提升有杆泵采油系统效率的方法研究

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提高有杆泵井机械采油系统效率技术应用

提高有杆泵井机械采油系统效率技术应用
收■ 日期 :0 1 }-7 2 0 422
为验证 该技 术 的适 用 性 和 应 用 前景 , 先 对 首 7 6口抽油 机 井 进行 了消耗 功 率 测 试 、 静 态资 料 动 录取 和优化设 计 。测 试结 果 表明 , 化 前 7 优 6口井 平均 单 井 年 耗 电 6 2 W ・ , 耗 电 费3 4 76 95 2k h 消 .7 ×1 元 , 均系 统效率为 l . %。应用 该技 术优 0 平 45
下泵技 术参 数 , 根据 上述设 计结果 编翩 出现场 施工
方案 。
1 技术 特 点和 优 化 设 计 原理
L l 技 术 特 点
2 现 场 试 验及 效 果分 析
2 1 现 场 试 验 情 况 .
()该 技 术 是 以损 失 功率 最 低 或 机 械采 油 成 1 本 最低为原 则 的机械采油 设计 方法 。 ( )该技 术 的设 计思 想 , 破 了传 统的思 维 定 2 打 式, 使设 计结 果与实 际应用结 果更 接近 。 ( )在保 持产液 量不变 的情 况 下 , 3 油井 的系统 效率 得 以大幅 度提高 。 () 4 通过 该 技术优化 的 方案 , 会 增加 作 业施 不
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第 9 第 2期 卷
20 0 2年 4月
特 种 油 气 藏
S e ilOi a sRe e v is p ca l nd Ga s ror
Vo 9 Nn. l 2 Ao .2 02 r 0
文章 编 号 :1o彤 (o2皿 啪 5 . o6 2 o) 9皿
为 验证 理 论 计算 结果 与实 际应 用 效果 的吻合
提 高有杆 泵 井机械 采油 系统效 率技 术应 用
蒋生 键 , 勇 , 文金 李 牛

抽油机井系统效率影响因素及提高系统效率方法

抽油机井系统效率影响因素及提高系统效率方法
Pe
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。

机械采油系统效率的研究

机械采油系统效率的研究
1 . 2 . 1 地面损 失功 率
地面损 失功率 是指 在深井 抽油 过程 中, 地面 抽油 电机与 抽油 机所 损失 的功率 。 它主要靠平均 载荷、 光杆功率 、 冲程 、 冲次、 电机 空载功 率 进行影 响地面损失功率 的消耗大小 。 1 . 2 . 2 有效 功率 有效 功率 是指在 深 井抽 油过程 中, 将 一定排 量的 井下液体提 升 到 地面所 损失的功 率。 它的主 要影 响 因素 是液体 的质量 与井 斜长度 、 抽 油
引言 果 显示实测 功率为3 5 4 9 K w, 理论 功率为3 5 1 2 K w, 功 率之间的误 差仅有 6 % 。 目前, 我 国在油井 采油的方 式都是 利用有杆泵往 复方式进行。 在有 0. 杆泵往 复采油 方式 简单 , 操 作方便 , 而且维 护成本较 低 , 是我 国大部 分 4 . 案例分析 采油 生产方 式 。 在 计算有 杆泵 采油的 方式 中所 产生的功 率 与影响 因素 2 0 0 1 年 在西 北 油 田区域 中有 1 4 6 口深 井在 实践 应 用 了以最 低 成 比较 , 所产生的 函数 比知道一种新方法 。 这种 新方法是 以最低成 本与消 本与 最低 消耗 能源 的一种 新 方法 。 它 的平均 机采 率从 2 5 . 6 4 %提 高到 耗能源 最低为 目 的根 据机采参 数设计 的一种 采油机制 4 6 . 3 7 %, 平均产量 由2 4 . 1 6 t / d 提 高到2 7 . 1 5 t / d .
电机 的冲程、 冲次等 因素影 响有效 功率的消耗 大小。 1 . 3 各种功率预 期影响因素的函数关系 在深 井进 行机械 采 油过程 中, 有杆 泵抽 油系统所 消耗 的功率 与影 响 因素之 间的函数 关系如下, 其 中, P u 代表地面损 失功 率 , s 为 电机 的冲 程, n 为电机 的每分 钟冲次 , P d 为 电机的空 载功率 , P r 为粘滞 损失的 功 率, m为 管径杆径 比 , P i 为电机 输入 功率 , 以下各种 功率预 期影 响 因素

