的功率还没有全部转化为有用功率,要同时克服泵内的容积损失(即流量损失)和水力损失(即流动损失)之后,再剩余的功率才是泵的有效功率。

因此,由式(1)可得出泵效的另一个表达式:m h v m ii m i i i i B H H Q Q H gQ gQH N N N N N N ηηηηηρρη⋅⋅=⋅=⋅=⋅==输入输出输入输出(2) 3.系统效率所谓系统效率是指整个系统的有效功率与系统源头的输入功率之比。

大庆油田螺杆泵机采井系统效率现状与措施分析

大庆油田螺杆泵机采井系统效率现状与措施分析

现状与措施分析王涛(大庆油田有限责任公司技术发展部 黑龙江大庆 163000)摘 要:随着我国经济快速发展,各行各业对于石油需求日渐增大,尤其是近几年我国原油进口比例已超70%。

大庆油田的高产稳产在满足我国经济社会发展对于能源的迫切需求和保障国家能源安全等方面,仍然起着举足轻重的作用。

因此,为保障油田开发效果和探索新的开采方式,深入开展提高螺杆泵抽油技术研究,对提高油田的采油工程技术水平和经济效益具有重要意义。

本文通过对大庆油田螺杆泵机采井系统工作效率的现状进行分析,探讨提高螺杆泵机采井系统工作效率的有效措施。

关键词:大庆油田;螺杆泵井;系统效率螺杆泵采油井内部应用的泵需要较高黏度的流体润滑,定子的磨损将会直接影响工作效率,虽然螺杆泵操作相对简单,但准确性要求极高,否则会对泵体造成很大的损伤。

因此,油田螺杆泵机采系统运行周期和效率的提高,能够降低油田开采过程中所需要的设备能耗,大幅降低生产成本,对于此方法的研究具有重要的现实意义。

目前,油田普遍采用电动采油螺杆泵系统,这种系统容易受到井内构造的限制,如果螺杆泵在生产过程中转速降低,油井的产液能力受到限制,将在很大程度上影响油田采油作业的效率。

1 螺杆泵井系统工作效率的现状1.1螺杆泵机采井系统工作效率需要进一步提升现阶段大庆油田螺杆泵举升工艺逐渐完善发展,实际生产过程中应用螺杆泵的数量也发展到了一定的瓶颈期,亟需技术的突破。

研究表明,相较于传统抽油机井效率,螺杆泵举升效率和工艺适应性有比较明显的提升。

特别是在电机负载率和系统效率方面,螺杆机采井系统的效率具有较大的提升,螺杆泵的优势明显。

然而,相较于标准的参数而言,螺杆泵机采井系统的工作效率仍然具有可以提升的空间。

因此,需要技术人员对螺杆泵机采井系统进行进一步的研究,挖掘螺杆泵机的工作潜能。

1.2大庆油田螺杆泵井系统地面转动效率较低普通的电动螺杆泵在进行地面作业时,螺杆泵的杆管很容易受到磨损耗,因此,螺杆泵机采井系统地面的转动效率较低。

稠油开发中螺杆泵采油技术及运用分析

稠油开发中螺杆泵采油技术及运用分析

80我国有着非常丰富的稠油资源,储藏量大,开发难度不高,因此备受业内人士的关注,形成了大量的稠油生产基地。

但以往针对稠油资源的开发以注蒸汽开采为主,存在较为严重的出砂问题,且成本较高,推广难度大。

针对这一问题,近年来我国开始尝试应用螺杆泵技术进行稠油开发,取得了一定的成效。

以下针对稠油开发中对螺杆泵采油技术的应用要点进行分析与总结。

1 螺杆泵采油技术原理螺杆泵由定子、转子两个部分构成,的螺旋形过盈配合形成连续密封式腔体结构,在转子旋转过程中满足介质传输的要求。

沿螺杆泵全长,于定子橡胶衬套内表面以及转子外表面间形成多个密封式腔体结构。

在转子转动过程中,两者间不断形成密封式腔式室,并沿排出端发生推移并最终消失。

在这一过程中,受到吸入端压差因素的影响,介质被吸入其中,并逐步推挤至排出端,促进压力的持续性升高。

作为一种具有良好节能效益且结构简单的采油设备,螺杆泵采油在稠油开发领域中的应用具有一系列的优势,如结构简单且成本低廉,螺杆泵容积效率高,对黏度适应范围广等等,并且在高含砂井、高含气井稠油开发中也有着良好的适应能力。

但随着稠油开发领域中对螺杆泵采油技术的进一步应用以及相关经验的累积,也在实践中发现了螺杆泵采油技术存在的一些问题与不足,如定子橡胶损坏频率较高,导致检泵次数较多且检泵时必须起下管柱,导致操作人员的不变。

