抽油机系统效率分析
抽油机井系统效率影响因素分析
抽油机井系统效率影响因素分析摘要：抽油机井目前普遍存在系统效率偏低的问题。
本文通过对机采系统的理论计算，分析了系统效率的构成及影响因素，结合油井生产运行情况，认为地面设备、井下工具、采油管理等都不同程度地影响了机采井系统效率的提高，从而从管理和新技术运用等方面有针对性地提出了提高机采井系统效率的多项措施。
关键词：抽油机井系统效率措施1 机采系统效率影响因素及分析1.1 地面设备对系统效率影响分析1.1.1 电机影响电动机是抽油机井的主要动力设备，也是油田主要的耗能设备之一，机采系统的耗电量最终也体现在电动机耗电上。
电机的影响关键在于电机负载率的影响。
电机负载率过低时,电机效率和功率因数下降,电机处于“大马拉小车”现象,严重影响抽油机系统效率。
多年来抽油机的驱动电机一直采用通用系列异步电机，这种电机额定功率运行时的效率和功率因数呈现最大值，而当负载降低时，效率和功率因数都随之下降，无功损耗随之增大。
为解决异步电机所带弊端，我站从2009年开始推广使用永磁电机等节能电机，目前，节能电机已经占全站总电机数的76.5%。
1.1.2 皮带影响皮带在转动过程中会带来功率损失，皮带传动损失包括:①绕皮带轮的弯曲损失。
②进入与退出轮槽的摩擦损失。
③弹性滑动损失。
④多条皮带传动时，由于皮带长度误差及轮槽误差过大造成的各条皮带间载荷不均而导致的功率损失。
现在使用的皮带一般都是联带和单带，通过上面的分析，我们发现联带与单带相比，能够减少能量损失，所以应尽量使用联组皮带。
1.1.3 减速箱影响减速箱损失包括轴承损失和齿轮损失，它们都是由摩擦引起，减速箱中一般有三对人字齿轮，齿轮在传动时，相啮合的齿面间有相对滑动，因此就会发生摩擦与损失，增加动力消耗，降低传动效率。
如果减速箱润滑不好，减速箱的损失将增加，效率将下降。
1.1.4 四连杆机构影响在抽油机四连杆机构中共有三副轴承和一根钢丝绳。
四连杆机构损失主要包括摩擦损失及驴头钢丝绳变形损失。
抽油机井机采系统效率影响因素分析
881 抽油机井系统效率及影响因素分析从抽油机井系统来看，其能够持续地进行能力转化与能量传递，有效能量与油井的入口能量之比是油井采油系统的效率，而系统的效率，则包括地面和井下效率，从四连杆、减速箱、皮带、电动机等构成，后者是油管柱效率、抽油泵效率、抽油杆效率、盘根箱效率构成的。
地面因素主要有抽油机在运转过程中负荷具有交变载荷的特点，要求在选择驱动电动机容量时都留有足够的裕度。
井下因素主要有油管柱功率损失直接影响到机采系统效率的高低，其损失主要包括油管漏失损失、产出液与油管内壁产生的摩擦损失和油管弹性伸缩损失等。
抽油杆的摩擦及弹性伸缩损失。
设计和管理因素主要有泵径、泵深、冲程、冲次的大小对杆柱和液柱的惯性载荷、泵阀球的运动、柱塞的有效行程及运动状态都起着决定作用[1-2]。
2 提高抽油机井提高系统效率措施系统效率是由产液量、有效扬程、电机输入功率等因素决定的要提高系统效率就必须要减少各个环节的损失。
2.1 优化抽油机井间开制度单井系统效率的高低是有杆抽油井运行是否协调的重要标志，单井系统效率越高，产液的吨油耗电量越少。
以“有效冲程最大化、生产载荷最小化”为原则，重点开展油井间开、参数优化、平衡调整等工作，治理井泵效提高5.6%，系统效率提升1.2%[3]。
通过评价电费与效益关系，确定无效井临界效益产量0.033吨/小时，依据液面恢复，按照单井供液能力，确定停井时间。
关井时间通过液面恢复法确定最佳关井时间5天。
充分依托现有数字化建设条件，通过数据采集、远程控制两个方面的智能化技术建设，实现油井管理智能化，打造智能采油示范区，图1[4-5]，见表1。
图1 地层井下关井压力测试抽油机井机采系统效率影响因素分析陈鹏 曹开开 刘强延长油田股份有限公司志丹采油厂 陕西 延安 716000摘要：油田开采选用的多为有杆抽油法，近些年来油田开采工程的开展，采油成本有了明显的上升，采取针对性的改进措施，以此来提升采油效率，提高油田开采的经济效益。
影响抽油机井系统效率因素分析及对策
