【7A文】抽油机井系统效率分析及提高措施.ppt

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1、抽油机井系统效率分析及提高措施三、提高地面效率的方法二、抽油机井生产系统设计与分析一、系统效率分析抽油机井系统效率分析及提高措施三、提高地面效率的方法二、抽油机井生产系统设计与分析一、系统效率分析抽油机井系统效率分析及提高措施一、系统效率分析从地面供入系统提供的能量扣除系统中的各种损失，就是系统给井筒流体的有效能量，其与系统输入的能量之比即为抽油机井的系统效率。常规有杆泵采油抽油机抽油泵抽油杆目前，全世界所有的机械采油井中常规游梁式抽油机井占85%抽油机井的耗电量高达约占油田总耗电量的30~35％左右资料表明，我国有杆抽油系统效率不足20%。我国在用抽油机近5

2、×104台，若每口抽油机井实用功率按10kW计，5×104台抽油机一年耗电近4.26×109kW.h。若将有杆抽油系统效率提高到30%，每年可节电近14.8×108kW.h。可以节省大量能源还可以缓解油田用电紧张状况。目前，全世界有近百万口抽油机井，其耗电量非常可观，因此对有杆抽油系统效率的研究有重要意义。一、系统效率分析技术装备水平。高水平和好性能的技术装备是提高抽油机井生产系统效率的重要基础。要想从根本上解决抽油机井系统效率低的问题，就应采用较先进的、节能型的技术装备。抽油机井生产系统优化设计水平。它是提高抽油机井系统效率的技术依托。在一定的油井条件和设备

3、条件下，优化设计生产系统的工作制度，将在一定程度上提高抽油设备的运行效率和油井的生产效率。管理水平。高的管理水平是提高抽油机井生产系统效率的必要条件。及时准确地分析油井及其设备的工作状况、调整工作制度等，都会影响抽油机井的系统效率。影响系统效率的主要因素一、系统效率分析有杆抽油系统：包括原动机、抽油机、抽油杆、抽油泵、井下管柱和井口装置以及油层供液系统。抽油机的输入功率（P入）：拖动抽油机的电动机的输入功率为抽油机的输入功率。抽油机的光杆功率（P光）：提升液体和克服各种阻力所消耗的功率为抽油机的光杆功率。抽油机系统的有效功率（P水）：将井下液体提升到地面所需要

4、的功率叫有效功率，也叫水力功率定义与系统效率分解一、系统效率分析有杆抽油系统效率抽油机有效功率与输入功率的比值为抽油机井系统效率，即：抽油机工作过程中负荷是不断变化的，因而其瞬时输入功率、光杆功率、输出功率等也是不断变化的，相应的各种瞬时效率也是不断变化的。为了便于研究，这里有杆抽油系统及各部分的效率主要是指抽油机每工作一个周期的平均效率，所采用的各种功率值，也是每一周期内的平均功率。一、系统效率分析效率分解抽油机系统的效率分为两部分，即地面效率和井下效率。以光杆悬绳器为界，悬绳器以上的机械传动效率和电机运行效率的乘积为地面效率；悬绳器以下到抽油泵为井下效率，

5、即：式中η地—地面效率；η井—井下效率。一、系统效率分析地面效率：电动机效率皮带和减速箱效率四连杆机构效率盘根盒效率抽油杆效率抽油泵效率管柱效率井下效率：抽油效率：一、系统效率分析三、提高地面效率的方法二、抽油机井生产系统设计与分析一、系统效率分析抽油机井系统效率分析及提高措施油井流入动态曲线（IPR曲线）：表示产量与井底流压关系的曲线，简称IPR曲线。油井流入动态：油井产量与井底流动压力的关系。它反映了油藏向井的供油能力，反映油藏压力、油层物性、流体物性、完井质量等对油层渗流规律的影响，是采油工程与油藏工程的衔接点。通过油井流入动态研究为油藏工程提供检验资料

6、；为采油工程的下一步工作提供依据；检查钻井、固井、完井和各项工艺措施等技术水平的优劣。2.1油井流入动态二、抽油机井生产系统设计与分析油井流入动态研究主要有三种途径：基于Vogel、Fetkovich、Petrobras方法的完善。建立不同类型油藏和井底条件的渗流模型。利用单井流入动态的油藏数值模拟技术。2.1油井流入动态井筒多相流理论：研究各种举升方式油井生产规律基本理论研究特点：流动复杂性、无严格数学解研究途径：基本流动方程实验资料相关因次分析近似关系2.2井筒多相流理论与计算石油工业中的多相流技术研究始于1950年左右70年代，石油工业开始采用已在其它工

7、业领域中使用的一些物理机理来预测多相流的流型80年代初，计算机的引入极大地促进了多相流的发展80年代中期应用了核密度计、超声波、电容传感器、激光多普勒仪和高速摄影机等设备对多相流机理进行研究目前，双流体瞬态模拟方法和精确描述物理现象的稳态机理模型是多相管流研究的主要方法2.2.1多相流理论的研究简史多相流问题未得到解析解复杂管道中的流动研究较少水平井段变质量流动研究较少缺乏专用研究仪器缺乏向下流动的综合机理模型多相流理论的研究现存的问题2.2.2井筒气液两相流动的特性(1)气液两相流动与单相液流的比较流动型态（流动结构、流型）：流动过程中油、气的分布状态。(2

8、)气液混合物在垂直管中的流动结构变化影