抽油机系统效率
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%。
提高抽油机系统效率的方法及措施简介
对操作人员进行专业培训，提高其操作技能水平和故障处 理能力，使其能够更好地应对各种工况，提高抽油机系统 效率。
成功案例介绍
总结词
某油田抽油机效率提升案例
• 详细描述
介绍某油田通过采用先进的抽油机技术、优化设备配置、实施精细化操作管理 等一系列措施，成功提高抽油机系统效率的具体案例。详细阐述实施过程中的 关键步骤、取得的成果以及经验教训。
数据分析：建立数据监控与分析系统，实时收集 设备运行数据，为进一步提高效率提供依据。
通过以上综合措施的实施，可显著提高抽油机系 统的效率，降低能耗，为企业创造经济效益，同 时也有助于推动绿色、低碳的能源发展。
THANKS
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建立奖惩机制
建立节能奖惩机制，对节能表现优秀的操作人员给予奖励，对能耗 较高的操作人员进行惩罚，激励操作人员积极参与节能工作。
04
CATALOGUE
实施措施与案例分享
定期维护保养
总结词
• 详细描述
预防性维护
总结词
建立定期的维护保养制度，对抽油机进行 预防性维护，包括清洁、润滑、紧固等措 施，减少设备故障，提高设备运行效率。
能耗。
改进控制方式
采用变频调速、智能控制等先进技 术，实现抽油机的经济运行。
维护管理
定期对设备进行检查、保养，确保 设备在良好状态下运行。
实用性与可行性评估
技术成熟
所提及的提高效率措施，其技术 在实际应用中已相当成熟，可广
泛应用于抽油机系统。
经济合理
虽然引入先进技术需要一定投入 ，但长远来看，能够实现节能降
优化泵挂深度
根据油井的产能和地层压力，优化泵挂深度，降低泵的吸入阻力， 减少能耗。
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
抽油机井系统效率影响因素及提高系统效率方法
Pt
Pe—抽油机有效功率 Pt—电机输入功率
• 2、系统效率的分解 根据有杆抽油系统工作的特点，可以盘根盒为界，
将整个系统分为地面和井下两部分： 地面效率主要指从电动机到盘根盒之间所有的设备
包括电动机、皮带轮、减速箱、各连杆和盘根盒的效率。
地面 电动机 皮带轮 减速箱 各连杆 盘根盒
井下效率是指从盘根盒以下到抽油泵之间所有设备包 括油杆柱、油管柱和抽油泵的效率。
泵效 %
33.32 44.43 44.67 59.56 15.95 21.27 22.50 30.00
目前白狼城综合日报中计算出泵效的有110口井，其中泵 效小于30%的油井约有50口，这些井日产液量均小于7方， 冲次基本全为8次/分，泵径大都为44泵，建议调整工作参数， 提高泵效；另外有4口井泵效大于90%，这几口井产液量均 大于15方，建议下一步换大泵径抽油泵。
4、国内外系统效率统计 • 有杆泵采油是最目前最主要的采油方式
井数：中国80%，美国85%，俄罗斯75% 产量份额：产油量的75%，产液量的60％ • 能耗统计 系统效率：中国26%，美国40%
白狼城34%，魏家楼17% 用电量：占整个油田用电量的25-30% 与世界水平相比则有相当的差距，大量的能量在原油举升 过程中被损耗掉，系统效率的提高还有很大的空间和潜力 如果能够将抽油机的系统效率平均提高 1 个百分点，那么 全国每年将节约近 2亿度电。
• 井下影响因素 （1）杆柱效率：主要是油杆柱磨擦损失和弹性变形损失 （2）油管柱效率 主要是由于油管漏失引起的损失和原油沿油管流动引起 功率损失即水力损失。 （3）抽油泵效率 抽油泵效率影响因素主要有以下几点： 地层因素：地层因素是影响抽油泵效率最重要的因素， 地层能量和渗透率的高低影响液面高低； 沉没度：沉没度（下泵深度）影响泵的吸入量； 油井工作制度：冲程、冲次和泵径影响泵的理论排量； 日开抽时间；油井日开抽时间决定泵的理论排量； 活塞与泵筒之间的密封程度，活塞与泵筒的摩擦； 抽油杆柱和管柱的弹性伸缩影响泵的吸入量。