影响抽油机井系统效率因素分析及对策通过提高抽油机效率的措施，掌握提高抽油系统效率的途径，为提高抽油机的效率奠定基础，从而提高油井的生产效率，建立最佳的经济效益。
在分析影响抽油系统效率的因素后，采取必要的纠偏措施，满足了油田生产的基本条件，有效地提高了抽油机系统的工作效率，提高了油田的生产效率。
影响抽油机效率的因素是多方面的，通过降低电动机功耗，提高电动机效率，减少泵漏，提高抽油泵效率，保证抽油系统高效运行，提高最终采收率。
标签：机采系统效率；影响因素；策略分析抽油机井系统效率可以反映出机采系统的效率，如果系统的效率高，那么无效损耗低。
为节省机采井施工的成本，文章分析了影响机采系统效率的原因，并且阐述了相关提率策略。
抽油机井系统的效率可检验油井作业的水平，作为反应出油井作业的效率，考量用电损耗的程度关键性指标。
所以说，如何提升抽油机井系统的效率，实现油田作业的节能降损、节约石油生产的成本，获得最大化效益是值得大家研究的问题。
1. 影响机采系统效率因素分析1.1 影响地面系统效率因素分析1）电动机：通常电动机的类型、质量的好坏、抽油机平衡性、配置合理性、老化的程度等影响到电动机的效率。
特别是类型、质量以及配置，还有抽油机平衡度是重要的因素。
2）皮带：在三角式皮带传动的时候，受到弹性方面因素的影响，弹性容易变形，并且能量会损失，难防止发生相互间错动、和打滑以及震动问题，导致有些能量损失。
特别是皮带的松紧度，这是关乎到皮带的效率关键性因素。
3）减速箱：减速箱具有三组人字齿轮，当齿轮在转动的时候，齿面容易滑动，从而发生了摩擦力，部分能量损失，并且轴承也发生摩擦损失。
特别是齿轮和轴承润滑度，影响减速箱的效率。
4）四连杆机构：四连杆机构具有三组合轴承和一条钢丝绳，轴承的摩擦力损失以及钢丝绳发生了变形，都会影响到四连杆机构的效率。
所以轴承润滑度，钢丝绳变形的问题，要执行保养维护方法。
5）抽油机平衡：如果平衡率偏低，电动机在工作在一定时间段内会呈现负功的问题，结合电能转为成→机械能转变为→电能的过程，这时转化率是50%，说明电动机做了1kWh 的负功，那么需用电2kWh。
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。
抽油机井系统效率影响因素分析与改进措施
抽油机井系统效率影响因素分析与改进措施作者：李林来源：《教育科学博览》2013年第09期摘要：机采系统效率主要由地面运行设备的效率和井下杆管泵效率两部分构成，本文从地面设备、井下杆管、泵和管理及油井的参数设计等方面分析了影响抽油机井系统效率的因素，本文从有杆泵抽油机井的井下工具、地面设备、配套设施等各个环节，对影响有杆泵机采系统效率的因素进行了细致地分析，并针对各影响因素提出了有效的对策，对于提高有杆泵抽油机井的系统效率，降低油井运行成本，实现油井节能降耗，具有一定的指导意义。
1 抽油机井系统效率影响因素分析随着油田的开发，埕东油田进入高含水期，抽油机长时间的低效运行，不仅造成大量电能的浪费，而且影响设备的使用寿命，提高抽油机机采效率是一个复杂的系统工程，主要取决于设备状况、参数优化等方面，通过加强分析，确定科学的调整方式，实现供采协调，充分发挥油井产能，从而降低能耗，提高经济效益。
影响有杆泵抽油机井系统效率的因素较多，它不仅受抽油设备和抽油参数的影响，而且还受油井管理水平和井况的影响。
由于能量在转换和传递过程中，总会发生能量损失，用Pi表示输入功率，用Pe表示有效功率，用△P表示损失功率，则有：Pi=Pe+△P根据抽油机井系统的组成情况，可以把损失功率△P分解为8个部分，即：（1）电动机损失部分功率△P1：当电动机输出功率为额定输出功率的60-100%时，电动机的工作效率与额定效率接近或相等，否则将低于额定效率；而在抽油机工作时，负荷变化极大，所以其电动机的工作效率低于其额定效率。
据资料显示，电动机的额定效率约为90%，而应用于抽油机上的工作效率只有70%左右，这部分功率损失对系统效率的影响很大。
（2）带传动部分的损失△P2：油田应用较为普遍的普通V带、窄V带和同步带的效率一般在在95%左右，即这部分的损失功率为5%。
