《采油先进技术》word版

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1、第十一章油水井综合分析技术第一节抽油机井系统效率及深井泵工况分析将井下的液体举升到地面的有效功与抽油机采油系统输入功之比称为抽油机井的系统效率。即输入抽油机采渍系统中的能量，在传递的每一个环节，都将损失一定的能量，扣除这些损失的能量，就是抽油机采油系统获得的有效能量。一抽油机井系统效率一、影响抽油机采油系统效率的主要因素1技术装备对系统效率的影响各种抽油机的功能和效率差异较大。游梁式抽油机由于是将电能转换为旋转运动，再利用四连杆机械将旋转运动转化为直线往复运动，其运动规律类似于简谐运动，因此其最高速度和加速度都很大，造成惯性载荷和启动扭矩过大，被迫选用大电动机形成大马拉小车的局面。而无

2、游梁式抽油机是采用匀速运动，其运动速度相对较低，加速度就小，惯性载荷较低，大马拉小车现象有所改善。同时游梁式抽油机运动方式转换过程效率也较低，一般只有72%，而直线电动机抽油机是将电能直接转换为直线往复运动，简化了能量传递过程，机械效率达到96%。2抽油设计优化对系统效率的影响一般来说，在保证泵效的前提下，应尽量减小下泵深度，采用大冲程，慢冲次、合理泵径。但冲程不能过大，因为游梁式抽油机加大冲程后减速箱扭徒工也成比例上升，被迫选用更大的抽油机。3管理工作对系统效率的影响管理工作的好坏直接影响系统效率，例如抽油机平衡调整得不好，驴头与井偏差过大，密封装置过紧，传动皮带过松等都会降低抽油机

3、井的系统效率。二抽油机井系统效率的计算1抽油机井系统效率基本计算方法抽油机井系统效率一般分解为地面效率和井下效率。计算公式为。η=ηu×ηd=式中η----抽油机系统效率，小数ηu-------地面效率，小数ηd-----井下效率，小数；PS-----有效功率，KWPG----光杆功率，KW；P1-----输入功率，KW。地面效率可分为电动机效率，皮带传动效率、减速箱效率、四连杆机构效率等。一般在计算中除皮带传动效率外，其他效率差异不大，忽略不计，在生产过程中多采用测试地面效率，当地面效率低于65%时，可采取调整皮带松紧度或更换皮带重测地面效率。井下效率可分为密封装置效率、抽油杆传动效

4、率、深井泵效率及油管柱效率等。2抽油机井系统效率的分解与测试计算（1）电动机效率电动机输出功率与输入功率之比称为电动机效率。测试电动机输入功率，由于抽油机运行载荷发生周期性变化，测量时，一般使用有功电度表和无功电度表。测试电动机输出功率，一般采用在电动机输出轴上贴电阻应变片，通过扭矩分析仪，直接读出扭矩，再用转数表读出电动机输出轴转数，用式计算出输出功率：式中Pe-----电动机输出功率，KW；Me------电动机输出轴扭矩，kg·m;ω---电动机输出轴转数2皮带减速箱效率减速箱输出功率与电动机输出功率之比称为皮带-减速箱效率。减速箱输出功率的测试、计算与电动机输出功率的相同，减速

5、箱输出功率除以电动机输出功率等于皮带-减速箱效率，一般不应低于83%。1）皮带传动效率。它的功率损失一般以弯曲功率损失和弹性滑动损失为主，计算公式为△P2——皮带绕轮弯曲损失功率，KWEb——皮带纵向弯曲弹性模量，MPaI——此带截面惯性矩，mm4n——转速r/mina——皮带包角rad△P2——皮带弹性滑动损失功率，KWEL——皮带拉伸弹性模量，MPaA——皮带截面积，mm2v——皮带线速度，m/SF——皮带拉力，N2）减速箱传动效率。减速箱传动效率主要由轴承传动效率和齿轮传动效率两部分组成。根据经验统计，一副轴承传动能量损失约为1%，减速箱三副轴承共损失3%。一对齿轮传动效率损失为

6、21%，三对齿轮共损失6%，所以减速箱传动功率总损失约为9%-10%，减速箱总传动效率约为90%，若润滑状况不好，则效率还会降低。3）四连杆机构效率光杆功率被减速箱输出功率除，所得的商数为四连杆机构效率。一般不应低于94%，否则要找出原因进行调整4）密封装置效率光杆功率减去摩擦损失，除以光杆功率所得的商称为密封装置传动效率。目前由于测试难度较大，一般采取模拟实验的方法求得。5）抽油杆效率光杆功率减去抽油杆磨擦损失，除以光杆功率所得的商为抽油杆传动效率。在抽油过程中抽油杆与油管和抽油杆与液体之间会产生磨擦造成功率损失，对斜井或定向井功率损失更为上冲程时，抽油杆向上运动，磨擦力的作用方向向

7、下，增加了悬点载荷，；下冲程时，抽油杆向下运动，磨擦力作用方向向上，养活了悬点载荷，从以上分析中可以看出磨擦力加大了抽油杆随应力的幅度，增加了示功图面积，不但对抽油系统带来了不利影响，还使功率损耗大大增加。特别对稠油井来说更为严重。目前对抽油某些效率只能利用光杆示功图的面积减去泵功图的面积，除以光杆示功图面积来计算，一般不低于85%。6）深井泵功率损失深井泵功率损失主要包括：1、深井泵机械磨擦造成的功率损失，一般情况下损失很小可忽略不计；2、深