提高抽油机系统效率的措施
在油田生产作业过程中，抽油机是十分重要的设备，抽油机的主要功能就是将地层中的原油开采出地面，由此可见，抽油机的运行效率将直接关系到油田的生产效率，同时间接影响油田的经济利益。
在抽油机运行的过程中，受到各种因素的影响，很可能出现系统效率下降问题，本次研究将对抽油机系统效率的影响因素进行深析，并提出提高抽油机系统效率的相关措施，为促进我国油田的进一步发展奠定基础。
一、抽油机的构成抽油机装备并不是单一的机械设备，而是由很多设备组合起来的一个系统。
通常来说，抽油机装备有抽油机、抽油泵、抽油杆、控制设备、辅助设备、传动设备等部分。
抽油机装备从地面贯穿到地下，对设备的管理同样也从地面贯穿到地下，不仅包括对地面设备的维护和管理，还要对地下套筒等设备进行管理。
抽油机装备结构复杂，工作环境恶劣，经常会出现设备紧固不到位、润滑效果不佳的情况，这对抽油机装备的安全运行是一项严峻的考验。
为了保障抽油机装备的安全运行，需要对抽油机装备实行长期持续的维护和管理。
二、影响抽油机系统效率的因素1.电动机损失功率一般来说，抽油机的系统效率受到多种因素的影响，其中，电动机的功率损失对抽油机系统效率的影响相对较大，在抽油机运行的过程中，抽油杆会进行上下冲程作业，由于该过程抽油杆所受载荷存在一定的差异，下冲程作业会浪费大量的能量，在进行上冲程作业时，由于需要将井底的原油开采出地面，所以需要的能量较多，由此可见，上下冲程作业电动机的做功存在较大的差异，进而出现大量的功劳损失问题，针对此问题，油田企业需要引入平衡装置，对电动机做功过程中的部分功率进行储存，进而解决上下冲程作业过程中的能量损失问题。
2.抽油设备抽油机设备是现阶段应用较为广泛的机械采油设备，地面抽油机设备通过游梁、连杆、变速箱等部件，将电机提供的电能转换为带动抽油光杆设备上下运动的机械能量，但在能量转换的过程中受到多种因素影响不可避免地发生能量损耗，最终的实际输出能量与电机设备供应能力比值小于1，如机械设备运转摩擦力、能量转化结构以及机械设备的工作状态等因素，均会对能量转换效率带来影响。
提高抽油机系统效率的方法及措施简介
提高抽油机系统效率可以降低能耗，减少环境污染，提高油田的经济效益和社 会效益。
目的和意义
目的
通过采取一系列措施，提高抽油机系统效率，降低能耗和成本，提高油田的经济 效益和社会效益。
意义
提高抽油机系统效率是油田可持续发展的重要保障，也是实现绿色、低碳、环保 发展的重要途径。同时，提高抽油机系统效率还可以减少环境污染，提高油田的 社会形象和声誉。
对实施过程进行监督检查，确保各项措施得到有效执行。
持续改进，提高系统效率
数据分析
01
对抽油机系统的运行数据进行实时监测和分析，找出存在的问
题和改进空间。
优化调整
02
根据数据分析结果，对系统进行优化调整，提高系统效率。
经验总结
03
对实施过程中积累的经验进行总结，不断完善和提高抽油机系
统效率的方法和措施。
设备维护保养不及时，导致设备故障 率增加，影响系统效率。
管理因素
管理制度不完善
缺乏有效的管理制度和监督机制，导 致设备维护、员工操作等方面出现问 题，影响系统效率。
培训不足
员工缺乏必要的技能和知识，无法正 确操作和维护设备，影响系统效率。
03
提高抽油机系统效率的方法
优化设备配置
01
02
03
选用高效科学合理的管理制度，规 范操作流程，确保抽油机系统 的安全运行。
加强设备维护保养
定期对抽油机系统进行维护保 养，延长设备使用寿命，提高
运行效率。
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根据油井产液量、含水率 等实际情况，合理调整抽 油机的工作制度，包括泵 径、冲程、冲次等参数。
优化抽油机平衡
通过调整抽油机的平衡块 位置，使抽油机在上下冲 程中均能保持较高的效率 。