并且,定子橡胶在耐热温度方面的限制导致其无法在主蒸汽经中应用。

除此以外,由于螺杆泵采油技术下定子、转子需要实现过盈配合,运转期间热量必须通过井液带走,以免定子橡胶出现老化或膨胀等问题,对其使用寿命产生不良影响。

2 螺杆泵采油技术应用在现阶段稠油资源开发过程中,为进一步提高油井稠油出产效率,应当参考螺杆泵生产动态模型进行优化设计,并综合考虑产油性能、重油油井条件等相关因素对螺杆泵采油性能的影响,以合理优化螺杆泵型号、工作深度、光杆型号等相关参数的选择,在确保螺杆泵工作状态最佳的前提下,合理降低开发成本,提高原油产出效率。

大排量螺杆泵用于聚驱采油效果分析

大排量螺杆泵用于聚驱采油效果分析
于抽 油机井 。
( )能耗 分 析 。统 计数 据表 明 ,虽 然抽 油机 井 2
王 占 强 丛 日东 (.大庆油田采油五厂; .大庆油田采油四厂) 1 2
摘 要 : 螺 杆 泵 采 油 是 一 种 新 型 采 油 方
的平 均 举 升 高 度 都 在 6 0m 以上 ,而 螺 杆 泵 井 的 0 平 均 举 升 高 度 在 4 0m 以上 ,但 螺 杆 泵 井 单 井 平 4
均 产液量 高 于 抽 油 机 井 单 井 产 液 量 1 / 0 td左 右 。 螺 杆泵 井平 均单井 耗 电有 明显 的优势 ,大 排量 螺杆 泵 能够 满足 聚驱 采油 与采液 的需 求 ,节能 效果 相对 抽 油机井 有 一定 的优 势 。
式 ,在 生产 中有 着其独 有的特 点 。在 四一 六
杆 泵是完 全可行 的 。
( )适应 热洗 情况 。只要保证 热洗 液 的温度 能 4
在 7 ℃ 以 上 ,压 力 大 于 1 5MP ,大 排 量 螺 杆 泵 O . a
对 于不 同的采 出液 见聚浓 度用 常规 热洗 法都能 够适
应 。大排 量螺 杆 泵适 应 高压 热 洗 ,而 且 效果 较 好 。
对无蜡 的井 高压 热洗 后 ,螺流恢 复 到稳定 值 ,洗前
电流 与流后 电流变化 不大 ;对 于结螺 较重 的井 洗后
电流下 降 很 多 。常规 热 洗 同样 适 合 大 排 量 螺 杆 间
抽井 。
( ) 大 排 量 螺 杆 泵 适 应 含 砂 井 。 由于 采 出 液 见 5
聚浓度 不 断升高 ,部 分采 出井 出现 出砂现 象 ,最 严 重 的抽 油机 井作业 后不 能正 常启 抽 ,有些 出砂严 重 的抽 油机 井检 泵周 期非 常短 。针对 这种 情况 ,在 聚 驱采 油 中将 这 类 油 井 转 为 螺杆 泵 井 后 都 能 正 常生
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螺杆泵采油系统效率分析
发表时间:2011-04-01T11:55:34.700Z 来源:《价值工程》2011年第3月上旬作者:田文广罗发明刘荣白素梅
[导读] 文章针对螺杆泵采油工艺特点,开展采油系统效率及其分解研究。

田文广 Tian Wenguang;罗发明 Luo Faming;刘荣 Liu Rong;白素梅 Bai Sumei
(克拉玛依广陆有限责任公司,克拉玛依 834000)
(Karamay Guanglu Limited Liability Company,Karamay 834000,China)
摘要:文章针对螺杆泵采油工艺特点,开展采油系统效率及其分解研究。

根据该系统地面部分和井下部分能量损失情况分析,建立了系统效率分析模型,对螺杆泵采油技术技能减排有重要意义。

Abstract: Based on the technological characteristics for the oil recovery with screw pump, this paper studies the system efficiency of oil recovery and its decomposition. Based on the analysis of the energy loss situation of the ground segment and the underground part of the system, this paper estyablishes a analysis model of system efficiency, which is important for the reduction of screw pump technology.
关键词:螺杆泵;采油;系统效率;地面效率;井下效率
Key words: screw pump;production;system efficiency;ground efficiency;downhole efficiency
中图分类号:TE9 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)07-0019-01 0 引言
目前国内各大油田相继进入注水开发的中后期,高耗电量成为制约采油成本的重要因素。

