抽油机井参数优化设计方法及应用效果分析

2017年03月调整抽油机工作参数优化节能效果分析宋花秀魏波杨佳佳(中国石油集团长庆油田公司第六采油厂,陕西榆林718600)摘要：XXX 作业区地处鄂尔多斯盆地，主力开采油层分别是侏罗系延长组的延x 和延x 油层，属于低渗透率、低丰度、低产、高含水的“三低一高”油藏，单井产液量比较低；抽吸参数过大不仅降低抽油泵效，而且严重浪费电能，因此，XXX 作业区结合厂相关部门对参数优化的要求，按照“长冲程、低冲次、小泵径”的原则，实施油井降低冲次，优化泵径等措施，节约电能。

关键词：优化;工作参数;节能XXX 作业区主力开采油层分别是侏罗系延长组的延x 和延x 油层，属于低渗透率、低丰度、低产、高含水的“三低一高”油藏。

2016年1月，全区共计开井431口，冲次大于等于6次的井15口，泵效低于30%的油井75口，抽油参数大，抽油泵效低，耗电量大。

1调整参数节能原理分析1.1降低电机耗电量原理电机功率P=T×n(1)式中:T —电动机转矩；n —电动机转n=60f(1-s)/p（2）式中:n —电动机转速；f —供电频率；s —电机的转差率；p —电机的极对数。

1.2降低电机转速节电1.2.1降低电机转速节电途径分析：电机角速度ω=2π×f ×r(3)皮带线速度ν=ω×r =2π×f ×r 2（4）保持电机皮带轮半径r 不变的情况下，降低频率f,线速度ν减小，即达到降低冲次的目的。

根据公式（2）电机频率与转速的关系为f∞n ，f 减小后，转速n 减小，根据公式(1),电机功率P∞n,保持电机转矩T 不变的情况下，转速减小后，电机功率减小，降低了耗电量。

1.2.2减小力矩节电途径节电分析：根据公式（3）和公式（4），对于非变频调速的抽油机，要降低冲次只能通过减小电机皮带轮的半径r 来达到降低冲次的目的。

根据公式（4）保持电机频率f 不变ν∞r ，r↓→ν↓→冲次降低。

常规游梁式抽油机主要结构参数的优化设计常规游梁式抽油机是一种常用的输油装置，其主要结构参数的优化设计可以对其性能进行改进，提高其运行效率和可靠性。

本文将对常规游梁式抽油机主要结构参数进行优化设计，包括游梁长度、游梁截面形状和抽油杆直径等。

首先，游梁长度是常规游梁式抽油机中一个重要的结构参数。

游梁长度直接影响到抽油杆的行程和往复运动次数，在保证充分抽油的同时，要尽量减少杆件的磨损和能耗。

根据实际工况和抽油需求，可以通过模型计算和实验测试，得到最优的游梁长度。

一般而言，游梁长度应尽量适当，既能确保抽油杆的行程充分，又能减少抽油过程中的能耗和磨损。

其次，游梁截面形状也是常规游梁式抽油机的一个关键参数。

游梁截面形状直接影响到游梁的刚度和强度，进而影响到整个抽油机的运行性能。

对于游梁截面形状的优化设计，一方面可以通过有限元分析和疲劳试验来确定合适的截面形状，避免应力集中和疲劳破坏；另一方面，可以通过几何优化设计和材料选择，来改善结构的刚度和强度，提高抽油机的运行效率和寿命。