跃进油田提高有杆泵抽油井系统效率的方法

跃进油田提高有杆泵抽油井系统效率的方法

跃 进 油 田提 高 有 杆 泵 抽 油 井 系统 效 率 的 方 法
张 启 汉 ,李 永 ,左 宗 卫 ,张 立 会 ( 青海油田分公司钻采工艺研究院, 甘肃 敦煌 760) 322
[ 要 ] 用 测 试 分 析 方 法 了解 油 田 有 杆 泵 抽 油 井 系 统 效 率 的 真 实 水 平 。 研 制 宏 观 控 制 图 。 以 便 了 解 油 井 的 摘
2 1 坐 标 参 数 的 确 定 .
按 系 统 效 率 ( 的 定 义 :7 P P入。 中 P有 为 有 效 功 率 , w; 为输 入 功 率 , w。 ) '一 有/ 其 k P人 k P 可 表 示 为 : 有 一 QHp 8 0 。 中 , 为 油井 产 液 量 , / ; 为 泵 的 有 效 扬 程 , p为 油 井 液 有 P g/ 64 0 其 Q m。 d H m;
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要 测 试 的项 目和 参 数 有 抽 油 井 示 功 图 、有 功 功 率 、无 功 功 率 、功 率 因 素 、 油 井 动 液 面 、井 口套 压 、 回 压 及 油 井 产 量 等 ;根 据 S T 2 6一l 9 Y/ 5 6 9 6推 荐 的 方 法 ,计 算 出油 井 的 地 面 效 率 、井 下 效 率 和 系 统 效 率 。
影 响 系统 效 率 的 因 素较 多 ,可 归 结 为 井 况 、设 备 和 技 术 管 理 水 平 3个 方 面 。 也 就 是 说 ,在 井 筒 弯 曲 少 、不 结 蜡 、地 层 能 量 充 足 、设 备 性 能 良好 、功 率 大 小 与 油 井 的 供 液 能 力 相 匹 配 、抽 吸 参 数 设 计 合 理 、
青 海 跃 进 油 田 的 油 井 系 统 效 率 偏 低

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。

基于主成分分析法提高有杆抽油系统效率

基于主成分分析法提高有杆抽油系统效率
点 优 化 能 有 效 提 高有 杆 抽 油 系统 效ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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

提升有杆泵采油系统效率的方法研究

提升有杆泵采油系统效率的方法研究

提升有杆泵采油系统效率的方法研究作者:张永光来源:《中国新技术新产品》2013年第07期摘要:随着油藏开发的不断进行,油井产能受到地质特征、油藏管理、采油工程、生产维护等多方面影响,从较长的时期看是一个动态的变量,合理地选取采油工艺的直接决定着油田开发效益。

本文结合油田生产工作实际,着重分析了影响机械采油有杆泵系统效率的主要因素,提出了提高系统效率的方法。

关键词:有杆泵才有系统;智能控制;采油效率中图分类号:TE34 文献标识码:A1 机械采油有杆泵采油系统组成有杆泵采油的三大主要装备有抽油机、抽杆和抽油泵。

抽油泵可分为:管式泵和杆式泵。

管式泵的结构简单、成本低,在相同油管直径下允许下入的泵径较杆式泵大,因而排量大;杆式泵检泵方便,但结构复杂,制造成本高,在相同油管直径下允许下入的泵径比管式泵小。

杆式泵适用于下泵深度大、产量较小的油井。

有杆泵抽油的主要参数,冲程:光杆(或柱塞)上、下运动一次称为一个冲程。

光杆冲程:光杆从上死点到下死点的距离,用S表示。

柱塞冲程:柱塞在上、下死点间的位移。

冲次:每分钟内完成冲程的次数,用n来表示。

沉没度:抽油泵的吸入阀与动液面之间的相对高度。

动液面:抽油机正常生产时,井口至液面的距离。

沉没压力(泵口压力):作用在泵吸入口处的环形空间压力。

影响泵效的主要因素:(1)抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩;(2)气体和充不满的影响;(3)漏失影响;(4)体积系数的影响。

