抽油机系统效率分析.

抽油机井系统效率测试方法及其应用摘要：抽油井（也称机采井，其系统称为机采系统）是胜利油田孤岛采油厂主要耗能设备，也是采油厂的耗能大户。

2010年孤岛采油厂油井平均功率因数偏低，只有0.5--0.75。

介绍了抽油机井系统效率测试方法。

关键词：机采系统效率测试调平衡低冲次变频1前言机采井是中石化胜利油田第二大采油厂孤岛采油厂主要耗电设备，是采油厂的耗电大户。

2010年完成机采系统效率测试585井次，分别为常规测试、节能四新项目对比测试及技改项目对比测试等。

根据测试数据统计分析，采油厂平均机采系统效率为32.9％，最高52.65％，最低5.52％，10％以下井25口，效率为10％－20％井89口，效率为20％－30％井298口，效率为30％以上井149口。

前期采油厂经过永磁电机配套变压器改造、机采井优化设计及节能技术改造等项目，机采系统效率已达到胜利油田较高水平，但仍有部分区块由于产能不足，液量低等原因，导致系统效率较低，机采系统仍有很大节能潜力。

2抽油机井系统效率测试方法2.1现场测试目前机采井系统效率测试主要分为电参数测试及示功图测试，两种测试同时进行。

其目的主要是测试输入功率及光杆功率，计算地面效率、井下效率及系统效率。

2.2测试数据采集及分析测试电参数，测试时间3分钟，测试参数主要有输入功率、功率因数、功率平衡度、电参数曲线图等。

以KXK71-93井为例，见图1－图2。

图1 KXK71-93井电能参数曲线图2 KXK71-93电能参数表3机采系统评价指标及达标情况机采系统评价指标主要有功率因数、平衡度、系统效率、百米吨液耗电等四项指标，具体测试结果见表1，石油行业机采系统评价指标见表2。

表12010年孤岛采油厂机采系统测试数据表2石油行业机采系统评价指标由表1、表2可以看出，采油厂机采系统已达到或超过石油行业评价指标。

4抽油机井系统效率测试方法的现场应用4.1调平衡试验针对功率不平衡井进行了调平衡试验，选取了5口抽油机井进行功率平衡度调整，并在调整前后进行了测试（表3）。

抽油机井系统效率评价技术研究【摘要】石油工业的蓬勃发展以及各行各业能源的需求，对于石油企业抽油井系统的效率要求越来越高。

抽油井系统效率预测与评价系统包括许多方面，如测试模块、文件模块、统计报表模块等，其不仅能够对于抽油井系统的效率进行全面的测试与检查，方便管理人员了解及准确掌握各个分系统的工作情况、效率及管理状态，还能够对其隐形的、尚未开发的效率进行定位及测评，同时管理人员可以根据该特性，设定一套适用地质各种条件、不同油层物质、不同层次供液能力等各种条件的效率管理评价指标，从而建立完整有效的效率管理系统[1]。

能够以此为根据，有效的提高抽油井的生产效率、控制生产成本及保持抽油井的生产效率的稳定性。

【关键词】抽油机井系统效率评价技术研究石油企业要保障高效、稳定的产量，各项机械设备需保持最佳的状态，其中抽油机井是其中较为重要的部分。

其系统的效率直接影响到产量、能源消耗、成本及使用寿命等各个方面，受到了石油企业各个管理层的关注。

因此掌握其使用效率状态是及其重要的工作。

一般油田主要是对抽油机的能耗进行测量，并将测量出的结果与不同油井、不同区域及各个油田之间做对比分析。

但是影响抽油机井系统效率的因素很多，如液体粘度的高低、拱液能力的大小等，导致各个抽油机井系统的效率均有所区别[2]。

需要建立一套适合现代石油企业发展、提高抽油机井系统效率的有效措施。

1 抽油机系统评价的原理系统效率值的大小无法从实际上反映油井或油田的管理水平，且当前石油行业标准没有提供各个油井或各个油田间平行对比评价的指标，需要通过对油井的实际生产时所能达到了的效率进行考察并计算出具体数值，该实际效率即为系统效率的实现率。