最后，抽油杆直径也是常规游梁式抽油机中一个重要的结构参数。

抽油杆直径直接影响到抽油杆的刚度和强度，进而影响到整个抽油机的运行效率和可靠性。

抽油杆直径的优化设计需要综合考虑抽油机的工作负荷、抽油深度和运行速度等因素。

一般而言，抽油杆直径应尽量适当，既能满足抽油机的工作需求，又能保证抽油杆的强度和刚度，避免因直径过大或过小而导致的过度磨损或破坏。

综上所述，常规游梁式抽油机的主要结构参数优化设计包括游梁长度、游梁截面形状和抽油杆直径等方面。

通过合理的优化设计，可以提高抽油机的运行效率和可靠性，减少能耗和材料磨损，延长抽油机的使用寿命。

优化设计要综合考虑抽油机的工作条件、工作负荷和运行速度等因素，采用合适的分析方法和试验手段，确保设计参数的准确性和可靠性。

抽油井示功图应用实例与调整效果分析抽油井示功图是用来分析油井的产能及工作状态的一种方法，可以通过示功图获得油井的产能、流体性质以及井底流体动态等信息。

下面将介绍两个抽油井示功图的应用实例，并分析调整效果。

1. 应用实例：分析抽油机工作状态抽油井示功图可以用来分析抽油机工作状态是否正常。

通过示功图可以观察到抽油机的工况参数，如冲程长度、冲次、冲程时间等，并可以计算出抽油机的功率及效率。

如果示功图显示抽油机的功率波动较大或者效率较低，可以根据示功图的特征来判断问题出在哪里，如抽油泵的磨损、阀门失效、载荷过重等。

根据示功图反馈的信息，可以及时采取相应的调整措施，如更换磨损部件、修复阀门、减少载荷等，从而提高抽油机的工作效率，降低能耗。

2. 应用实例：评估油井产能抽油井示功图可以用来评估油井的实际产能。

通过示功图可以观察到油井的采油动态，如油井的油水比、油井的产量等。

根据示功图反馈的信息，可以计算出油井的产能，并与设计产能进行对比。

如果示功图显示油井的产能较低或者油井的油水比较高，可以根据示功图的特征来判断问题出在哪里，如油井的堵塞、沉积物堆积、水气井干扰等。

根据示功图反馈的信息，可以采取相应的调整措施，如清理井筒、防止沉积物堆积、减少水气井干扰等，从而提高油井的产能。

调整效果分析：通过抽油井示功图的分析和调整，可以达到以下效果：1. 提高工作效率：根据示功图的反馈信息，可以及时发现问题并采取相应的调整措施，从而提高抽油机的工作效率，减少能耗。

2. 提高产能：通过示功图的分析和调整，可以优化油井的工作状态，降低油井的油水比，提高油井的产能。

3. 减少停产时间：示功图的分析可以帮助及时发现油井的问题，并采取相应的调整措施，从而减少油井的停产时间，提高油井的连续生产能力。

4. 降低维护成本：通过示功图的分析和调整，可以及时发现抽油机和油井的问题，采取相应的维护措施，从而避免设备的进一步损坏，降低维护成本。

抽油井示功图在抽油机工作状态分析和油井产能评估方面具有重要的应用价值，并且通过示功图的分析和调整可以取得一定的效果。

合理优化机采参数对系统效率的影响摘要：优化生产参数对抽油机井机采系统效率影响。

分析讨论机采系统效率现状与制约因素，并采用机采参数优化，提高抽油机井机采系统效率。

关键词：机采参数；抽油机井；系统效率；精细管理一、机采系统效率的构成及影响因素1.1 机采系统效率抽油机井系统效率是指抽油机井的有效功率与输入功率的比值。

即η＝Ne/Ni×100%，其中：η：抽油机井系统效率，％；Ne：抽油机井的有效功率，它是指在一定扬程下，将一定量的井下液体举升到地面所需要的功率；Ni：抽油机的输入功率，它是指拖动抽油机的电动机的输入功率，等于输出功率和损失功率之和。

1.2 机采系统效率的构成抽油机井采油系统包括拖动电动机、抽油机、抽油杆、抽油泵、井下管柱和井口装置等组成部分，其机采系统效率由地面效率和井下效率两部分构成。

以光杆悬绳器为界，悬绳器以上部分为机采地面效率，悬绳器以下部分为机采井下效率。

地面效率与井下效率的乘积即构成了机采系统效率，即：η＝η地面×η井下1.3 影响机采系统效率的主要因素根据抽油机井系统效率的构成，可以知到，在油井地层条件一定的情况下影响机采系统效率的主要因素包括地面因素、井下因素等方面。

（1）地面因素。

目前，油井常用电动机一般为Y系列普通三相异步电动机。

由于Y系列普通三相异步电动机的机械特点是硬特性，负荷设计是恒定的，转速随负荷变化不大，而抽油机在运转过程中负荷具有交变载荷的特点，因此在选择驱动电动机容量时都留有足够的余度，以满足抽油机的启动要求和修井要求等，而电动机在正常运行时均以轻载运行，因此存在“大马拉小车”现象，造成在用电动机的不经济运行状态，普遍存在电机负载率低的现象，因此机采系统效率受到较大影响。

（2）井下因素。

井下系统的影响主要包括管、杆（直径、长度）、沉没度、摩阻、抽油泵、结蜡、地层供液等因素。

抽油管、杆在功率上的损失，主要是之间的摩擦阻力对管杆造成的偏磨，是影响系统效率的关键因素；抽油杆的影响在于抽油杆功率的损失，主要包括抽油杆与油管的摩擦损失、抽油杆与井下液体之间的摩擦损失、杆柱弹性伸缩损失，与生产参数的确定有直接关系。