载荷作用下的柱塞冲程,柱塞冲程损失的构成:液柱载荷交替地由油管转移到抽油杆柱和由抽油杆柱转移到油管,使杆柱和管柱发生交替地伸长和缩短。

上冲程:载荷由从油管转移到抽油杆,抽油杆伸长,油管缩短;下冲程:载荷由从抽油杆转移到油管,油管伸长,抽油杆缩短。

柱塞冲程损失由抽油杆柱伸缩与油管伸缩共同造成的。

2 影响有杆泵系统效率的主要原因2.1 电机负载率的影响。

常用电机最佳运行效率在额定负载附近,即在0.7~1.1之间,而现场上大多数电机的负载率都比较低,一般只有30%左右。

提高有杆泵井系统效率的实践与认识

提高有杆泵井系统效率的实践与认识
负载低, 电机 输 出功 率 不 稳定 , 功率 系数 降低 , 功 无
其 中 :P 效一 有
P: 。油压 ; 套压 P:
;输 P 入一P 效; : 液 而 ; 有 YM 动
功率 升 高 。
2 2 生 产 参 数 的 影 响 .
从 公 式 中我 们可 以 看 出 , 提 高 有 杆泵 系统 效 要
作者 简介 : 兴华 (9 2 , , 业于大庆石 油学院 , 杨 1 8 一)女 毕 助理 工程 , 事机 采工作 。 币 从
7 2
内 蒙古 石 油化 工
2 1 年第 3 00 期
从 改螺 前 的 平均 单 井 1 . 提高 到 了改 螺后 的 3 . 66 7 9 , 高 了 2. 提 1 3个百 分点 , 果十分 显 著 。 效
有 杆 泵采 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 的过程 , 是 一个 能量 不断 传递 和 转化 的过 程 。 就 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 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 , 一 将 这 液体 举 升到 地 面的 有效 能量 与 系统 输入 的 能量 之 比 值 称为 抽油 机 的系统 效率 。
型 老 化 等 问题 , 厂 二 矿 随 检 泵 时 机 实 施 了 “ 转 三 抽
螺” 施 。 措
技 术管理 不 到 位 , 引起 系 统效 率 的下 降 : 封 会 密
收稿 日期 :O 9 9 4 2 O 一O 一O
从 表 中我 们可 以看 出 , 实簏 抽改 螺后 , 统 牧草 系

提高抽油机系统效率的措施

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。

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

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。

我国油田常用的机械采油方式

我国油田常用的机械采油方式
(3) 加强抽油机的科学管理。在现场管理中,经常采取的方法有定期检查传动装置,定期更换减速箱内机油,提高地面传动部分效率;使用窄V联组带;对于油气比高的油井应采取适当加大泵的沉没度,加装油气分离器和定期放套管气等措施,以提高泵的充满系数;加强特殊井的分类维护;保持抽油机的较高的平衡度等。
(4) 认真解决抽油机电动机的欠载问题。电动机运行的效率取决于负载率β,轻载时电动机的效率很低,而当负载增加到一定值时变化则很小。当β<0.4,效率的变化不大,在负载率β=0.75左右时,效率达到最高值。经现场测定发现,当前每台抽油机电动机的平均负载大约只有它额定功率的1/3左右,同时工作在负载率小于25%的时间占整个工作时间的50%以上,造成电动机有效功率过低,也就是说电动机大量时间在低效区工作,直接导致系统效率普遍偏低。
3.好节能宣传教育工作
要利用多种形式大力宣传节能技改工作的重要性和必要性,形成领导重视,职工积极参与的良好氛围,主动管理好实施节能措施的设备,使职工意识到节能技改事关企业的经济效益,与自身利益息息相关。油田是国家能源基地,也是耗能大户,因此做好节能工作刻不容缓
1.稀土永磁同步电动机
纯梁采油厂根据稀土永磁电机的实际特点,针对采油厂55kW电机普遍存在的“大马拉小车”现象,重点采用永磁电机替换,提高功率因数,降低装机容量。安装前后分别测试了15口油井,发现功率因数平均提高到了0.85以上,负载率平均提高近一倍,系统效率也由原来的18.5%提高到了25.7%。
电动机应处于允许运行状态,即综合效率小于额定综合效率,但大于或等于额定负载时的允许综合效率的运行状态。此时电动机效率为86.7%左右,而额定综合效率为88.7%左右。1998年有关部门统计了胜利油田438口油井电动机,约有67.6%的抽油机电动机处于非允许运行状态,充分说明“大马拉小车”现象相当普遍。