（3）减速器部分的损失△P3：减速器损失分轴承损失和齿轮损失两部分，一副轴承的功率损失约为1%，共三副合计为3%，一副齿轮功率损失为2%，三副为6%，故减速器的损失功效率9%。
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。
THANKS
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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 。
影响抽油机井系统效率因素分析及对策
３ ）减 速 箱 ：减 速 箱 中 一 般 有 三 对 人 字 齿 轮 ， 井 中 ，泵 的充满 系数 与 生产参 数 密切相 关 。 齿 轮在 转动 时 ，相 齿合 的齿 面 问有 相对 滑 动 ，因此 ４ ）油 管 柱 ：管 柱 效 率 损 失 包 括容 积损 失 和 原
盘 根 盒
损失
摩 擦 损 失
摩 擦 损 失 机 械摩 擦 损失 、 容积损失 、 水 力 损 失 容积损失 、 水 力 损 失
抽 油 杆 抽 油 泵
管 柱
图 ２ 提 高 地面 部 分 系统 效 率 流 程
３ ． １ ． １ 提 高 电 动 机 效 率
目前 国 内抽油 机井 使 用 的部分 电动机 能量 损耗 １ ）盘 根 盒 ：盘根 盒过 紧 、井 口偏 中会 造 成 悬 仍 然 较高 ，而 且 配置 的额 定功 率 远大 于抽 油 机实 际 点 载荷 增 加 ，磨 阻增 大 ，效 率 降低 。影 响 盘根 盒效 输 入 功率 ，存 在 “ 功 率不 匹 配” 现象 ，造 成 负载 率 率 主 要 因 素是 盘 根 盒 的松 紧度 以 及 驴 头 井 口对 中 和功 率 因数偏 低 ，无 功功 率偏 大 是影 响 电动 机效 率
就要 发 生摩擦 ，产 生能 量损 失 ，同时 ，三副 轴 承也 油 沿 油 管 流 动 引 起 的 功 率 损 失 （ 即水 力 损 失 ） 组
要 产 生摩 擦 损 失 。影 响 减 速箱 效 率 的主 要 因 素是 成 ，在管 柱 不漏 的情 况下 ，影 响 管柱 效率 的主要 因 齿 轮及 轴 承 的润滑 度 。一般 出问题 少 ，对 机采 系统 素是 泵挂深 度 、原 油黏 度 、结 蜡程 度等 。
抽油机井系统效率分析及提高对策
抽油机井系统效率分析及提高对策摘要：抽油机井系统效率是衡量抽油井工作水平高低的重要参数，它不仅反映了油井目前的工作状况，更是一项反映油井工作效率和用电损耗的重要指标。
提高抽油机井系统效率是降低原油成本，提高油井管理水平的重要手段。
通过现场调查和数据采集，分析了产液量、拖动系统、抽油机平衡和有效扬程对系统效率的影响，针对产液量低、拖动系统高耗能、抽油机平衡调节和有效扬程等方面存在的问题采取优化生产参数、更换节能电机、调平衡等措施，对采取措施前后的效果进行了分析对比，测试结果表明，平均机采系统效率由26.28%提高到31.12%，年节电1012×104kW·h，在一定程度上提高了油田开发经济效益。
关键词：抽油机井系统效率影响因素措施一、基本概况近年来，针对抽油机设备运转时间长，管理标准和要求不断提高等实际情况，抽油机井系统效率低等成为制约生产效益的瓶颈。
抽油机井具有泵深、排量选择范围大的特点，针对胜利油田桩西采油厂管理区块的特点，开展抽油机井系统效率调查分析，造成机采系统效率较低的原因一是相当一部分油井的动液面在井口而泵挂较深；二是部分油井的产液量比较低；三是部分抽油机配套电机的效率低，大马拉小车；四是部分油井的套压比回压大造成有效扬程较低，通过采取相应措施提高抽油机井生产系统的设计水平及油井管理水平，从而提高机采系统效率。
二、机采系统效率统计对桩西采油厂桩二区采油一队的35口抽油机井进行了系统效率测试，采集了各油井正常生产时的日耗电量、生产基础数据以及其他与系统效率有关的基础资料。
测试结果表明，油井平均动液面1245m，平均沉没度655m，单井日产液8.6t，平均泵效45.6%，平均日耗电132.6 kW·h，系统效率26.28%。
