機(jī)采系統(tǒng)效率培訓(xùn)材料

機(jī)采系統(tǒng)效率培訓(xùn)材料第1頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月提綱第一部分

系統(tǒng)效率的基本概念第二部分

影響系統(tǒng)效率的主要因素第三部分系統(tǒng)效率的測(cè)試與分析第四部分提高機(jī)采系統(tǒng)效率的途徑第2頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、系統(tǒng)效率的基本概念1.系統(tǒng)效率的定義抽油機(jī)井的系統(tǒng)效率抽汲系統(tǒng)有效功率與系統(tǒng)輸入功率之比。第3頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月抽油機(jī)井的有效功率：式中：P有—有效功率，kw;Q—油井產(chǎn)液量，m3/d;H—有效揚(yáng)程，m;ρ—油井液體密度，t/m3;g—重力加速度，g=9.8m/s2。

在一定的揚(yáng)程（H）下，將井內(nèi)液體輸送到地面所需要的功率。一、系統(tǒng)效率的基本概念第4頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、系統(tǒng)效率的基本概念抽油機(jī)井的輸入功率式中：P入—輸入功率，kW；

np—有功電能表所轉(zhuǎn)的圈數(shù)，r；

K—電流互感器變化，常數(shù)；

K1—電壓互感器變化，常數(shù)；

Np—有功電能表耗電為1kwh時(shí)所轉(zhuǎn)的圈數(shù)，r/(kW·h);Tp—有功電能表轉(zhuǎn)np圈所用時(shí)間，s。是指拖動(dòng)機(jī)械采油設(shè)備的電動(dòng)機(jī)的輸入功率。第5頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光桿功率：2.抽油機(jī)井的系統(tǒng)效率分解：是指光桿提升液體和克服井下各種阻力所消耗的功率。式中：P光—抽油機(jī)井光桿功率，kw；

A—示功圖的面積，mm2；

Sd—示功圖減程比，m/mm；

fd—示功圖力比，N/mm；

ns—光桿實(shí)測(cè)平均沖次，min-1。一、系統(tǒng)效率的基本概念第6頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月抽油機(jī)井的地面效率：式中：η地

—抽油機(jī)井的地面效率。分界點(diǎn)

P光

—抽油機(jī)井的光桿功率；

P入—抽油機(jī)井的輸入功率；一、系統(tǒng)效率的基本概念第7頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月抽油機(jī)井的井下效率：式中：η井—抽有機(jī)井井下效率。

P有

—抽油機(jī)井的有效功率。分界點(diǎn)一、系統(tǒng)效率的基本概念第8頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月抽油機(jī)井的系統(tǒng)效率分解：式中：η系

—抽油機(jī)井的系統(tǒng)效率；η井—抽油機(jī)井的井下效率；η地—抽油機(jī)井的地面效率；一、系統(tǒng)效率的基本概念第9頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、系統(tǒng)效率的基本概念抽汲過(guò)程中的能量分布:P光=P有效+P井下阻力損耗P入=P光+P機(jī)械損耗第10頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、系統(tǒng)效率的基本概念抽汲系統(tǒng)能耗分析

系統(tǒng)輸入能量地面機(jī)械損耗舉升液體有效能量井下阻力損耗氣體膨脹能

電能+P電＋P膨＝P有＋P無(wú)