抽油井机杆泵系统匹配与优化调整对策

抽油井机杆泵系统匹配与优化调整对策
抽油 井机 杆泵系统匹配 与优 化调整对策
郑 景 阳
( 中石化 胜利 油 田现 河采 油厂 山 东 ・东营

2 5 7 0 0 0 )
要 由于井身结构、 生产特征 的差异 , 使 油田在机、 杆、 泵匹配需求方面存在 一些特 殊的要求。主要表现在对机、
杆、 泵型号、 参数、 尺寸 、 性能方面的特 殊要求 ; 对抽 油杆及抽油泵的需求 ; 在机 、 杆、 泵 系统的需求。 本文结合现场应用

度; ( 2 ) 耐磨性能好; ( 3 ) 承受弯压载荷的能力强; ( 4 ) 起下作业方 便 。 从 满足 以上 性 能 方 面 看 , 高 强 度 抽 油杆 、 玻 璃钢 抽 油 杆 、 复合材料连 续抽 油杆等都有很大的应用前景。但就 目前 的技 术现状来看 , 还需要进 行进 一步 的科技创新和改进。 3对 抽 油 泵 的需 求 油 田 由 于低 产 液 、 气体 、 腐蚀 、 结垢、 结蜡、 同时 泵位 于 斜 井 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 整 筒 泵 为 主 。根 据 油 田 井 的 产量 分布 情 况 可 明 显 看 出 , 使 用 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 工艺方面难度提 高。小批量生产成本不但不会降低反而还会 升 高 。大 部 分泵 在 井 下 处 于 倾 斜 放 置 ,斜 井 泵 的需 求 自不必 说, 但 从 目前 的应 用情 况 看 , 现 有 的斜 井 泵还 没 有体 现 出 明显 的优 势 , 致 使 应 用 的井 数 不 是很 多 , 基本 还 是 采用 常 规 泵 。 4机、 杆、 泵 系统的需求 主要思路: ( 1 ) 摒弃 目前井筒内容易造成偏磨和断脱的钢 性抽油杆: ( 2 ) 摒弃一次性投资较高 的抽油机 ; ( 3 ) 研制开发更 加合理的机、 杆、 泵系统来取代 目前的系统 依靠新技术、 变 改旧观念, 研发或改进现有设备 很有必要。

提高抽油机井机采系统效率研究与现场应用

提高抽油机井机采系统效率研究与现场应用
工 业 技 术
C ias inea dTc nlg eiw h n c ec n eh ooyR ve
提高抽油机井机采系统效率研究与现场应用
孙 伟 王继强 盖 峰 许开杰 钟卫修
( 中石化胜利油 田分公 司桩西采油厂 ,山东 东营 , 5 2 7 273 )
[ 要1 摘 抽油机井机采系统效率的高低是衡量机采设备能耗的重要指标,目前机采系统效率总体水平不高,主要原因为地面因素和井下因素
1存 在 问题
抽油机井具有泵下入深度 、抽汲排量选择范围大的特点 ,在石油 开采 中被广泛采用 , 但是 随着油 田开发对加强成本控制要求越来越严 格. 机采井系统效率低所导致的无功生 产成本消耗大的特点越来越 突 出, 尤其是低效机采井在 高成本 的条件下很难产生效益。综合分析影 ‘ 响抽油机机采系统效率低 的因素主要有 以下几个方面 : ( ) 1 地层供液不足、 管柱设计不合理 、 抽油井 泵生产状况不合理 等因素影响。 () 2 地面设备设施不匹配、 设备老化严重 、 备能耗高因素影响。 设 ( 3)管理因素影响。
41目标实施 . 通过对采油 四队系统效率偏低 的抽油机井进行分析 , 对症下药 , 目 前见到 了一定的成效 ,与 2 l 0 0年相 比,系统效率由 2 . % 9 3 上升至 2
的影响 。地面配套 工艺设备的优化、井下生产系统的设计水平及油井管理水平的提高 的措施 ,对提高抽油机井机采系统效率有着重要 的作用 。 [ 关键词】 机采井系统效率 地面效率 井下效率 影响因素 中图分类号:F0 . 文献标识码:A 4 36 文章编号:10 — 1X( 0 2 20 3 — 1 0 99 4 2 1 )0— 0 7 0
4 效 果 实 施

