抽油机系统效率分析

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 。 抽 油 井 系 统 效 率 计 算 公 式 1.机 械 采 油 井 的 系 统 效 率 ： 2.机 械 采 油 井 的 有 效 功 率 3.输 入 功 率 P入 =1.732*电 压 *电 流 *功 率 因 数 /1000 4.有 效 扬 程 %100 入有pp 86400 gHQP 有 gppHH d 1000)( 10 影响系统效率的因素系 统 效 率低 的 原 因 设 备设 计管 理 影 响 系 统 效 率 的 因 素 设 备 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 影 响 系 统 效 率 的 因 素1.冲 程 、 冲 次 与 系 统 效 率 的 关 系机、泵设计2.泵径、泵挂与系统效率的关系 影 响 系 统 效 率 的 因 素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 38.6 18 机、泵设计 影 响 系 统 效 率 的 因 素 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 。机、泵设计 影 响 系 统 效 率 的 因 素2.泵 径 、 泵 挂 与 系 统 效 率 的 关 系表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 3803 NP1-4X584 70 1302.8 869.50 1.65 20.14 8.19 53 380机、泵设计 影 响 系 统 效 率 的 因 素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 。机、泵设计 影 响 系 统 效 率 的 因 素 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 。机、泵设计 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 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 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 。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 47.58 5.1 4 1.5 47.5 影 响 系 统 效 率 的 因 素 2. 平 衡 率 与 系 统 效 率 的 关 系 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 。表 4 NP1-4X584调 平 衡 前 后 对 比 日 产 液 日 产 油 平 衡 率 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 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 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 03 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 -4.985 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 07 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 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 有功功率视在功率无功功率功率三角形P有 功 =P视 在 cos作 业 区 抽 油 机 系 统 效 率 现 状 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 。 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 功 率 输 入 功 率 系 统 效 率 电 流 电 压1 NP1-4X201 6.7 2075 2074.99 1.46 8.55 17.13 44.75 3802 NP1-4X584 8.2 559.6 559.64 0.48 7.43 6.52 47 380 3 NP118-1 24.6 1648.27 1648.27 4.37 21.00 20.81 43.7 3804 NP1-4X34 30.7 0 -0.09 0.00 24.57 0.00 37.6 3805 NP118-X8 77.6 230 229.98 1.99 10.32 19.32 33.65 3806 NP1-3X36 36.8 424.5 424.51 1.50 19.87 7.53 30.71 3807 NPC1-19 18.7 112 111.88 0.24 10.86 2.18 16.5 380 分 析 和 结 论 NP1-4X201井 系 统 效 率 17.13%， 比 指 标 偏 低 。 由 于 该 井 有 效扬 程 较 大 ， 影 响 该 井 系 统 效 率 的 主 要 因 素 是 输 入 功 率 。 该 井 平 均 电 流 较 大 ， 耗 电 量 较 多 ， 要 降 低 系 统 效 率 、 减 少 耗 电 量 ， 可 换 用 节 能 型 的 抽 油 机 ； 分 析 和 结 论 NP1-4X584井 系 统 效 率 只 有 6.52%， 远 低 于 指 标 。 该 井 液 面 较 低 ， 有 效 扬 程 只 有 559.64m， 泵 径 56mm， 冲 程 4.2m， 冲 次3min-1， 理 论 排 量 46.5方 ， 可 以 通 过 换 用 大 泵 ， 降 低 泵 挂 来提 高 系 统 效 率 。 该 井 生 产 的 电 流 也 较 大 ， 耗 电 量 较 高 ， 换 用节 能 型 抽 油 机 可 以 降 低 电 流 ， 从 而 提 高 系 统 效 率 ； 分 析 和 结 论 NP1-4X34井 液 面 在 井 口 ， 有 自 喷 能 力 ， 抽 油 机 几 乎 没 有 起 到提 液 作 用 ， 但 是 抽 油 机 每 天 还 有 较 大 的 输 入 功 率 ， 消 耗 较 多的 电 能 。 由 于 抽 油 泵 泵 径 较 小 ， 可 以 换 用 大 泵 径 抽 油 泵 或 电泵 生 产 ； 分 析 和 结 论 NP1-3X36井 系 统 效 率 只 有 7.53%， 液 面 、 有 效 扬 程 只 有424.5m， 是 影 响 该 井 系 统 效 率 的 主 要 因 素 。 由 于 该 井 的 抽 油泵 泵 径 56mm， 泵 挂 1701.91m， 可 以 通 过 增 大 泵 径 ， 上 提 泵挂 ， 增 加 有 效 扬 程 的 方 法 提 高 系 统 效 率 ； 分 析 和 结 论 NPC1-19井 系 统 效 率 只 有 2.18%， 是 这 些 抽 油 机 井 中 系 统 效 率最 低 的 井 。 液 面 、 有 效 扬 程 只 有 112m， 而 生 产 参 数 冲 程 5.7m，冲 次 3.1min-1， 冲 程 较 大 ， 冲 次 较 低 ， 冲 程 冲 次 相 乘 已 经 接近 20， 没 法 再 进 行 调 参 ， 而 泵 径 只 有 44mm， 泵 挂 高 达2103.81m， 同 样 换 大 泵 增 加 泵 径 ， 并 上 提 泵 挂 可 达 到 提 高 系统 效 率 的 效 果 。