深井泵采油過(guò)程就是克服阻力做功的過(guò)程,系統(tǒng)輸入能量一部分用于舉升液體,使其具有一定的勢(shì)能,而大部分則克服舉升過(guò)程中的阻力做功而消耗損失掉。第11頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月提綱第一部分系統(tǒng)效率的基本概念第二部分影響系統(tǒng)效率的主要因素第三部分系統(tǒng)效率的測(cè)試與分析第四部分提高機(jī)采系統(tǒng)效率的途徑第12頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、影響系統(tǒng)效率的主要因素根據(jù)有桿泵抽油機(jī)井系統(tǒng)效率的構(gòu)成,可以知道,在油井地層條件一定的情況下，影響機(jī)采系統(tǒng)效率的主要因素包括地面因素、井下因素和管理因素等方面,而且這三者之間是相互聯(lián)系與制約的。第13頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、地面因素（1）大馬拉小馬現(xiàn)象。抽油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中負(fù)荷具有交變載荷的特點(diǎn)，要求在選擇驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)容量時(shí)都留有足夠的裕度，以滿足抽油機(jī)的啟停要求。電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)均以輕載運(yùn)行，存在“大馬拉小馬”現(xiàn)象，是點(diǎn)擊負(fù)載率低，對(duì)機(jī)采系統(tǒng)效率影響較大。（2）傳動(dòng)皮帶和減速箱摩擦損失。傳動(dòng)皮帶和減速箱對(duì)機(jī)采系統(tǒng)效率的影響主要體現(xiàn)在傳動(dòng)過(guò)程中摩擦造成的功率損失。（3）四連桿機(jī)構(gòu)的彈性損失。抽油機(jī)的四連桿機(jī)構(gòu)，它對(duì)機(jī)采系統(tǒng)效率的影響主要體現(xiàn)在摩擦傳動(dòng)過(guò)程的功率損失和往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的彈性變形所造成的損失。二、影響系統(tǒng)效率的主要因素第14頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、井下因素（1）油管的漏失、彈性伸縮損失。油管柱功率損失直接影響到機(jī)采系統(tǒng)效率的高低，其損失主要包括油管漏失損失、產(chǎn)出液與油管內(nèi)壁產(chǎn)生的摩擦損失和油管彈性伸縮損失等。（2）抽油桿的摩擦及彈性伸縮損失。抽油桿的影響主要體現(xiàn)在抽油桿功率的損失，包括抽油桿與油管的摩擦損失、抽油桿與井下液體的摩擦損失和桿柱彈性伸縮損失，與生產(chǎn)參數(shù)的確定有直接關(guān)系。二、影響系統(tǒng)效率的主要因素第15頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、影響系統(tǒng)效率的主要因素（3）抽油泵效的影響。抽油泵效是機(jī)采系統(tǒng)井下效率重要的一部分，其功率損失主要為抽油泵柱塞與襯套之間的摩擦損失、泵漏失損失和產(chǎn)出液流經(jīng)泵閥時(shí)由于水力引起的功率損失。（4）盤(pán)根盒的摩擦損失。盤(pán)根盒的影響表現(xiàn)在與盤(pán)根盒中密封填料的摩擦損失，突出表現(xiàn)在密封填料的材質(zhì)、產(chǎn)出液含水率的高低和井口對(duì)中程度等方面。第16頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、設(shè)計(jì)和管理因素（1）設(shè)計(jì)抽吸參數(shù)不匹配。抽吸參數(shù)的選擇對(duì)系統(tǒng)效率的影響直接通過(guò)井下效率的高低和油井免修期的長(zhǎng)短反應(yīng)出來(lái)。其中，泵徑、泵深、沖程、沖次的大小對(duì)桿柱和液柱的慣性載荷、泵閥球的運(yùn)動(dòng)、柱塞的有效行程及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都起著決定作用。（2）抽油機(jī)設(shè)備保養(yǎng)不到位、不及時(shí)。地面設(shè)備潤(rùn)滑保養(yǎng)及傳動(dòng)皮帶調(diào)整不及時(shí)、盤(pán)根盒調(diào)整不到位也會(huì)降低效率。二、影響系統(tǒng)效率的主要因素第17頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、影響系統(tǒng)效率的主要因素（3）抽油機(jī)的不平衡。抽油機(jī)平衡直接影響到連桿機(jī)構(gòu)、減速箱和電動(dòng)機(jī)的效率和壽命，而且會(huì)加大電動(dòng)機(jī)內(nèi)耗，使油井能耗增加，系統(tǒng)效率降低。無(wú)論是欠平衡還是過(guò)平衡，都會(huì)增加系統(tǒng)的輸入功率，造成系統(tǒng)效率降低。電流平衡度為80%～110%時(shí)電動(dòng)機(jī)功率最低。抽油機(jī)功率與平衡度關(guān)系曲線第18頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月提綱第一部分系統(tǒng)效率的基本概念第二部分影響系統(tǒng)效率的主要因素第三部分系統(tǒng)效率的測(cè)試與分析第四部分提高機(jī)采系統(tǒng)效率的途徑第19頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、系統(tǒng)效率的測(cè)試與分析1、測(cè)試目的