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。

稠油井有杆泵高效举升及防偏磨配套技术

稠油井有杆泵高效举升及防偏磨配套技术

作者简 介 : 于学信 (9 2 , 程师, 9 6年毕业 于沈 阳工业大 学机 械设计及 制造专 业,0 4年 毕业 于 中国石 油大 学 1 7 一) 工 19 20
( 京) 械设计及理论专业 , 北 机 获硕 士 学位 , 现从 事 采 油 、 气工 艺研 究工 作 采
21 年第1 期 01 7
关键 词 : 油 ; 稳 ; 重技 术 ; 磨 蚀 稠 失 加 抗
中图分类A
文章编号 :06 78 (0 11一O 3一O 10- 9 12 1) 7 1 2 2 抽油杆柱失稳弯曲偏磨问题 , 开展 了抽油杆集 中加 重 技术 的研 究 , 制成 防偏磨 集 中加重 抽 油杆 。 研 1 1 1 结构 组成及 工 作原理 ..
12 3
内 蒙古石 油化 工
21 年第 1 期 01 7
稠油井有杆泵高效举升及防偏磨配套技术
于 学 信
( 利 油 田采 油 院 , 东 东 营 27 0 ) 胜 山 5 0 0
摘 要 : 油油 井抽 油的 主要 矛 盾是 下 行 阻 力大造 成 下部杆 柱 失 稳 弯曲 , 而使 杆柱 冲程 损 失严 稠 从 重, 系统 效 率低 , 对这 种 问题 我们 从减 小 下行 阻 力或增 加下 行动 力 出发 , 究 出抽 稠泵 与 杆柱 下 部加 针 研 重技 术 、 管抗 磨 蚀技 术相 结合 的配套 技 术 , 到减 小 下行 阻 力或增 加 下行 动 力及 杆 管抗磨 蚀 的 目的 , 杆 达 最 终达 到减 小 冲程损 失 , 高 系统 效率 的 目的。 提
在 油 田开 采 过 程 中 , 于 相 对 密 度 大 于 0 9 对 ., 5 ℃地 面 脱 气 粘 度 大 于 10 a s的 稠 油 , O 0mP . 由于 其 流 动性 差 、 力大 , 阻 用常 规抽 油泵 开采 出现 光杆下 行 困难 、 充满 程度 差 、 效低 、 泵周 期短 等问题 。 泵 泵 检 目 前 , 于稠 油 开采 主要 是采 用抽 稠泵 。 用 而稠 油井有 杆 泵 防偏 磨 配套 技 术 是一 种 抽 稠 油新 技 术 , 技 术 包 该 括抽 油杆 底部 加 重技 术 以及杆管 抗 磨蚀技 术 。抽油 杆 集 中加 重 技术 , 用 底 部 集 中加 重 的方 式 增 加活 采 塞 的下 行 的动 力 , 下 行 动 力可 根 据集 中加 重抽 油 其 杆 的增 减调 节 , 作可 靠 , 工 在稠 油斜 井 中配 合斜 井抽 稠泵 及 杆柱 防偏 磨技 术 , 稠效 果好 , 抽 在稠 油井 的开 采 中具有 广 阔 的应用前 景 。 1 稠油井有杆泵高效举升及防偏磨配套技术 对 于 杆 式抽 油 井 , 上 冲 程 时抽 油 杆带 着 柱塞 在 上行, 油管承 受 着柱 塞与 衬套 之 间的摩 擦力 、 井液 浮 力 、 油杆 与油 管之 间 的摩擦 力 、 柱与 油管 之 间的 抽 液 摩擦 力 等方 向向上 的力 [, 冲程 时 , 1下 ] 抽油 杆承 受 着 抽 油 泵 柱塞 与 衬 套之 间的摩 擦力 、 油 杆 在井 液 中 抽 的浮力 、 液通 过游 动 阀时 阻力 、 井 抽油杆 与 油管之 间 的摩 擦力 等下 行阻 力[ 。 在稠 油开采 过程 中 , 2而 ] 由于 高 粘 原 油 的流 动 性差 , 有 杆 泵 采 油过 程 中下 行 阻 在 力过 大 , 成杆 管 的失稳 弯 曲偏磨 , 造 特别 对 于定 向斜 井, 由于井斜必然造成管杆间的接触磨蚀, 从而造成 杆管 磨损 。稠油井有杆泵高效举升及防偏磨配套技 术 是 治理 抽油 杆柱 失稳 弯 曲 、 加杆柱 下行 动力 , 增 从 而 克 服下 行 阻力 的抽稠 油 技术 。 1 1 抽 油杆 集 中加 重技 术 . 在 稠 油井 有 杆 泵 抽油 过 程 中 , 抽油 泵 活 塞下 行 阻力 大 是 抽油 的 主 要 矛盾 , 行 阻 力导 致 下 部抽 油 下