其与油井的额定效率的比值才能真正反映出油井的效率。

2 系统效率实现率的建立抽油机井系统效率是指抽油机的有效功率和电动机输入功率的比值，其能够准确的表现出抽油机井的运转状态。

提高系统效率的主要方式是在一定实现某一项生产目标的基础上，压缩电动机的输入功率，但是电动机的输入功率的压缩空间是有限的，即抽油机井系统的效率的提高度是一定的，其存在效率的峰值。

分析抽油机的能耗及节能措施抽油机是一种常用的设备，用于抽取液体或气体。

它在很多领域中广泛应用，如石油行业、环境工程、化工等。

抽油机的能耗问题一直是人们关注的焦点之一。

在这篇文章中，我们将对抽油机的能耗进行分析，并提出一些节能措施。

抽油机的能耗主要来源于电机的功率消耗、泵的能效以及系统的运行能耗。

电机的功率消耗是抽油机能耗的主要组成部分，它取决于电机的额定功率和运行效率。

泵的能效是指实际输出功率与输入功率之间的比值。

通常来说，泵的能效越高，抽油机的能耗就越低。

而系统的运行能耗则是指整个抽油系统的额外能耗，如冷却系统、润滑系统等。

为了降低抽油机的能耗，可以采取以下几种节能措施：1. 使用高效率电机：选择具有高效率的电机可以降低电机功率的消耗。

目前，市场上有许多节能型电机可供选择，如高效率电机、变频调速电机等。

这些电机具有较高的能效和稳定性，能够有效降低能耗。

2. 优化泵的选型及运行参数：合理选择泵的类型和规格对降低能耗有着重要作用。

根据具体的使用需求选择适当的泵型，并合理调整泵的运行参数，如液流速度、泵的转速等。

通过调整这些参数，可以降低泵的摩擦损失和内部泄露，提高泵的效率，从而减少能耗。

3. 优化系统的设计和配置：抽油系统的设计和配置也是节能的关键。

合理安装冷却设备、润滑装置等辅助设备，能够降低系统的运行能耗。

采用先进的控制技术和自动化系统，可以实现对抽油机的精确控制，进一步降低能耗。

4. 定期维护和保养：定期对抽油机进行维护和保养也是保持其高效运行的关键。

定期检查电机和泵的运行状态，及时更换磨损部件，保持设备的良好工作状态，能够减少能耗和故障的发生。

抽油机的能耗问题是可以通过一系列节能措施来解决的。

通过使用高效率电机、优化泵的选型和运行参数、优化系统的设计和配置以及定期维护和保养，可以有效降低抽油机的能耗，提高其能效。

这对于减少能源消耗、提高设备的使用寿命和降低运行成本都具有重要意义。

影响抽油机井泵效的因素分析与改进对策抽油机井泵是油田采出油的主要设备之一，其效率直接影响着油田采油的运行效率和产量。

在应对越来越严峻的市场竞争压力和能源约束背景下，需要深刻分析抽油机井泵效的影响因素，并制定改进对策，以提高其效率和降低运营成本。

1.井筒能力：井深、井径、水位等因素会直接影响井泵的吸入能力和排出能力，也会影响泵的维护和管理难度。

2.井壁砂粉：井口附近的砂粉会对泵轮和泵筒的损伤和磨损造成影响；在井中段的砂粉会随泵转而进入泵装置内部，堆积在泵轴、泵套、泵压缩腔等处，从而导致效率的下降。

3.油层性质：油的粘度、密度及其他性质会影响泵的吸入能力和流量，太稠或太稀的油会导致泵的打空或滞流现象，以及泵内磨损加剧；在含有一定水分的油中，易发生油水混合物在泵内积聚和沉淀造成卡住泵轴、阻塞泵装置等问题。

