【7A文】抽油井机采系统效率技术.ppt

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1、1抽油井机采系统效率技术2一、抽油机井系统效率定义及计算二、系统效率的分解三、影响系统效率的因素分析及改善措施3系统效率定义：应用机械采油方式多为将电能转化为机械能传递给井下液体，从而把井下液体举升到井口。抽油机井的系统效率就是系统所给液体的有效能量(有用功)与系统输入能量（电机输入功率）之比值。即：首先详细了解一下抽油井系统效率的理论知识。式中P有------油井的有用功率，kW；P入------抽油系统电动机输入功率，kW。一、抽油机井系统效率定义及计算4一、抽油机井系统效率定义及计算1、机采系统的有用功机采系统

2、的有用功是指在一定扬程下，将一定量的井下液体提升到地面所需要的功率，又称水功率。式中------油井日产液量,t/d;------有效扬程,m.52、有效扬程：式中------抽油机井动液面深度,m;------井口回压,MPa;------井口套压,MPa;ρ------油管内液体密度,千克/升.一、抽油机井系统效率定义及计算63、电机输入功率抽油机的电机输入功率由电机动力电线接入处测得，目前测量电机输入功率主要有以下三种：①通过电力分析仪测试，这是目前部标规定的标准测试方法，能准确测量即时功率、平均功率、功率因素

3、等多项指标。②通过有功电度表测得固定时间的电功数，除以时间得到平均功率。③通过电流表测得电流值后算出功率，由于这种方法误差较大，只能作估算用。这是目前采油队普遍使用的估算电机输入功率的方法。一、抽油机井系统效率定义及计算7系统效率的分解：系统效率分为地面效率和井下效率，以光杆悬绳器为界，可表示为：二、抽油井系统效率分解式中------抽油系统的地面效率;------抽油系统的井下效率.8系统效率地面效率井下效率电动机效率皮带减速箱效率四连杆机构效率抽油杆效率抽油泵效率井下管柱效率密封盒效率二、抽油井系统效率分解9电机

4、效率指电机轴输出功率与电机输入功率比值。普通电机主要功率损失包括：铜损、铁损、通风系统及轴承摩擦损耗。我国各油田抽油机上多用Y系列电机，其常用电机额定效率如下表：由于受抽油机系统载荷的不均衡特性及负载率不高等影响，使其电机效率无法达到额定值，多数电机其效率在65—80％之间，其最好情况可达85％。地面效率二、抽油井系统效率分解10皮带传动效率查相关机械手册，常用皮带传动副效率如下表：目前抽油机上常用绳芯V带与窄V带，故最大传动效率可达96％.地面效率二、抽油井系统效率分解11减速箱效率查相关机械手册,齿轮传动副效率一

5、般为98％，轴承效率一般为99％。抽油机一般是二级齿轮传动，有两对齿轮和三对轴承，故一般减速箱效率为93％.四连杆效率四连杆机构的功率损失主要来自轴承摩擦与驴头钢丝绳变形;也受到因不同冲程影响游粱与连杆传递角度的不同时力的分解损失，因此是个变量。抽油机四连杆机构有三副轴承和一副钢丝绳，钢丝绳的传动效率为98％，故抽油机四连杆机构的传动效率约为88--95％。由上述分析可见，最大地面效率ηs＝85％*96％*93％*95％＝72％.地面效率二、抽油井系统效率分解12井下效率井下效率井下效率可定义为提升液体有用功与光杆功

6、率之比。由于井下各部件在工作中的功率损失无法用仪器准确测得，故通过示功图计算光杆功率及载荷分析。二、抽油井系统效率分解13P光------抽油机光杆功率（kw）A----------示功图的面积（mm2）Sd-------示功图减程比（m/mm）fd----------示功图力比（N/mm）n实------光杆实测平均冲速（r/min）光杆功率井下效率二、抽油井系统效率分解14三、影响系统效率的因素分析及改善措施（一）地面影响因素1、电机运行效率对系统效率的影响我国各油田抽油机上电机额定效率在89％～92％之间，但在

7、实际应用中，有以下因素会导致电机工作效率的下降:(1)抽油系统负载的周期变化与振动，尤其在平衡不好时，电机工作在发电状态下的时间较长，会大大降低电机的效率。(2)额定功率相对系统消耗偏大，即通常所讲的“大马拉小车”现象。当电机输出功率/额定功率>60%时,电机损失功率=输出功率*(1-额定效率)/额定效率，随后电机损失功率会随（输出功率/额定功率）值下降迅速增加。(3)电机严重老化，电机效率低，网损、铜损严重，无功损耗大。电机负载率低，功率因数小，仅为0.5左右。地面因素15抽油机普遍存在的抽取能力大于油井实际负荷等

8、问题，造成电动机负载低、无功功率大、功率因数低等现象。而功率因数低，线路损耗增加，相对降低了供电线路的负荷能力，降低了供电设备的利用程度。分析原因：功率因数低使电机的无功功率与有功功率比值增加，无功功率是指电动机电磁激励感应，所产生的感应电动势向电网输电。实际上这部分无功功率的电能,在电网中反复输送，而且并未被电机消耗.这便增加了线路损耗；其次