提高老油田机采系统效率的方法探索

提高老油田机采系统效率的方法探索

P — —有效 功率 ,k ; 右 w
P— —地面 损失功率 ,k ; W
P——井 下粘滞损 失功率 ,k ; W P——为 井下滑动损 失功率 ,k ; w
P —— 原 油在泵 固定 阀 以上 油管 中脱气 所 引起 膨 的膨 胀功率 ,k 。 w
以P 最低 时所对 应 的参 数组 合作 为系统 的机采 参 数 ;根 据泵 径 、泵深确 定油 管材型 及长度 ;根据
提高老油 田机采 系统效率 的方法探索
王 刚 陈 鑫 。 陈 庆。
( 门油 田 1 老 君庙 油 田作 业 区开发技 术科 ; . 采 院 ; . 下作 业 公 司 , 肃 玉 门 7 5 0 玉 . 2钻 3井 甘 3 0 0)
摘要 : 老君庙 油 田 已经 开发 7 年 ,设备 老化 ,能耗居 高不 下 ,机采 系统效 率低 于股份公 司平 均水平 。近年 3周
节 能效果如下 :
表3 井下管杆 泵组合 参数优 化效 果评价

从 而建立 特定 的抽油机 、电动机 、油管 、油杆 、深
井泵构 成的采油 系统 。
2 老君庙油 田机采 系统节能 改造情况 及效 果分析
2 1 年至 2 1 年,老君 庙作业 区选取 具有 代表 00 0 1 性 的1 1 9 口井进 行 了评价分 析与预 测 ( 见表 1 ,经 ) 测算l1 9 口井平 均单 井消 耗功 率 ( )为 i 9 k , P . 2 W 平 均年耗 电1 8 9 W ,平 均年 电费8 0 元 ,平均系 6 1kh 49 统效 率为7 2 % . 9 ,最佳 系统效 率实现率 为5 . % 9 1 ,平 均功 率因数为0 3 8 ,未达到 国家规 定的标准 。 .93

提高抽油机井系统效率的理论分析与对策措施

提高抽油机井系统效率的理论分析与对策措施

由于抽 油 系统 的地 面效 率损 失 主要发 生 在 电动
机、 胶带 轮 、 速器 和 四连杆 机 构 中 , 以地 面 效 率 减 所 又可表 示 为

H 有 效扬 程 . : 一 i n p 油 井液体 密度 , m ; 一 t / g 重 力加 速度 ,= . s。 一 g 98 m/
节 能减 排是 事关 全企 业 的大事 .必 须动 员全 体 员工 参 与 那 种 认为 节能 减排是 企 业 的事 .与个人 没关 系 的观念 是 十 分 有害 的 。做 好 节 能 减 排工 作 .
测环 空压 力 和 E D.有 利 于 提高 大 位 移 井 的成 功 C 率. 降低 钻井 风 险 。措 施三 : 在采 油 工 艺上 , 以电潜 泵举 升 方式 为主 .对高 产 油井 选 用 自喷一 电潜泵 一
抽 油机 的地 面效 率 :光杆 功率 与 电动机 输入 功
率 的 比值 抽油 机 的井 下 效率 :抽 油机 的有 效功 率与 光杆 功率 的 比值 2 计算 公式 : 、
五 、 强教 育 。 员 参 与 。 加 全 这是 节 能 减 排 的群 众
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率仅 为 1% . 9 近几 年 来 工程 技术 人 员深 入 研究 了影 响抽油 机井 系统 效率 的原 因 . 清抽 油机 能耗情况 . 摸
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又 因为
抽 油 机井 系统 效率 ( : ) 根 据抽 油机 的工作特 点 ,抽 油机 的系统 效率分 为地 面效 率和井 下 效率 两部 分 , 可表 示为
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K 电流 互感 器变 化 , 一 常数 K 一 电压互 感器 变 化 , 常数 N『_ 功 电 能 表 耗 电 为 lk ・ 有 _ W h时 所 转 的 圈

抽油机井提高机械采油效率分析

抽油机井提高机械采油效率分析

抽油机井提高机械采油效率分析摘要:通过以抽油机井系统效率评价为抓手,以方案设计为源头,开展抽油机、抽油杆、抽油泵合理匹配及生产运行参数的优化调整,在新井设计和老井调参两方面实现系统效率持续提升。

综合考虑水驱、聚驱、复合驱不同驱替方式采出液粘度,不同冲程、冲次、泵深等工况对系统能耗的影响,修正了传统电参数计算公式,实现抽油机系统不同组合下能耗的精细描述,为新井效益建产方案设计提供精准理论支持。