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%
提高抽油机井系统效率的有效对策
提高抽油机井系统效率的有效对策随着石油资源日益枯竭，提高抽油机井系统的效率变得尤为重要。
只有通过有效的对策，才能更好地利用地下资源并降低能源消耗。
以下是一些提高抽油机井系统效率的有效对策。
1. 完善设备维护计划：定期检查和维护抽油机井设备，确保其正常运行。
这包括清洗和更换油管、检查接头和密封件等。
通过定期维护，可以及时发现潜在问题并采取正确措施，从而避免系统效率下降。
2. 优化泵杆设计：泵杆是抽油机井系统的关键部件之一。
优化泵杆的设计，可以减少能量损失和泵杆振动，提高抽油机井系统的效率。
可以改善泵杆材料的强度和刚性，降低泵杆的重量和摩擦损失。
3. 提高油井的生产能力：通过改进油井的设计和操作，提高其生产能力，可以提高抽油机井系统的效率。
可以采用增加油井抽采压力、调整油井口径等方法，提高油井的产能。
还可以改善油井的注水和采油工艺，增加油井的输出率。
4. 优化抽采工艺：抽采工艺的优化也是提高抽油机井系统效率的关键。
可以通过改进抽油机井系统的控制策略、调整抽采参数等，实现系统的最优化运行。
可以根据油井的产能和液位情况调整抽油机的运行参数，保持系统的稳定工作状态。
5. 应用先进技术：随着科技的不断进步，很多先进技术可以用于提高抽油机井系统的效率。
可以采用智能化监测系统，实时监测抽油机井系统的运行状态，及时发现并处理故障。
还可以应用物联网技术、大数据分析等，对抽油机井系统进行优化调控，提高系统的效率和稳定性。
6. 培训操作人员：抽油机井系统的操作人员是保证系统高效运行的关键。
培训操作人员，提升其技能水平，可以提高抽油机井系统的效率。
操作人员需要了解抽油机井系统的工作原理、设备维护方法等，能够及时处理系统故障并调整系统参数。
通过完善设备维护计划、优化泵杆设计、提高油井的生产能力、优化抽采工艺、应用先进技术和培训操作人员等对策，可以有效提高抽油机井系统的效率。
这些策略的实施不仅能够减少能源消耗和环境污染，也能够更好地利用地下资源，实现可持续发展。
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。
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。
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。
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。
抽油机井系统效率影响因素及措施
抽油机井系统效率影响因素及措施权衡抽油机工作质量好坏的关键指标便是抽油机井体系的效率，它在体现油井当前任务进度的同时，也可以对油井的任务效率以及耗费的电量做出检测。
对抽油机井体系的效率进行提升不仅可以使原油的本钱减少，还可以很大程度上提升油井的管理质量。
标签：抽油机井;系统效率;影响因素根据在现场的考察以及对数据的搜集结果，解析出了可以对抽油机体系效率产生影响的产液量多少、拖动体系、抽油机的平衡以及有效的扬程等方面的情况，对于产液量不高、拖动体系耗费能源太大、抽油机的平衡调整情况以及有效的扬程这些问题，可以对生产的参数进行完善、使用更为节能的电机、或者对抽油机平衡进行调整。
然后分析一下前后比对情况，可以看到，抽油机平均的效率提升了五个百分点，每年节省电量大约十万千瓦每小时，对油田的经济开发利益有很大的帮助。
本篇文章主要是简单描述解析了抽油机井体系的情况，并且给出了一些相应的改善方法。
1.基本状况由于当今社会对石油的需求越来越多，开发石油的机构对石油的开采力度也越来越大，然而这几年抽油机井体系大体效益都有了一定程度的下滑，对开发的石油品质造成了很大的影响。
抽油机体系大体效益的提升方法便成了石油行业将来进展的关注重点。