4.温度：在井筒温度过高或过低的情况下，泵轮和泵筒的热胀冷缩程度会影响装置的摩擦和泄漏，从而产生泵爆、漏油和稳压效果不佳等现象。

5.泵结构：泵结构的设计和制造质量直接关系到泵的效率、寿命和维修难度。

依据工况和油层性质选用合适的泵型，加强泵的质检和管理能力，可以有效降低运营成本和故障时间。

二、改进对策1.加强井筒管理，清理井口附近的砂粉，保持井内管壁光滑同时防止啮合。

2.评估油层性质和选用合适的泵型，调试泵的参数，预防油水混合物内部积累和油层注水导致水剩余等问题。

3.维护泵的结构，对泵的包括泵轮和泵筒在内的所有零部件进行检修，保证泵装置早期发现维修难度小的故障，加强泵的清洗管理和油层沉淀物的处理4.调整泵的运行温度，化解装置热胀冷缩带来的影响，降低泵的运行温度和压力，使液压油处于最优的运行状态之中。

5.加强泵的检测和监控，并建立完善的安全措施管理系统，提高运营人员的安全意识和技能水平，预防泵的安全事故的发生。

三、结语综上所述，对于抽油机井泵效的影响因素分析和改进对策的实施是提升油田采油效率、降低成本和提高能源利用率的关键之一。

影响抽油机井系统效率的因素分析与改进对策作者：徐慧星来源：《教育科学博览》2014年第02期摘要：抽油机井系统效率是评价油田机械采油系统用能水平的重要指标，也是反映采油能耗水平的重要经济技术指标。

本文从日常管理维护、井筒参数管理、地面管理三个方面系统分析影响抽油机井系统效率的因素，并提出了提高系统效率、实现降耗增效的改进对策。

关键词：抽油机井系统效率因素分析改进对策1 抽油机井系统效率影响因素1.1 地面管理因素影响抽油机井系统效率的地面管理因素主要有以下三方面：1.1.1 生产参数的选择直接通过井下效率的高低和油井免修期的长短反映出来。

1.1.2 抽油机平衡情况如果抽油机平衡也会影响到系统效率，不仅影响到连杆机构、减速箱和电动机的效率和寿命，而且会加大电动机内耗，使油井耗能增加，系统效率降低。

1.1.3 井口回压、套压井口回压、套压的影响，油井井口回压的存在，增加了上冲程时的悬点载荷力，当井口回压增加时，相当于增加了抽油杆的重力，上冲程悬点载荷增加，导致电机耗能增加。

井口回压过高，悬点载荷增大，亦可造成泵的漏失，影响抽油机井系统效率。

当套压过大，降低了泵举升的有效扬程，导致抽油机井系统效率下降。

1.2 井下因素影响抽油机井系统效率的井下因素主要有以下四方面：1.2.1 油管柱功率损失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。

1.2.2 抽油杆的影响抽油杆的影响体现在抽油杆功率的损失，包括抽油杆与油管的摩擦损失、抽油杆与井下液体的摩擦损失和杆柱弹性伸缩损失.与生产参数的确定有直接关系。

1.2.3 抽油泵效率抽油泵效率是井下效率重要的一部分，其功率损失主要为抽油泵柱塞与衬套之间的摩擦损失、泵漏失损失和产出液流经泵阀时由于水力引起的功率损失。

1.2.4 盘根盒的影响盘根盒的影响主要表现在光杆与盘根盒中密封填料的摩擦损失，突出表现在密封填料的材质、产出液含水率的高低和井口对中程度等方面。

从节能设计入手提高抽油机系统效率翟常枫(大庆油田有限责任公司第三采油厂第五油矿,黑龙江大庆　163113) 摘　要:抽油机是人工举升的主要方式,如能采取有效的节能措施,提高其系统效率,可使投出产出比增加,获得更高的经济效益。

抽油机系统效率受多方面因素的影响,节能优化设计首先要对各种影响因素进行研究,找出对系统效率影响最大的因素。

根据产液量不降的基本原则,制定节能设计方案,采取可行性的措施,提高抽油机的系统效率,从而提高抽油机的整体管理水平。

关键词:抽油机;节能优化;系统效率 中图分类号:T E683 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)14—0058—021　影响抽油机系统效率的主要因素将液体举升到地面的有效作功能量与系统能量输入之比值,称为抽油机井的系统效率。