三、影响机采井系统效率因素分析抽油机井采油的原理是将电能从地面传递给井下液体，从而把井下液体举升到井口。
抽油机井影响抽油机井系统效率的主要因素有：（1）电机负载率的影响。
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%
抽油井机采系统效率技术
①、 上下冲程最大电流比值（I下/I上）在0.8-1.0之间。
②、 上下冲程平均功率比值（P下/P上）在0.8-1.0之间。 ③、 上下冲程平均扭矩比值（M下/M上）在0.8-1.0之间。
这三种原则在理论上判断抽油机的平衡度都是合理的。
目前在我厂，现场上都是采用测量上下冲程电流的方法来检查 抽油机的平衡情况。这种方法判断抽油机的平衡在某些情况下存在 较大的误差。原则②、③都能较准确判断抽油机平衡，
三、影响系统效率的因素分析及改善措施
地面因素
这是同一口井在平 衡快不同位置时计算的 扭矩平衡度。 上图平衡块位置为 100mm,经过计算扭矩曲 线反映出不平衡，平衡 度为-24%。 经过调整，平衡块 位置为440mm，计算出 的扭矩曲线基本对称， 平衡度为99.8%。
我们可以根据机 型、载荷计算各抽油 井精确的曲柄平衡位 置。
其最好情况可达85％。
9
二、抽油井系统效率分解
皮带传动效率
地面效率
查相关机械手册，常用皮带传动副效率如下表：
½ ´ Æ ø Í Ð Å º Õ Í Æ ¨ « ¶ ´ ¯ Ð §Â Ê £ ¥ 83-98 Ð Õ Ó Å ½ ô Â Ö 80-95 ±² Á ¼ þ Ð É ¾ V´ ø Õ V à Ð ¶ ¨ ¬ ² Í ½
两种方法耗电量对比
井号 阶段 调前 调后 对比 调前 调后 对比 调前 调后 对比 日产液 有效举升高 电机输入功 (t/d) 度(米) 率(kw) 2.1 2.7 0.6 1.4 1.4 0 1.8 2.1 0.3 440 432 -8 493 486 -7 466.5 459.0 -7.5 1.65 1.438 -0.212 2.363 2.13 -0.233 2.0 1.8 -0.2 吨液百米耗电(千 机采系统效 瓦.时/吨*100 率(%) 米) 9 6.3 -2.7 11.5 7.5 -4 10.3 6.9 -3.4 6.5 9.4 5.4. 3.4 3.7 0.3 4.9 6.5 1.6 耗电量 (kw.h) 14454 12596.88 -1857.12 20699.88 18658.8 -2041.08 17576.9 15627.8 -1949.1
抽油机系统效率分析
机械采油井的输入功率 拖动机械采油设备的电动机的输入功率 。
机械采油井的有效功率 在有效扬程下，以一定的排量将井内液体输送到地面所需 要的功率为机械采油井的有效功率。
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。
抽油井系统效率计算公式
1.机械采油井的系统效率 ：
18
影响系统效率的因素 机、泵设计
冲程、冲次是决定抽油泵效的重要因素，也是影响系统效率 的关键因素之一。在保证排量的情况下，冲程减少、冲次增 大后，抽油机振动载荷、摩擦载荷相对增大，单位时间内做 的功以及输入功率增大，导致系统效率下降。
影响系统效率的因素
机、泵设计
2.泵径、泵挂与系统效率的关系
2.机械采油井的有效功率
p有 p入
100%
P有
Q
H
86400
g
3.输入功率
P入=1.732*电压*电流*功率因数/1000
4.有效扬程
H
Hd
( p0
p1) 1000
g
影响系统效率的因素
系统效率 低的原因
设备 设计 管理
设备
影响系统效率的因素
1、电机 2、皮带及减速箱 3、四连杆 4、光杆 5、盘根 6、抽油杆 7、抽油泵 8、井下管柱
表2 NP1-4X584换泵前后对比表
序 号
井号
泵径
泵挂
有效 扬程
有效 功率
输入 功率
系统 效率
电流 电压
1 NP1-4X584 44 2059.21 661.27
1.59
22.42
7.09
59 380