建立抽油机系统优化及节能措施优选匹配模板,明确优化方向及措施界限。

关键词:抽油机井;机械采油;效率1机采系统效率节能潜力分析1.1部分电动机功率因数较低(1)研究发现,机械采油系统利用的电动机主要为永磁同步电动机、电容器电动机等,针对电机的功率因数进行分析总结,发现,多种类型的电动机,其具备的功率因数不同,同时适用的场景也不同。

其中永磁同步电动机的电动机功率因数最大,其次排序分别为变频器电动机、工频电动机、三相异步电动机。

可以发现,三相异步电动机功率因数最低,著主要是因为三相异步电动机没有磁场保持功能,只能耗费部分的动力生成磁场,而功率因素较高的永磁同步电动机等不需要额外的动力来生成磁场,只需要通过内置的磁贴来生成。

在油田之中一般安装三相不可控元件,主要为变频器,约为0.65的功率因数。

虽然安装变频器电动机的功率提高,但是会生成谐波频段,不过该因素一般对于系统功率的影响较小,可以忽略。

(2)在机械采油系统中的节能设备应用范围过小,机械采油系统的设备功耗主要通过内部的节能技术装置来减小,而大部分的抽油机都是使用时间较长的老设备,内部设置的节能装置过少,进而导致整体的功率能耗变大。

1.2部分变频应用缺乏针对性当抽油机井的频率超过45Hz时,再利用变频器进行参数调节的效果就很不明显了,同时由于设备的故障问题,反而还需要维修这些易发生故障的节能设备,增加了成本,同时当抽油机井的频率小于20Hz时,变频器则需要超负荷工作,损耗提高,系统的功率升高。

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提升有杆泵采油系统效率的方法研究
【摘要】有杆泵采油是国内外广泛采用的一种采油方法,但是,目前国内的系统效率已不能满足当代社会发展的需求。

本文主要对影响有杆泵采油系统效率的因素进行了简要的分析,通过全方位、高层次的探讨,阐述了如何去提高有杆泵采油系统效率,什么样的途径才能使系统的效率达到最大化。

【关键词】系统效率分析因素
有杆泵采油占国内外采油方式的比重比较大,大多数是抽油机井。

所以,目前增加有杆泵井产油量、降低采油的成本,努力创新研发新型的有杆泵等采油装置,才能使得有杆泵采油的经济效益达到最大化。

最近这些年,通过对系统的研究,做了很多的改进,同时也取得了很好的效果。

以我国的油田为例,我国的机械采油系统的运行效率提升了7%左右,但是还是很难达到我国的节能期望值,相对于国外的油田系统效率,还有很长的路程要走。

究其原因,主要有以下几点:
(1)一些井口的设施没有做到位导致产液量一直不高。

(2)一些机械设备工作效率不高,导致系统的压力问题没有得到很好的平衡,使得效率也不明显。

如果以上的问题得到了很好的解决,那对于采油系统的效率也会明显提高。

1 影响机械采油有杆泵系统效率的主要因素
据调查,近年来我国的油田的系统效率要远远小于系统理论的百分比,且平均效率最高的也不会超过平均系统效率的一半,以下是
影响油机井系统效率的因素:
(1)电机的负载率过低。

一般来说电机的运行效率都在0.7-1.1之间,但是目前我们的电机的负载率都没有达到这个要求,这是造成电机运行效率较低的主要因素。

实践证明,如果电机的负载率提高5%-10%,系统的效率也会提高2%-4%,且节电率可以达到10%。

(2)传动皮带的失误。

它采用的原理是采用三角皮带传动,但是因为弹性的影响,很难保证它的张紧程度,所以,在使用过程中,很容易出现相互错动、打滑等想象,这样会使浪费能量的耗损。

(3)抽油机的工作。

对于大多数的抽油机都是采用对称循环的工作方法,其运行方式与周期性波动的幅度都很大,它的这种工作状态对于电动机来说是不适合的,因为,它在运行的过程中,会造成大量能量的损耗,且系统的效率不会提高。

(4)抽油机的平衡程度。

抽油机的平衡程度会显示出系统的运行状态,其状态又会关系到抽油机的耗电情况,根据实践表面,如果抽油机的平衡状态不同,就会影响其电流,会使输入功率发生变化,就算是抽油机的功率没有差异,也不能保证功率不会发生变化。