最近几年，抽油机设备运行的时间太长，管理的准则以及需求不停升高的状况，抽油机井体系效益不高都对生产的利益产生了很大的阻碍。
抽油机井的泵比较深，排量较大，对于胜利油田管理区域的特征，对抽油机井体系的效益进行了剖析和考察，使机采效益不高的因素大致有四个，首先大多数油井的动液面和泵的深度不一致;其次有些油井的产液量是中等偏下的水平;然后也有一些抽油机相配的电机效益不高;最后还有一些是油井的套压和回压不一致致使有效扬程不高，根据有关方式对抽油机井生产体系的设计水准和管理水准进行提升，进而使机采体系的效益得到提升。
2.抽油机井体系效益各个影响因素剖析2.1抽油机地下运行的因素2.1.1被抽石油的原材料因素抽油机井体系就是开发已被找到的油田，而其地下运行配置就是把油田里全部石油资源抽取出来，然后顺着管道把石油吸到地面抽油机体系作出相应处理。
抽油机井系统效率影响因素及提高方法
抽油机井系统效率影响因素及提高方法摘要：从技术管理和运行参数两方面入手，分析了影响抽油机井系统效率的各项因素，并在设备、参数调整、日常管理等方面提出了提高机采井系统效率方法。
抽油机抽油机井系统效率是指抽油系统在一段时间内用于举升液体所消耗的有用功功率与电动机输入功率的比值，表达了该抽油机井的总体效益和能量的综合利用情况。
关键词：抽油机井；系统效率；影响；对策一、影响因素抽油机井系统效率影响因素多，管理难度大。
从系统效率指标完成情况及理论计算，对机采井系统效率影响因素进行了全面剖析，其影响因素主要有以下几方面。
1.1技术管理抽油机在运行过程中，技术管理对抽油机的运行参数、设备匹配等都起到一定的制约作用，因此对系统效率影响很大。
（1）机型。
由于地下油层的各种情况是动态变化的过程，机采井实际采液也随之变化，随着油田开发的进一步深入，产液量逐步下降，部分老井机型偏大，影响系统效率。
（2）抽油杆。
抽油杆工作时，不仅传递轴向拉压载荷，还传递轴向位移、速度和加速度。
抽油杆在井下刚度相当低会引起杆柱的弯曲，使杆柱与油管柱产生接触摩擦，加大悬点载荷，随抽油杆直径增加，抽油杆重量增加，其悬点载荷增大，系统能耗加大，系统效率下降。
（3）功率利用率。
目前，油田上普遍以游梁式抽油机为主，由于抽油机负载为周期性变化负载，同时考虑抽油机启动转矩及峰值电流等因素，投产时设计电动机往往偏大，产生载荷过低现象，造成电动机运行效率较低。
（4）平衡率。
当抽油机不平衡时，上冲程中电动机承受着极大的负荷，下冲程中抽油机反而带着电动机运转，从而造成功率的浪费，降低电动机的效率和寿命。
随着开采时间和井况的变化，抽油机井的平衡状态也随之变化，抽油机井系统的平衡度对抽油机井的系统效率影响较大。
1.2运行参数（1）高沉没度。
随着举升高度的增加，系统效率也增加。
当下泵深度一定时，随着举升高度的增加，而抽油泵的沉没度逐渐变小，导致抽油泵的排量系数下降，使抽油泵产量减少，进而影响系统效率的提高。
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。
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提液系统耗电占总生产能耗的百分数
一、前 言
截止到2010年底，公司共有油井785口，开油井660口，开井
率84.1%(含合作井）。
提液类型 总井数（口） 开井数（口） 总液量（万方） 所占百分比（%）
抽油机井
螺杆泵井
657
118
553
97
188.86
47.56
78.3
19.7
其它井
合计
10
785
10
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）/ ρ
l
Qt－产液量 g－重力加速度
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）
决策依据，因此无法确定提高油井系统效率的关键因素，就无