近年来国内外针对抽油机井优化的软件有很多，例如国外Lufkin 公司开发的SROD 和DIAG 有杆泵系统优化设计和诊断分析软件，国内江苏瑞达开发的能耗最低机采系统设计软件，中国石油开发的PetroPE 4.0油气井生产系统优化设计与诊断决策软件[1]，这些软件大都能够实现对油井系统效率的提升，但是理论方法过于复杂，购买专业软件成本高，在实际现场应用中需要专业技术人员的指导。

另外根据对抽油机井系统[2]的组成和能量传递的分析，将抽油机井系统划分为五个节点，抽油机系统五节点示意图见图1。

通过抽油机的能量传递规律可知，抽油机井的系统效率等于各部分节点效率的乘积。

但是过分追求精确计算的过程十分复杂，对于提升系统效率也并无太大作用。

因此，可以通过着重考虑各节点效率的关键性因素，忽略对节点效率影响微小的因素，提出节点抽油机井节能潜力分析方法研究与应用王丽莉（大庆油田有限责任公司第一采油厂）摘要：大庆长垣油田目前抽油机井系统效率平均为30.87%，系统效率低于25%的井数占比达到18.76%，抽油机井系统效率有进一步提升空间。

根据抽油机井人工举升理论、抽油机井多节点能耗分布规律，明确影响各节点能耗损失的关键因素，提出一套适用于现场工程应用的抽油机井节能潜力优化判断方法，快速分析抽油机井各个节点的提效潜力，提出对应优化措施，在大庆长垣油田应用330口井，系统效率平均提高3.6个百分点，实现抽油机井节能潜力的快速、精准挖掘和优化措施的精准施策。

关键词：长垣油田；抽油机井；系统效率；优化措施DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2023.07.003Research and application of energy conservation potential analysis method in oil pumping wells WANG LiliNo.1Oil Production Plant of Daqing Oilfield Co ．，Ltd ．Abstract：At present，the system efficiency of pumping wells in Daqing Changyuan oilfield is 30.87%on average，and the percentage of system efficiency with less than 25%of wells reaches 18.76%．Hence，there is room for further improvement in the system efficiency of pumping wells．According to the artificial lifting theory of pumping wells and the distribution rule of multi-node energy con-sumption of pumping wells，the key factors affecting the energy consumption loss of each node are identified，and a set of optimization judgment methods that are suitable for the energy conservation po-tential of pumping unit of field engineering application are proposed．Then the efficiency potential of each node of pumping wells is rapidly analyzed and corresponding optimization measures are proposed ．Additionally，the 330wells are applied in Daqing Changyuan oilfield，and the system efficiency is in-creased by 3.6percentage points on average，which realizes the rapid and accurate exploration of energy conservation potential of pumping wells and the precise application of optimization measures ．Keywords：Changyuan oilfield；oil pumping well；system efficiency；optimization measures作者简介：王丽莉，工程师，1993年毕业于中国石油大学（华东）（油气储运专业），从事抽油机节能相关工作，139****9728，******************，黑龙江省大庆市萨尔图区东风新村毅腾商都，163000。

抽油机井生产参数设计方法与优化调整对策随着石油资源的逐渐枯竭和全球能源需求的不断增长，抽油机井的生产参数设计和优化调整对策成为了石油行业中的重要课题。

抽油机井的生产参数设计直接影响着井底油藏压力、产油率、油井寿命等关键技术指标，科学合理地设计和优化调整抽油机井的生产参数对于提高油田开发效率、降低生产成本至关重要。