(5)盘根阻力。

盘根在使用的过程中,会与其他设备产生阻力,阻力的大小与盘根的材质或者松紧状态有关,不管阻力是大是小,它都会造成大量能量的损耗,对整个系统的效率有负面的影响。

(6)工作制度的影响。

工作的制度对抽油系统也会有一定的影响,如果制定一个合理的工作制度就会使得排液量与供液量能相
匹配,整个系统也会处于最佳状态,从而提高总体的产液量。

(7)油管伸缩的影响。

在系统操作的过程中,油管下端的状态不是很稳定,因此,如果油管发生伸缩的现象,就会使得传递的功率与冲程受到破坏,如果是深抽井,如果油管发生伸缩对系统的损害最大。

(8)气体的影响。

在生产的过程中,因为气体的影响,会使整个泵空间不会充满,这样就会使泵的排量受阻,导致井下的效率降低。

(9)深井泵工作时间影响。

深井泵工作时间关系着系统能否顺畅地进行运转,如果时间突然延长,就会使设备之间的阻力变大,造成严重的磨损,甚至深井泵也会漏失,从而也不会提高深井泵的工作效率。

(10)抽油杆的曲折与摩擦。

在整个抽油的过程中,抽油杆柱有时会不经意的与油管进行摩擦,如果是抽油杆的下部弯曲了,就会造成有效载荷的波动,从而会使整个系统的效率降低。

2 提高机械采油有杆泵系统效率的措施
(1)选择适合的电机进行配置。

如果要配置电机,就要根据电机本身的性质与能力,做到电机的负载率达到最佳的负载率,也就是说使其负载率在0.7-1.1之间。

(2)使用终端的无功补偿,提高功率的因数。

在目前,中国大多数的工厂的抽油机自控箱都设置了电力电容器,这样能够有效地实现对线路的无功补偿,其因数可提高到0.55左右,效果也非常的显著。

(3)选择高效的传动带。

此种设备的原理主要是采用窄形联组或者齿形同步带,用于避免因震动、打滑所造成的损失。

最好是使用普通的三角形然后携带5根的组合装。

(4)利用节能抽油机。

目前,我国大多数工厂使用的抽油机都是普通的梁式抽油机,一般使用节能抽油机的数量比较少。

在油井上使用的节能抽油机主要有两种类型:
①异向曲柄平衡抽油机;
②链条抽油机。

第一种是属于非对称循环的梁式抽油机,也就是悬点的上行曲柄转角要大于180度,下行曲柄的转角小于180度,上行用的时间比下行的时间要长,这样能有效减缓加速度,第二种是属于链条抽油机,它的特点是负荷量大、平衡效果好、比较省电等,这种类型的抽油机非常的适合在稠油井和中深井上使用,其悬点的运动较均匀、能有效地降低能量的损耗量,提高系统的效率。

(5)采用耐油橡胶盘根。

如果是有偏磨的井口就必须要设置井口扶正器。

(6)装置抽油杆扶正器,可以减小抽油杆与油管之间的摩擦。

(7)设置一个油管锚。

这样能够有效地降低能量的损耗。

(8)装置一个气锚。

因为如果是油气比较高的井,使用气锚便可以有效提高泵的容积效率。

(9)采用高效的深井泵。

根据油井的特点,采用比较高效的深井泵,比如:如稠油泵、防砂卡泵等。

(10)采用抽油机诊断技术。

抽油机井生产的过程中,使用此种
设备,对于一些常见影响系统效率的因素,比如:沉没度、供液能力、杆柱应力、凡尔漏失等因素,具有很好的分析以及处理的功能。

从而会有效地提高机械采油系统的效率。

(11)增设节能控制柜。

安装节能控制柜,能够有效地提高一些智能的控制器以及电动机的高效节能器的节能效果,通过实践与研究,它是一款功能性强、高效率的油井电机配套节能控制设备。

3 结语
通过以上的分析,我们知道要想提升机械采油系统的效率其实并不难,重要的是将阻碍系统操作效率的因素找出来,根据这些原因,再进行有效的分析与研究可行的途径与措施,只有这样,才能将系统效率提升到一个最佳的状态。

参考文献
[1] 何祚云.中国石化集团公司节能潜力和相关措施初探[j].当代石油石化,2004(2):9-12
[2] 董世民,邢明明,张红,柴国红.基于系统效率最高的抽油机井合理流压研究[j].燕山大学学报,2011(04)
[3] 郑海金,邓吉彬.抽油机井系统效率潜力评价与分布规律研究[j].节能技术,2008(02)。

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