2 NP1-4X584 56 1625.71 722.99
提高抽油机井系统效率的理论分析与对策措施
的影 响很 大 ， 从而 影 响系统 效率 。 ２２３ 抽 油杆 尺寸 对耗 能 的影 响 ．．
下 泵 深度 Ｌ以及 抽 油 杆 尺 寸 也 同样 对 油杆 抽 油
泵效 ）％； ，
ｐ一 液 体密 度 ；ｇｍ ； ＿ ｋ／
ｇ — 重 力加 速度 ， ／ 。 — ｍｓ 从 公式 可 以看 出 ， 汲 参 数 一 定 时 ， 效 功 率 主 抽 有
一
有 效扬 程 （ 举 升高 度 ） 抽 汲参 数 （ 和 Ｓ 不 同 ， 或 ， ｒ ｌ ） 有
ｐ 理 — 深 井 泵 理 论 排 量 ， ／； — ｍ３ ｓ
— —
深井 泵 排量 系 数 （ 油 工 艺 中常称 之 为 采
杆抽 油 系统 效 率 不 同 ， 且 差 别 显 著 ， 别 是 对泵 效 而 特
要受 有效 扬程 与深 井泵 排量 系数 的影 响 。
一
一Ｌ 一
系统 产生 影 响 。较 重 的抽 油杆 柱能 耗 较大 ， 论 哪一 无
种 杆 柱 ， 着 冲程 长 度 的 增 加 ， 速 下 降 ， 能 耗 下 随 冲 其
降 ： 于某一 特 定 的杆 柱有 某 一最 小 冲程 才能 使 其耗 对
抽 油机 负载 特性 造成 的 ， 抽 油机 电动机 在一 个 冲程 速 ” 基础 ， 使 为 应用 机采 系统 效率 优化 技术 ， 高系统 效 提 里相 当一部 分 时间里 处 于轻载 运行 ， 一个原 因是 设 率 ， 另 降低单 耗 。 年来我 们结合 检泵 作业对 ２ Ｉ 几 ７ Ｖ油井
设备 ） 以及抽 汲参 数 多少 ， 随着 有效 扬 程 的增加 ， 系统 效率都 增 加 。 当然 ， 们之 间并 非线性 关 系 ， 它 随着 有效
抽油机井系统效率分析及提高对策
分油 井的产 液量 比较 低 ；三是 部分 抽油 机配 套 电机的 效率 低 ，大马 拉 小车 ；四是 部分 油井 的套 压 比回压 大造 成有 效扬 程较 低 ，通过 采取 相 应措施 提高 抽油 机井 生产 系统 的 设计水 平及 油井 管理 水平 ，从 而提 高
机采 系统 效 率。
定 装机 功率 ３ ０ ｋ Ｗ ；更换 稀 土永磁 同步 电动 机 ３井次 ，高起 动 转矩 高
二 、 机 采 系 统 效 率 统 计
对桩 西采油 厂桩二 区采油 一队 的 ３ ５口抽油机 井进行 了 系统效 率测
试 ，采集 了各油 井正 常生 产 时的 日耗 电量 、生产 基础 数据 以及 其他 与
系统 效 率有 关 的基 础 资料 。测 试结 果 表明 ，油 井平 均 动液 面 ｌ ２ ４ ５ ｍ，
一
定 程 度 上提 高 了 油 田开 发 经 济 效 益 。 关 键 词 ：抽 油机 井 系统 效 率
一
ห้องสมุดไป่ตู้
影响因素
措 施
、
基 本 概 况
效率由 ２ ７ ． ６ ８ ％提 高 到 ３ １ ． ８ ８ ％ ，平 均 日耗 电由 １ ３ ６ ｋ Ｗ・ ｈ降 低 到 １ ２ ４
ｋ Ｗ・ ｈ ， 日节 电 １ ２ ｋ Ｗ？ ｈ 。
２ ． 合理 匹配 电机 ，降低 电机额 定功率
一
般 来讲 ，电机 的有 功 功率 越低 ，系 统效 率就 越高 。桩 西 采 油一
队 抽 油机井 电机 平均 负载 率 ２ ５ ． ６ ％，平均功 率 因数 ０ ． ４ ６ ，针对 负载 率
低于 ２ ０ ％、功率 因数 低于 Ｏ ． ３的机 采井 优化 匹 配 电机 ４井 次 ，降低 额
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。
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。
提高抽油机系统效率的有效对策探索
提高抽油机系统效率的有效对策探索1.长庆油田分公司第七采油厂，陕西西安，7102002.长庆油田分公司第一采油厂，陕西延安，716000摘要：在抽油机使用的过程中，每个组件单元都存在能耗损失，这是造成设备效率低下的重要原因。