法有针对性开展油井治理，实现治理的有效性。
一、前 言
基于以上原因，在分析鲁明公司当前提液能耗现状的基础上， 利用优化预测技术，在保障液量、生产周期、系统效率最佳匹配的 前提下，以举升系统“降耗率”作为评价指标，评价公司目前抽油 机井提液系统能耗水平并预测合理的降耗空间。（数据截止2010年4 月底，测试数据由技术检测中心能源检测所完成，数据处理由胜利 软件公司完成。本研究历时8个月。）
二、评价方法及技术路线
（一）评价方法
以“机采系统优化设计技术”中“理论输入功率”的计算方
法为基础，利用油井实测数据和原油高压物性参数对计算模型进 行拟合和修正，建立跟实测数据高度吻合的输入功率计算模型。 由此可计算每口井当前能耗及预测该井同油藏条件、同产量下最 佳能耗，通过计算和分析“降耗率”，对油井的节能潜力做出预 测和评价。
百米吨液耗 电： 两者之间关 系：
W x QH
1 x 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
传统的考核指标体系
监测项目 电机功率因数
平衡度L（%） 系统效率（稀油井）（%） 系统效率（稠油热采井）（%）
一、前 言
鲁明公司历年机采系统效率趋势图
从2010年系统效率变化趋势来看，通过多方面的工作，系统效率 逐年提高，但公司整体水平还能提高多少，潜力在哪说不清楚。
一、前 言
因提液系统的能耗受油藏类型、开发阶段、配套能力、管理 水平综合影响，各开发单位的提液合理能耗水平有较大差异。
30
28
26
系统效率（%）
油田类型 k1 特低渗透油田 1.6 低渗透油田 1.4 中高渗油田 1.0
限定值 ≥0.40
80≤L≤110 ≥18%/（k1.k2) ≥15
泵挂深度 k2 ＜1500米 1.00
节能评价值 /
/ ≥29%/（k1.k2) ≥20
1500米～2500米 1.05 ＞2500米 1.10
传统考核指标体系始终没有解决提液能耗评价和能耗潜力 预测的问题，无法确定合理能耗水平和掌握潜力分布情况。
二、评价方法及技术路线
（二）评价指标
系统效率 = 有效功率 / 电机输入功率 × 100%
输入功率
系统效率
但输入功率不可能无限制的降低，系统效率也不可能无限制 的提高，因此每口井必然有一个最佳输入功率值。 机采系统能耗评价技术核心是准确找出一口井可实现的最佳输
入功率值，为此我们提出“降耗率”来判断一口井的能耗潜力。
抽油机型号、生产厂家、冲程、大轮直径、传动比、电机型号、生产厂 家、额定功率、电机转速、皮带轮径、特殊调速方式
三、开展主要工作
（二）现场测试 测试油井覆盖公司所有开发单元。按50%比例抽测。 抽测选井原则:
在公司每个油田、开发单元、生产层位都按比例抽测; 开发单元内油井按日产液量从高到低排序，以主力产量为主，每个产
分公司各开发单位机采系统效率对比图
一、前 言
传统评价指标体系存在的主要问题：
1.目前的考核评价方法，不能科学、客观、公正的反映油井管理水平。
油井系统效率是动态变化的，其影响因素很多：
• 油藏类型：例如稠油油藏跟稀油油藏 • 开发阶段：例如油田开发初期和开发的中后期； • 开发方式：例如水驱和三采； • 油藏介质: 含气量、含砂量的变化； • 工况运行：参数设计、管理是否优化。 诸多因素造成各油井的系统效率各不相同，因此系统效率绝对值指标 不能科学的反映各开发单位的能耗管理水平。
一、前 言
2、缺乏系统效率潜力分析和评价手段，治理对象选择没有科学依
据。
传统的评价方法，通常根据油井当前系统效率值大小，来定性判断能 耗潜力的大小。一般认为当前系统效率高，则系统效率提高潜力小；当前
系统效率低，则系统效率提高潜力大。
这种观点已经被实践证实是错误的。油井能耗潜力的大小受油井自身 条件和工况的影响，可以说一口井一个样。因此再用传统的评价方法来判
24 22
20
18
16 14
12
10