提高系统效率有助于降低能耗、提高经济效益[1,2]。

本文针对螺杆泵采油工艺特点,开展采油系统效率及其分解研究。

根据该系统地面部分和井下部分能量损失情况分析,建立了系统效率分析模型,对螺杆泵采油技术技能减排有重要意义。

1 系统效率分析
螺杆泵采油系统由电动机、螺杆泵、抽油杆柱、皮带减速箱以及井口装置等部件组成。

通过电动机将地面的电能传递到井下,从而将井下流体举升到地面。

整个螺杆泵采油系统的工作过程就是一个能量不断传递转化的过程,而在能量的每次传递过程中都会造成能量损失。

螺杆泵采油系统举升流体所必须的有效功率与输入功率的比值为螺杆泵采油井的系统效率[3]。

即:η=P有/P入(1)
式中:P入为电动机的输入功率,kW;P有为有效功率,即在某一扬程下,将一定量的井下流体举升到地面所需要的功率,kW。

式(1)中P入和P有分别可以表示为:P入=×10-3 UIλ(2)
P有=Hq/86400(3)
式中:U为电机的工作电压,V;I为电机的工作电流,A;λ为功率因数;H为泵的扬程,m。

根据螺杆泵举升系统的结构和工作特点,按部件在系统中所处的位置,以盘根盒为界将系统分为地面效率和井下效率两部分,则有:η=P水/P入=P水/P光×P光/P入=η井下×η地面(4)式中:P光为光杆功率,kW。

2 地面效率分析
地面部分包括电动机、减速箱和皮带组成,因此地面效率可以表示为:η地面=P光/P入=η1×η2(5)
式中:η1为电机效率,%;η2为减速箱和皮带的效率,%。

电机效率η1可以表示为:η=P2/P入=(P入-△P2)/P入(6)
电机的功率损失随输出功率P2的减小而减小,输出功率可由下式(7)求得[4]:ΔP2=P0+β2[(1/ηH-1)P H-P O](7)
式中:P0为空载时的有功损耗,kW;ηH为额定效率,%;PH为额定功率,kW;β为负载系数,β=P2 /PN。

3 井下效率分析
井下部分由抽油杆、螺杆泵和管柱组成,因此井下效率可以表示为:η井下=P水/P光=η3×η4×η5(8)
式中:η3为抽油杆效率,%;η4为螺杆泵效率,%;η5为管柱效率(油管锚锚定时,η5=100%),%。

抽油杆柱效率η3为光杆功率与泵排出口效率的比值,即:η3=P出/P光=(P光-摩)/P光(9)
式中:P出为泵排出口功率,kW;P摩为杆液之间摩擦损失功率,kW;式(9)中杆柱与井下流体见粘滞摩擦损失功率P摩可表示为:P摩=Mrlω(10)
式中:Mrl为杆管之间的摩擦扭矩,kN·m;ω为螺杆的自转角速度,rad/s。

螺杆泵效率由体积效率和机械效率2部分组成,分别由式(11)、(12)所示[5]:ηV=q/Q(11)
ηm=103QΔp/(2.88πMan)(12)
式中:ηv为体积效率,%;ηm为机械效率,%;由式(11)、(12)可得螺杆泵效率为:η4=ηvηm=103qΔp/(2.88πMan)(13)
式中:Ma为泵轴力矩,N·m。

4 实例分析
某螺杆泵采油井的基本参数如下:油层中深1560m,地层温度61.5℃,油管内径62mm,井口油压0.4MPa,产液量50m3/d,含水率35%,动液面672m,泵挂深度1060m,电机的额定功率15kW,原油相对密度0.92,抽油杆组合为:19mm×550m+22mm×510m。

通过采用不同泵挂深度进行敏感性分析,得出泵效与泵挂深度关系曲线如图1所示。

从图1可以看得出:随着泵挂深度的增加,泵效先增加后下降,在泵挂深度为1060m处泵效最高,因此,采用此深度做为该井的设计泵挂深度。

该螺杆泵采油井系统效率分析结果如表1所示。

从表1可以看
出:系统效率低的主要原因是井下效率低,而井下效率的最主要影响因素是泵效。

5 结论本文针对螺杆泵采油工艺特点,开展采油系统效率及其分解研究。

深入分析地面效率和井下效率的构成及损失机理,建立了井下效率、地面效率和系统效率的计算模型,实例计算表明:随着泵挂深度的增加,泵效先增加后下降,存在一个泵效最大的泵挂深度;系统效率低的主要原因是井下效率低,而井下效率最主要影响因素是泵效。

参考文献:
[1]曹刚,刘合,黄有泉等.国外螺杆泵工艺的新进展.石油机械,2004,32(3):54~55.
[2]吴晓东,陈德春等.地面驱动螺杆泵井节点系统优化设计技术.石油大学学报,1999,23(05):49~52.
[3]吕彦平,吴晓东,李远超等.螺杆泵井系统效率分析模型及应用.石油钻采工艺,2006,28(1):64~68.
[4]郑学成,魏纪德.地面驱动螺杆泵用电动机功率选择方法初探.石油机械,2003,31(6):47~55.
[5]张袁辉.地面驱动单螺杆泵举升系统工艺设计.西南石油大学硕士论文,2007. 作者简介:田文广(1958-),男,甘肃天水人,工程师,现任克拉玛依广陆有限责任公司总经理,主要从事石油地质工程技术与管理工作。

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