因此，油田单位十分有必要从能耗损失出现的原因出发，采取节能降耗的技术措施、加强设备管理、优化抽汲参数、克服影响因素以及创新技术工艺等五方面的措施，解决能耗损失问题，提高油田抽油机的系统效率。
关键词：抽油机系统；效率；对策一、影响抽油机系统效率的因素1电动机功率在电动机运行的过程中，非常容易出现功率损失的问题，这主要是因为抽油机运行的过程中，上下冲程运动受到的载荷存在一定的差异，因此，在进行下冲程作业的过程中电动机损失了一定的能量，在进行上冲程作业的过程中，由于将原油开采出地面所需要的能量相对较多，所以电动机的载荷升高。
由此可见，在上下冲程作业的过程中，电动机会出现做功差别，进而造成了功率损失问题，针对此问题，相关单位需要在抽油机装置上增设能量存储设备，进而解决电动机的功率损失问题。
2抽油机运行参数在抽油机运行的过程中，如果运行参数配置不合理，也会引起系统功率下降问题。
在抽油机运行之前，需要根据现场的实际情况以及原油的产量情况对其参数进行合理的配置，当泵径、冲程等参数配置不合理时，就会导致系统效率下降，同时，当油井的供液能力相对较差时，井下的动液面会降低，进而导致抽油机的系统效率进一步降低。
3设备腐蚀由于抽油机的部分零部件没有进行防腐处理，因此非常容易出现各种类型的腐蚀问题，腐蚀问题的出现也会对抽油机的正常运行产生影响，最终出现系统效率下降的问题。
另一方面，部分零部件虽然已经做过防腐处理，但是由于各个零部件在运行的过程中会出现磕碰问题，进而使得防腐层被破坏，同时，在抽油机生产的过程中如果零部件都采用抗腐蚀材料，成本相对较高，由此可见，如何解决抽油机腐蚀问题是抽油机使用过程中面临的难题之一。
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表2 NP1-4X584换泵前后对比表
序 号
井号
泵径
泵挂
有效 扬程
有效 功率
输入 功率
系统 效率
电流 电压
1 NP1-4X584 44 2059.21 661.27
1.59
22.42
7.09
59 380
2 NP1-4X584 56 1625.71 722.99
1.62
21.28
7.60
56 380
3 NP1-4X584 70 1302.8 869.50
h
15
作业区抽油机系统效率现状
功率三角形
无功 功率
有功 功率
视在
φ
功率
P有功=P视在× cosφ
h
16
作业区抽油机系统效率现状
6月11日，油田节能监测中心对南堡作业区抽油机系统进行 节能监测，表5为监测记录的原始数据。根据抽油机系统节 能测试考核评价标准，南堡作业区抽油机的系统效率要高于 或等于19.05% 。根据测试的原始数据得出抽油机的系统效 率如表6：可以看出大部分的井系统效率达不到标准。
6 NP1-3X36 7 NPC1-19
36.8 424.5 424.51 1.50 19.87 7.53 30.71 380
抽油井系统效率分析及提高 系统效率途径
抽油井系统效率组成
机械采油井的输入功率 拖动机械采油设备的电动机的输入功率 。
机械采油井的有效功率 在有效扬程下，以一定的排量将井内液体输送到地面所需 要的功率为机械采油井的有效功率。
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。
h
2
抽油井系统效率计算公式
14
作业区抽油机系统效率现状
表5 抽油机系统监测原始记录表
序号
井号
上行 电流
下行 电流
冲次
油压
套压
有功 功率
视在 功率
无功 功率
功率 因素
平均 电流
最大 功率
最小 功率
1 NP118X1 37.6 49.8 5.4 0.62 0.6 16.65 22.81 15.58 0.73 33.42 29.8 3.4
h
13
影响系统效率的因素
2. 平衡率与系统效率的关系
表4 NP1-4X584调平衡前后对比
日产 液
日产 油平衡 率ຫໍສະໝຸດ 电流系统效率调平衡 前
23.1
7.2 130.1 71.10 3.61
调平衡 后 31.9 16.9 101.1 55.30 5.17
h