如果能够提高系统效率,则提高了油井生产的投入产出比,从而提高经济效益,实现油田长远发展的目的。

抽油机井系统效率受多方面因素影响,我们来逐级分析:下面是油井工作流程:从流程图上可以看出:井下部分包括杆管因素、砂、蜡、气、腐、垢、摩阻的影响和地层供液的影响。

地面部分影响因素包括:井口油压、套压、盘根、机型、冲程、冲次、平衡、电动机机械特性等,都可能造成系统的损失,如何减少每一部分损失也就提高了系统效率。

一是井口油压和套压的改变会影响系统的有效功率,可以研究二者取不同的值时对系统效率产生的影响。

井口油压:油压高会对系统产生不利的影响,油压过低又不能满足输油的要求。

套压:套压有助于压缩环空中的流体,便于流体进泵,但是又会由于使流压升高而降低油井产量。

二是盘根盒摩擦损失功率。

单从减少盘根盒的功率损失,提高井下效率,采用石墨盘根盒基本可以达到目的。

三是抽油机机型影响。

目前油田应用的抽油机多达几十种,从类型上分为常规型、异相曲柄、平衡式(前置式、后置式)及新型节能抽油机(如:双驴头抽油机与偏轮式抽油机),因此优化抽油机机型是提高系统效率的有效手段。

提高抽油机井系统效率方法探讨摘要：分析了抽油机系统效率主要影响因素，即抽油设备、抽汲参数和技术管理等因素对系统效率有着较大的影响，并采取适时调参、应用低转速电机及变频调速装置和优化抽汲参数设计等措施，可提高抽油机井系统效率。

关键词：抽油机；系统效率；技术管理中图分类号：te933 文献标识码：a 文章编号：有杆抽油系统效率的高低，对能耗影响较大【1】。

由目前测得系统效率数据可知，部分井系统效率偏低，主要表现为：参数匹配不合理，“大马拉小车”现象比较严重，油井产液量均较低，电机负载率低于60%，使电机处于轻载运行，这时电机部分的损失远远大于10%；泵况差，举升高度小；部分井因供液能力增加，原抽汲参数偏小，举升高度变小，导致系统效率低等原因。

为此，建议对部分井换上功率小一级的电机或随作业更换大泵等针对性措施，提高系统效率。

一、抽油机系统效率应用有杆抽油系统的目的是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，这一为将液体举升至地面的有效作功能量与系统输入能量之比即为抽油机系统效率。

抽油机系统效率公式：η=×100% ，（1）η=qhρg/86400p有功×100%，（2）式中；p水—抽油机有效功率，kw；p入—抽油机输入功率，kw；式中：q—日产液，t；h—举升高度，m；p有功—电机的消耗功率，kw。

由于能量在转换和传递过程中总会发生不可避免的损失，在此过程中如果损失的能量小，则可获得较高的输出能量（有效功率p水），系统效率就会越高，反之，系统效率越低。

要提高抽油机系统效率，就要努力减少抽油系统各部分的功率损失。

系统效率与油井本身条件密切相关，在油井条件一定的情况下，主要受以下因素影响。

二、影响因素2.1抽油设备功率损失（1）电机部分。

**区四区队抽油机优化机采参数效果评价针对**区四区队抽油机井泵效和系统效率普遍较低、油井维护工作量大的问题,参考大油田等油田优化参数、提高系统效率的做法,结合系统测试情况,进行了深入细致的综合分析对比后,认为近年来抽油机井工作条件普遍发生了变化,有必要科学合理地调小抽油机井的冲次,并给出了实施方法,目的是有效地提高抽油机井的系统效率,节能降耗,同时延长抽油杆、油管的使用寿命,延长抽油机井的免修期,达到降本增效的效果。

一、系统测试实例为了更好的提高机采效率，降低油井检修率，我们通过对全队252口抽油机的平衡率测试，记录油井冲程、冲次及皮带轮大小等参数，通过对比，初次选出60口皮带轮大于160mmm的油井通过调整皮带轮大小来降低冲次的措施，来提高机采效率，通过两个月的更换，实施47口油井，并进过六个月的跟踪，效果明显，机采效率有较大提升，耗电量下降明显，油井免修周期有明显提升，见表一。