孤东 桩西 临盘 鲁胜 孤岛 胜采 东辛 分公 河口 纯梁 现河 鲁明 滨南 海洋 中心 东胜 司 25.6 24.8 24 20.1 14.3 系统效率 28.7 28.6 28.5 28.1 28 28 27.1 26.8 26.3 25.5 25.4 25.1
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% 80.0% 70.0% 60.0% 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% 10.0% 0.0% 分公司 鲁明 济北 商河 临邑 滨东 富林 高青 昌邑 滨海 沾化 23.9% 54.0% 66.9% 61.0% 76.1% 96.8% 88.9% 91.6% 89.7% 86.8% 96.8%
科学、合理，且具有很好的可操作性。
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
找出各部分功率的主要影响因 素及建立各部分功率计算的函数关 系式。
P输入
η
= P有+P地+P粘+P滑-P膨
= 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
105QP 10Pb 1 b p膨 ln 86400 10P井口 1
105QP 10P沉 1 沉 p膨 ln 86400 10P井口 1
二、评价方法及技术路线
（二）评价指标——具体算法
能耗最低机采设计方法
假设条件：油井的生产液量相对稳定（不更换抽油机），即油井的
动液面相对稳定（在一定的产液量、动液面、油套压的前提下）
T析：原油析蜡温度
fw：含水率、 0 ：50℃脱气原油粘度
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 滑动损失功率： 因抽油杆与油管发生摩擦以及泵柱塞与泵筒间发生摩擦而损失的功 率称作滑动损失功率。
Pk=2fk·q杆·l水平·S·n
fk：杆与管的摩擦系数 q杆：单位长度杆柱重量 l水平：抽油杆在斜井段的水平投影长度
660
4.8
241.22
2
100
一、前 言
传统的考核指标体系
在提液能耗评价和考核方面，目前国内外石油行业普遍应用的是以
机采系统效率和百米吨液耗电为主要指标的传统评价考核体系。这两个 指标在本质上是一样的，是常数关系。 系统效率：
QH g QH 86400 P 8816 .3P
二、评价方法及技术路线
（二）评价指标——具体算法
二、评价方法及技术路线
（三）评价技术路线
基础数据 高压物性 设备数据 生产数据
模型拟合修正 （泵效、功率、功图）
评价条件设定（产量 不降的前提等）
评价结果 (能耗潜力等）
评价类型设定 （按单位/区块/单井）
评价标准 （输入功率最低）
目 录
一、项目概况
量区间都抽测；
抽测中兼顾不同泵径、不同抽油机机型； 考虑间开井特殊情况，选择少量井进行测试。
三、开展主要工作
（二）现场测试 现场测试油井共221口，占公司抽油机井440口的50.2%。测试
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 溶解气膨胀功率
原油在举升过程中，溶解气因所受压力的降低而不断从原油中析出，转化
成体积膨胀能而作用于举升系统，这一功率称作溶解气膨胀功率。 A ：当P沉≥Pb>P井口时 B：当P沉≥Pb且P井口≥Pb时，P膨=0 C：当P井口<P沉<Pb时 D：当P沉<Pb且P井口< P沉时，P膨=0
输入功率 计算公式
Байду номын сангаас
系统降耗率 • 泵径、泵深 • 冲程、冲次 • 油管组合、抽 油杆组合 • 杆柱钢级
能耗最低原则 确定P最佳
• 泵径、泵深 • 冲程、冲次 • 管径、杆柱钢 级 • 满足生产要求 的参数组合
满足要求的所有参 数组合
• 每种参数组合 对应的输入功 率和系统效率
• R=（1-P最佳 /P目前） *100%