通过平衡调 整，日产液 量、日产油 量得到提高， 电机电流明 显降低，系 统效率有较 大的提高。
1.机械采油井的系统效率 ：
p有 p入
1
0
0 %
2.机械采油井的有效功率
3.输入功率
QHg
P有 86400
P入=1.732*电压*电流*功率因数/1000
4.有效扬程
HHd
(p0
p1)100
g
0
影响系统效率的因素
系统效率 低的原因
设备 设计 管理
设备
影响系统效率的因素
1、电机 2、皮带及减速箱 3、四连杆 4、光杆 5、盘根 6、抽油杆 7、抽油泵 8、井下管柱
47
380
3 NP118-1
24.6 1648.27 1648.27 4.37 21.00 20.81 43.7 380
4 NP1-4X34
30.7
0
-0.09 0.00 24.57 0.00 37.6 380
5 NP118-X8
77.6
230 229.98 1.99 10.32 19.32 33.65 380
38.6 18
h
7
影响系统效率的因素 机、泵设计
冲程、冲次是决定抽油泵效的重要因素，也是影响系统效率 的关键因素之一。在保证排量的情况下，冲程减少、冲次增 大后，抽油机振动载荷、摩擦载荷相对增大，单位时间内做 的功以及输入功率增大，导致系统效率下降。
h
8
影响系统效率的因素
机、泵设计
2.泵径、泵挂与系统效率的关系
1.65
20.14
8.19
53 380
h
9
影响系统效率的因素
机、泵设计
2.泵径、泵挂与系统效率的关系 上提泵挂，增大泵径，系统效率逐渐得到提高。电流呈降低
趋势，节省了耗电量。
h
10
影响系统效率的因素
机、泵设计
冲程、冲次、泵径、泵挂的合理匹配是油井高效生产的基础， 各参数相互影响相互制约，且都是离散变量，组合形 式很 多。 在保证油井产液量不变的情况下，要统筹考虑，系统优化， 才能确保抽油机井在最合理参数下最经济运行。
h
5
影响系统效率的因素
机、泵设计
1.冲程、冲次与系统效率的关系
2.泵径、泵挂与系统效率的关系
h
6
影响系统效率的因素
机、泵设计
1.冲程、冲次与系统效率的关系
表1 NP1-3X36井调参前后对比
冲程 冲次 理论排量 产液量 电流
调参前 4.2 3.4 52.75032
37.5
22
调参后 5 3.1
57.257
h
17
作业区抽油机系统效率现状
各井系统效率
表6 各抽油机井系统效率
序 号
井号
日产 液量
液面
有效 扬程
有效 输入 系统 功率 功率 效率
电流
电压
1 NP1-4X201
6.7
2075 2074.99 1.46 8.55 17.13 44.75 380
2 NP1-4X584
8.2
559.6 559.64 0.48 7.43 6.52
2 NP118-X8 29.4 37.9 3.3 0.9 1.1 8.99 19.29 17.06 0.47 27.7 16.8 0
3 NP1-3X36 28.67 32.75 3.5 0.55 0.5 7.06 7.16 1.18 0.98 14.63 17.81 0
4 NP1-4X584 44 50 2.8 0.6 0.2 6.8 28.82 27.38 0.24 42.52 19.94 -4.98
5 NPC1-19 15 18 3.3 0.62 1.8 6.55 6.45 0 1 8.76 12.9 0
6 NP1-4X34 48.2 27 3.8 0.6 1.34 6.18 6.21 0.66 0.99 14.45 23.19 0
7 NP1-4X201 45.2 44.3 1.5 0.55 0.6 7.38 25.18 23.92 0.29 42.52 12.89 0.5
h
11
影响系统效率的因素
管理工作
1.开井时间与系统效率的关系 2.平衡率与系统效率的关系
h
12
影响系统效率的因素
管理工作
1.开井时间与系统效率的关系
表3 NP1-24井间开前后对比
开井时间 冲程 冲次 产液量 电流
24
5.1
4
1.5
47.5
8
5.1
4
1.5
47.5
油井间开缩短了开 井时间，节约了电 能，从而提高了系 统效率。