通过对比可以发现，将皮带轮大小由以前的160mm以上调整至130左右的小皮带轮及节能电机，冲次由7次及以上调整至3-5次，产液不降，节能效果明显。

**区四区队油井皮带轮更换抽油参数对比表二、节能效果评价通过更换皮带轮，我们跟踪所有更换后抽油机的在4月份与12月份的输出功率，并计算日耗电，发现前后耗电输出功率减少169.59KW，日耗电减少4070.11度。

**区油井皮带轮更换前后日耗电对比表三、结论与认识(1)在抽油机井工作参数中,冲次对系统的工况影响最大,科学合理地调小抽油机井的冲次带来的优点是:提高泵效、系统效率,节电;减少管、杆磨损以及油管与套管磨损,延长管、杆乃致油井的寿命;延长检泵周期,减少油井维护作业工作量。

(2)冲次减小、泵径增大有利于提高系统效率,但泵径增大增加了抽油杆、油管的液柱载荷,也增加了冲程损失。

泵挂深度要综合油藏性质、设备条件、能耗及管杆投入等综合因素考虑。

在保证一定的液量并且满足抽油系统条件的情况下,参数组合的趋向是“冲次最小化、冲程最大化、泵径较大化、泵深合理化”。

经济与社会　Ｉ■　

抽油机井系统效率影响因素与提高对策　仲卫芳　（中石化胜利油田分公司胜利采油厂三矿二十队）　

［摘要］目前油田生产中广泛使用抽油机采油，抽油机机械采油的系统效率主要包括地面效率与井下效率。在实际生产中，地面效率容易检测、计算和调整　井下效率则取决于产液量、动液面泵效以及管柱的状况。本文分析了抽油机井系统效率影响因素，提出了治理对策，为优化设计抽油机运行参数提供参考。　［关键词】抽油机；系统效率；影响因素；对策　中图分类号：ＴＫ２１２．＋４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１４）０６—０４８８—０１　