本文将从抽油机井生产参数设计方法和优化调整对策两个方面进行探讨。

一、抽油机井生产参数设计方法1. 根据油井地质条件进行评价在设计抽油机井的生产参数时，首先需要对油井所处的地质条件进行充分评价。

包括油井的地质构造、井底油藏压力、产层渗透率、岩石物性等方面的信息。

只有了解了这些地质条件，才能够进行合理的设计。

2. 选择合适的抽油机类型根据油井地质条件和产能需求，选择合适的抽油机类型是至关重要的。

不同类型的抽油机适用于不同的地质条件和产能需求，有的适合高产量的油井，有的适合稳产的油井。

3. 确定抽油机井生产参数在确定抽油机井生产参数时，需要考虑到井底油藏压力、井筒动液面、产层流动梯度、液面高度等因素。

通过合理的计算和分析，确定出最佳的生产参数。

4. 确定井下设备型号和数量根据井口条件和产能需求，确定适合的泵体型号和数量。

同时要考虑到抽油机井的石油工程投资和生产成本，选择适当的设备型号和数量。

5. 建立合理的生产参数调整机制在设计抽油机井生产参数时，要建立合理的调整机制，包括压裂井眼液面调整机制、泵装置改造机制、固井控制机制等。

这些机制的建立可以保证抽油机井生产参数的灵活调整，以适应油井实际生产情况。

二、抽油机井优化调整对策1. 根据抽油机井实际生产情况进行调整在抽油机井的优化调整中，需要根据油井实际的生产情况进行调整。

包括井底油藏压力、产油率、动液面位置等数据的监测和分析，及时调整生产参数。

2. 加强抽油机井维护管理加强对抽油机井的维护管理，包括定期对井下设备进行检修和更换，保持抽油机井的正常运行状态。

提高抽油井机采系统效率的做法及效果X薛世君(中石化胜利油田分公司纯梁采油厂,山东博兴　256504) 摘　要:通滨管理区主要管理着纯62、纯107、纯111区块及外围的纯64-3和F158等9口偏远井。

目前,管理区油井开井54口,日油能力80t/d,综合含水64%。

通过提高机采系统效率方案的实施,系统效率从2008年12月的19.1%,提升到2010年12月的29.8%关键词:机采系统效率 中图分类号:T E355.5 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)04—0151—041　机采井系统效率现状分析通滨管理区主要管理着纯62、纯107、纯111区块及外围的纯64-3和F158等9口偏远井。

全区含油面积12.3km 2,地质储量844万吨。

所有区块属于典型的高压低渗透油藏,储层物性差,油井普遍低产低液。

目前。

管理区油井总数66口,油井开井54口,日油能力80t/d,综合含水64%。

对管理区2008年所管辖的抽油井进行了地面、井筒分因素的调查摸底工作,共统计了52口井,平均机采系统效率为19.1%。

2　机采井系统效率影响因素分析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。

将液体举升至地面的有效做功能量与系统输入能量之比为抽油机系统效率。

显然不论是节约能量还是提高经济效益,都要求有杆抽油系统具有较高的系统效率。

有杆抽油系统的效率与油井本身的条件有密切的关系。

在油井条件一定的情况下,则主要有以下三种因素的影响。

2.1　技术装备技术装备对系统效率有一定的影响。

要想提高系统效率,就应采用较先进的、节能型的技术装备,如特殊形状的抽油机(前置式抽油机、异型抽油机等)、适应抽油机变工况的拖动装置、降低抽油杆摩擦的导向器和高效的抽油泵等。

抽油机井参数优化方法及应用效果评价摘要：针对抽油机井机采系统效率偏低，油井单耗高等问题，分析了影响抽油机井系统效率的因素，提出了抽油机井参数优化设计方法。

结合油井的实际生产状况，合理优化机、杆、泵等抽汲参数，优选出一套最适合油井的生产参数。

该技术是一项实用、高效且具有广阔推广前景的节能降耗技术，达到了提高机采系统效率、节电降耗、降低生产成本的目的。

关键词：抽油机优化设计系统效率效果评价1 抽油机井参数优化方法1.1 设计原理抽油机井参数优化方法在理论上总体设计思路是：将有杆泵抽油系统输人功率合理地划分为有效功率、地面损失功率、井下粘滞损失功率、井下滑动损失功率、溶解气膨胀功率5个部分，确定各种功率与影响因素的函数关系式，建立油井在各种不同物性参数、井斜参数、设备参数、生产参数条件下所对应的输入功率的数学计算公式。

通过油田生产动、静态参数，设计出包括电机、管径、管柱钢级、杆柱组合、冲程、冲次、泵径和泵挂等检、下泵技术参数，根据上述设计结果编制出现场施工方案。

1.2 设计方法在产液量确定的前提下，以最低输人功率为设计原则，具体参数设计方法为：（1）将各种管径、杆柱钢级、泵径与泵挂、冲程、冲次等一一组合，每一种组合对应着一种系统效率，即对应着一种能量消耗和管、杆、泵的投入与年度损耗。

（2）根据建模公式分别计算出每一种机采参数所对应的输人功率，得出每一种组合相对应的年度耗电费用。

（3）以年耗成本最低的机采参数（管径、管长、杆柱钢级、泵径、泵挂深度、杆柱组合、冲程、冲次）为最佳参数组合。

1.3主体功能（1）进行能耗最低或成本最低机采系统设计；（2）对机采系统的能耗、系统效率、成本现状进行评价分析；（3）对原机采系统测试数据进行计算处理；（4）对设计的新系统进行评估。

2 抽油机井参数优化现场应用2.1 应用情况2012年在石油开发中心胜凯管理区随检泵作业应用抽油机井参数优化方法15口井。

平均有功功率下降1.19 kW ，平均系统效率提高10.27个百分点，达到37.39%。