提高抽油机井系统效率对节能的影响分析
- 格式:pdf
- 大小:719.91 KB
- 文档页数:2
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。
提高抽油机系统效率方法分析发布时间:2022-03-21T08:18:45.008Z 来源:《科学与技术》2021年10月30期作者:徐磊王贵波候战庆[导读] 抽油井系统效率是衡量抽油井工作水平高低的重要参数 ,徐磊王贵波候战庆大庆油田有限责任公司第五采油厂摘要:抽油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。
近几年来 , 随着原油生产成本的不断压缩 , 提高油井系统效率、有效降低机械采油耗能已成为一项急待解决的技术课题。
本文即围绕这一中心 , 对如何提高系统效率进行探讨。
关键词 : 油井 ; 系统效率 ; 耗能 ; 效益1 影响系统效率的主要因素要提高油井系统效率 , 就必须将油井系统效率看作一个完整的工作系统 , 通过对整个系统的精细分析 , 功能评价 , 找出目前生产中油井系统效率管理上的关键点和薄弱点 , 才能实现对症下药 , 达到提高油井系统效率的目标,通过对影响系统效率的因素分析,得到下图。
图1 影响系统效率因素图从图 1 中可以看出 , 影响系统效率的主要油两个方面,地面效率和井下效率。
通过分析发现,影响抽油机井系统效率的因素较多,但主要受地面设备、抽汲参数和地面管理水平高低等影响。
(1)抽油机设备。
根据能量守恒定律,抽油机井输入功率P入应等于有效功率P水与系统损失功率P损之和。
即P入=P水 P损,抽油机系统效率只取决于损失功率与输入功率之比。
所以要想提高系统效率就要尽力降低损失功率。
根据有杆泵抽油系统的组成情况,抽油机系统的功率损失主要有8部分:电机部分损失,带传动部分损失,减速箱部分损失,四连杆部分损失,盘根盒部分损失,磨擦损失(盘根盒损失),抽油杆部分损失,管柱部分损失。
(2)抽汲参数。
研究与试验都表明,抽汲参数(冲次N、冲程S、泵径D、下泵深度L以及抽油杆尺寸)对抽油机系统效率影响较大。
影响抽油机井系统效率因素分析及措施摘要:抽油机系统效率是衡量油井工作状况的主要指标,系统效率反映着油井的生产水平,抽油机的耗电能力,目前各油田产量紧张,单方液量成本高,有必要对影响抽油机系统效率的因素进行研究,以最经济的方式实现最大的效益。
关键词:抽油机井系统效率影响因素分析提升一、影响抽油机井系统效率的因素1.地下因素1.1原油粘度原油粘度是影响油井产量的重要因素之一,由于原油粘度过大,会致使油井供液不足,油泵充不满,造成系统效率的降低。
1.2气体对系统效率的影响、在抽油过程中时,总会有气体随液体一起进入泵内。
气体占用一定的泵内容积,影响液体进泵及排油;因此,气体进入泵内会影响泵效,当大量气体进入泵内,还会产生气锁,使泵无法工作。
1.3密封盒功率损失光杆摩擦力主要与工作压力、密封材质及硬度、接触面积、运动速度和温度有关,而在调参前后仅有光杆运动速度发生变化,密封盒功率损失仅与光杆运行速度有关,且呈线性关系。
1.4抽油杆功率损失抽油杆运动过程中,杆管间、杆柱与液柱间产生摩擦造成功率损失。
在注水开发的油井中,采出液黏度较低,杆柱液柱间摩擦力仅有(100—200) N,可忽略不计。
1.5抽油泵功率损失泵功率损失包括机械摩擦、容积和水力损失功率。
其中在产液量保持不变条件下,水抽油泵损失功率仅与冲程S、冲数n和柱塞两端压差△p有关,且成线性关系,而压差△p与流压有关。
1.6管柱功率损失管柱功率损失包括管柱漏失和流体沿油管流动引起的功率损失两部分,在调参前后管柱功率损失与流速、流量有关,这两项参数在产液量稳定的条件下实际上可转化为冲次与冲程的函数关系。
因此调整参数前后对比,各部分功率损失可以变成为地面参数变化量的函数关系,从而为系统效率分析奠定了基础。
2.地面因素2.1电动机方面的影响目前大部分油田配置机型与产能不匹配,部分仍在大电机、高参数下生产,机械效率低于85%.由于抽油机的的载荷变化大,上下冲程峰值电流差异较大,及平衡度不够造成电动机负载率低、功率配置过大、运行效率下降、设备老化功率损失大等问题。