１系统效率的理论计算　将抽油机井的地面设备（抽油机）与井下设备（杆、管、泵）作为一个系统，抽　油机井系统效率ｎ是系统的输出功率Ｐ２与系统的输入功率Ｐ１之比ｎ＝Ｐ２／　Ｐ１．。而任何一个功率变换系统都会存在着功率损失，系统的输入功率Ｐ１是系　统的输出功率Ｐ２与损失功率Ｐｓ之和。ＰＩ＝Ｐ２＋ＰＳ综合上式系统效率可以表示　为：从式中可以看出，提高系统效率的途径有两个：一是减少损失功率ｔ二是增　加有效举升的功率。　２影响抽油机井系统效率的因素　根据抽油机井工作特点，抽油机功率损失主要是抽油机正常生产时井下杆　柱和液柱重量加载给电动机的负荷引起的功率损失；同时也包括抽油机传动磨　损、电动机自损耗以及井下杆、管、泵液体间的磨阻造成的功率损失。　２．１抽油机井地面部分的影响因素　２．１．１电动机自损耗　电动机本身发热引起温升增加，降低了电动机的输出功率。安装电动机功　率过大，出现“大马拉小车”现象，电动机自损耗增加。　２．１．２电路线损　供电线路老化以及配电箱设计不合理时线路损耗会；ｋｉ增加。电动机进行　电容无功补偿的容量值设置不合理时会出现过补或欠补，为克服过补或欠补，　电机运行时能耗也会增加。目前运行的节能配电箱都具有电容自动补偿功能，　电路线损大大降低。　２．１．３设备传动损耗　设备传动损耗包括皮带传动损失、减速箱损失、四连杆机构损失和井口密　封盒功率损失。皮带传动效率较高，可达９８％，其传动损失仅为２％，减速箱传动　效率为９Ｏ％，在润滑良好的情况下，其损失在ｉ０％左右；四连杆机构传动效率为　９５％，在润滑保养良好的情况下，其损失在５％左右。以上三部分总的传动效率　在８４％左右，在润滑保养到位的情况下，进一步提高传动效率的潜力不大　在传　动部分井１２１密封盒功率损失是比较小的，只有当油井含水达到９５％以上时，盘　根容易漏失，此时密封较紧，缺少润滑，盘根密封的有效期缩短，此时的功率损　失才稍微大一点。　２．２井下部分影响因素　２．２．１抽油杆与油管间的磨阻。由于井身结构和杆管应力变化的影响，抽　油杆运动时，杆管弯曲接触部位会产生摩擦阻力。・　２．２．２抽油泵机械磨阻。抽油泵柱塞与衬套间的机械摩擦所产生的阻力，　砂　蜡等异物也会造成柱塞表面光洁度变差而大大增加磨阻。　２．２．３杆管与流体间的磨阻。抽油井生产时井筒内流体与杆管间存在一　定的流动摩擦阻力，当杆管表面结蜡、腐蚀时会造成磨阻增加，抽油机负荷增　加，能耗上升。　２．３其他影响因素　２．３．１生产参数不合理。当地层能量一定时，生产参数过小，违背了效能　最大化原则，生产参数过大，泵效较低，无功损耗上升　２．３．２举升方式不合理。对于地层条件差，特别是低产液井，抽油机举升　受到杆柱重量的限制，进一步降低装机功率，降低抽油机能耗，降低吨液耗电的　潜力不大。　４８８｛科技博览　３影响整体系统效率的主要因素　３．１电动机自损耗大，电机功率利用率低。目前还有普通Ｙ系列３０ＫＷ以　上电机３５台，普通Ｙ系列电动机自损耗大，无用功消耗大。普通配电箱无补偿装　置，功率因数低，电能利用率低　３．２井口密封盒功率损失。目前油井含水９５％以上井盘根与金属光杆的　磨阻大，盘根密封的有效期缩短。　３．３生产参数不合理。参数不合理井主要有四方面影响，一是参数偏大，　泵效偏低；二是泵径偏小，地面参数调整余地小，三是抽油机机型偏大，地面参　数调整难度大；四是控制高含水井的产液量，个别井不易放大生产压差。　３．４举升方式不合理。目前日产液在＜ｌＯｔ的井平均系统效率１５．７％，现有　抽油机举升系统对进一步降低能耗难度很大。　４提高系统效率对策　通过抽油机井动态测试数据，油井管柱结构，生产参数和地层能量状况进　行综合分析，　针对不同影响因素应采取相应的治理方法。（１）合理优化匹配抽油机电机　的运行。为了提高设备运行效率，降低设备耗电，加大了对悝【电机的更换力　度，首先，普通电机改造为多功率一体化节能电机前后测试数据对比，平均单井　系统效率提高４．５２％。其次，更换高转差双速电机，安装前后测试数据对比，平　均单井系统效率提高６．　。但仍有部分油井仍未进行更换，为了进一步提高平　均系统效率，剩下的抽油机的电机就需要给予及时的更换。（２）对参数不合理，　地面参数无调整余地的采油井采取间抽生产。（３）实施“五率”动态调整。根据抽　油机运行情况，定期对电流资料进行抽查，要求单井平衡比在９０－１００￣／ｏ之间，对　电流变化大和措施井，及时对平衡率进行调整，降低无效功消耗。调整平衡１２４　井次，调整前后测试平均单井日耗电下降２０．２ＫＷ．ｈ，系统效率提高１．８％。（４）　优化调整生产运行参数。按照“大泵径、长冲程、低冲次”的参数调整原则，对高　冲次井调小参数１４Ｅｌ井、对泵径偏大井换小泵、对低冲程、高冲次抽油杆弹性变　形和惯性损失大的井，调大冲程、调小冲次，平均消耗功率下降２．９ＫＷ．ｈ，平均　系统效率提高１３．４％。（５）改变举升方式，进一步降低机采能耗。从举升方式看，　基本都是采用有杆泵、抽油机连续举升方式采油，而对于日产液小于１０ｔ的井通　过调整工作参数和更换节能电机等很难取得较好的经济效益，可以通过改变举　升方式，建议采用成熟的小排量（１０－２０ｍ３／ｄ）螺杆泵进行连续采油。　５结论与认识　（１）在电机、抽油机改造工作量大，而耗资大不易执行的情况下。可以通过　加大油井的日常管理力度来达到提高系统效率的目的。（２）对抽油机系统进行　综合分析和治理，找出其影响的主要因素，才能在提高抽油机系统效率，降低单　井能耗上取得较为理想的效果。（３）对油稠产量低的井，可以通过更换螺杆泵来　提高系统效率。