抽油机节能降耗技术研究抽油机是石油开采过程中的关键装备之一,它能够将地下石油通过管道输送至地面,对提高石油开采效率具有重要作用。
在长期的使用过程中,抽油机的能耗一直是制约其产品性能提升的一个重要因素。
如何通过技术手段实现抽油机的节能降耗一直是石油工程领域的一个研究热点。
本文将就抽油机节能降耗技术进行深入探讨。
一、抽油机节能降耗存在的问题1. 能耗高: 抽油机在运转过程中需要消耗大量的电能或者传统动力能源,尤其是在采油现场,由于地下油井深度较大,所以抽油机需要克服较大的工作阻力,导致能耗较高。
2. 效率低: 传统的抽油机在输油过程中效率较低,能源的利用率不高,导致能量的浪费,同时也会增加生产成本。
1. 新型材料应用: 通过采用新型材料,提高抽油机的叶轮、轴承等关键结构件的材质,使其具有更好的耐磨耐腐蚀性能,减少能耗损失。
2. 润滑技术改进: 采用先进的润滑技术,降低抽油机在运转过程中的摩擦阻力,提高运转效率,从而降低能耗。
3. 节能控制技术: 通过节能控制技术实现抽油机在运行过程中的动力调配优化,尽可能地减少系统中的不必要损耗。
4. 自动化技术应用: 引入自动化技术,实现抽油机的智能控制,能够准确地根据井下油层情况和地面需求来调整抽油机的工作状态,从而实现更为精准的能耗控制。
5. 节能设备更新改造: 对于一些老旧抽油机设备,进行节能设备更新改造,包括更换高效电机、增加变频调速设备等,从根本上提高了设备的能源利用效率。
三、抽油机节能降耗技术研究成果近年来,国内外研究机构和企业在抽油机节能降耗技术研究上已经取得了一系列成果,例如通过采用新型材料提高抽油机的耐磨性能,使其更加适应恶劣工作环境;通过润滑技术的提升减少了抽油机在运行中的能量损耗;通过节能控制技术的应用,实现了抽油机在运转过程中的动力调配优化,降低了能耗损耗;通过自动化技术的引入,实现了抽油机的智能控制,提高了系统的运行效率;通过对老旧抽油机设备的节能更新改造,使其在提高了能源利用效率的同时也延长了设备的使用寿命。
抽油机井系统效率影响因素关联分析与措施以油井現场监测数据为样本,应用理论、分组、关联等分析方法,分析了系统效率、单位能耗与其主要影响因素的关联关系,确定了系统效率与单位能耗的反比函数关系,验证了沉没度、平衡率在合理区间其系统效率较高。
针对主要影响因素,提出了提高系统效率的相关措施,经现场应用,取得了低效井优化调参425井次,平均单井系统效率提高2.3%,单位能耗下降0.12kW.h的效果。
标签:抽油机井;系统效率;影响因素;关联分析抽油机井举升井内液体克服阻力做功的过程中,系统效率是衡量油井工作水平和能量转换的综合指标。
建立影响油井系统效率主要因素间的关联关系及其相互影响的变化规律或趋势,确定相关参数的合理阈值,为提高油井系统效率,进行技术改进、优化设计等提供依据,也就显得尤为重要。
1 主要影响因素关联分析以油井现场监测数据为样本,采用理论、分组、矩阵关联等方法,对相关参数进行关联分析。
1.1 影响系统效率的因素由关联分析知,与系统效率有关联关系的因素包括产液量、泵效、产液量与动液面乘积、井下效率、有效功率、输入功率、沉没度、平衡率等。
其中系统效率随日产液、泵效、产液量与动液面乘积、井下效率、有效功率等因素单调增加。
有效功率在(a,b)区间内,当a→b时,系统效率与输入功率为反比关系,即系统效率随输入功率增大而减小。
沉没度、平衡率与系统效率无直接关联关系,将样本按沉没度、平衡率进行分组,由平均值再关联,其结果是沉没度在220~570m、平衡率在0.81~1.18时,系统效率较高。
因分组影响及样本稠油井较多,故沉没度偏大。
①影響有效功率的因素,抽油机井系统效率是系统的有效功率与输入功率的比值。
影响有效功率的因素有产液量、泵效、产液量与动液面乘积,并随它们单调增加。
②影响输入功率的因素,影响输入功率的因素有产液量、产液量与动液面乘积、扭矩、悬点最大载荷、冲程与冲次乘积等,并随它们单调增加。
③影响井下效率的因素,影响井下效率的因素主要是产液量和泵效,并随二者单调增加。