獲得抽油機(jī)井單井及區(qū)塊系統(tǒng)效率狀況、分析目前系統(tǒng)設(shè)備配置及工作參數(shù)設(shè)置中存在的問(wèn)題及缺陷，尋找提高系統(tǒng)效率的潛力點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)降低設(shè)備的能耗，降低機(jī)采井舉升成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。第20頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、測(cè)試儀器目前我廠采用PMTS3.1型抽油機(jī)井系統(tǒng)效率分析儀（北京長(zhǎng)森科技有限公司）。三、系統(tǒng)效率的測(cè)試與分析第21頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、系統(tǒng)效率的測(cè)試與分析懸繩器測(cè)點(diǎn)配電箱測(cè)點(diǎn)3、測(cè)試點(diǎn)第22頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、系統(tǒng)效率的測(cè)試與分析電能測(cè)試：電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、視在功率；功圖測(cè)試：抽油機(jī)井地面示功圖，計(jì)算光桿功率；第23頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月測(cè)試注意事項(xiàng)：記錄一定要從下死點(diǎn)開(kāi)始，這樣才能得出正確的平衡分析結(jié)果。常用的單相模式和三相三通道模式。單相模式用于檢查每一相的接線情況，三相三通道用于實(shí)際抽油機(jī)測(cè)試。三、系統(tǒng)效率的測(cè)試與分析接線前拉下電閘。測(cè)試時(shí)，電壓夾的ABC一定要和電流鉗的ABC相對(duì)應(yīng)，不能搞錯(cuò)了。電流鉗的正面進(jìn)電（來(lái)電從正面進(jìn)，反面出）電源開(kāi)關(guān)箱電動(dòng)機(jī)PMTS2.1背面電壓信號(hào)電流A電流B電流C電壓信號(hào)引線三相三通道電能測(cè)試接線示意圖第24頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、系統(tǒng)效率的測(cè)試與分析數(shù)據(jù)檢驗(yàn)：電壓線相對(duì)平直，與電壓等級(jí)相符電流線與功率線有對(duì)應(yīng)關(guān)系（功率高，電流也度，功率出現(xiàn)負(fù)的峰值，電流出現(xiàn)正的峰值）功率曲線會(huì)落地，大部分為正值，可能有少量負(fù)值，不能負(fù)值大于正值，不能是一條直線平均有功功率大于光桿功率5、系統(tǒng)效率分析抽油機(jī)井系統(tǒng)效率分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件第25頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、系統(tǒng)效率的測(cè)試與分析第26頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、系統(tǒng)效率的測(cè)試與分析單井?dāng)?shù)據(jù)錄取井號(hào)、產(chǎn)液量、含水、產(chǎn)液密度、泵徑、油壓、套壓、泵深、動(dòng)液面、報(bào)表沖程、報(bào)表沖次、沉沒(méi)度。第27頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月提綱第一部分什么是抽油機(jī)的系統(tǒng)效率第二部分影響系統(tǒng)效率的主要因素第三部分系統(tǒng)效率的測(cè)試與分析第四部分提高機(jī)采系統(tǒng)效率的途徑第28頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1、優(yōu)化抽油參數(shù)

在保持產(chǎn)液量平穩(wěn)的前提下，按照“長(zhǎng)沖程、低沖次、適當(dāng)泵徑”的原則對(duì)油井進(jìn)行抽油參數(shù)優(yōu)化，提高抽油泵效，對(duì)單井產(chǎn)液量小于2m3/d的油井采取間歇抽油措施，以現(xiàn)場(chǎng)易施工的方案進(jìn)行實(shí)施，優(yōu)先實(shí)施地面措施。

2、做好抽油機(jī)維護(hù)保養(yǎng)

定期進(jìn)行抽油機(jī)維護(hù)保養(yǎng)，堅(jiān)持抽油機(jī)“平衡率、對(duì)中率、水平率、潤(rùn)滑合格率、緊固合格率”的配套管理制度。使上、下沖程減速器曲柄的最大凈扭矩基本相等，最大限度保持上、下沖程電動(dòng)機(jī)作功相等，抽油機(jī)平衡度控制在80％～110％之間。四、提高機(jī)采系統(tǒng)效率的途徑第29頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、提高機(jī)采系統(tǒng)效率的途徑

以“六防”工藝配套為基礎(chǔ)，開(kāi)展井筒綜合治理，提高井筒舉升效率。①根據(jù)不同區(qū)塊油井氣油比大小采取相應(yīng)的防氣措施，采取井口控制套壓方法，保證合理沉沒(méi)度，減少氣體對(duì)泵效的影響；或根據(jù)需要采用井下油氣分離器；②采用固體防蠟器、溫控短路熱洗、自能熱洗以及井筒加藥等清防蠟措施；3、提高井筒舉升效率第30頁(yè)，課件共33頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、提高機(jī)采系統(tǒng)效率的途徑

③對(duì)于井筒結(jié)垢嚴(yán)重的油井，采用井下固體防垢器、擠注法清垢，在結(jié)垢油井井筒投加防垢劑；④油管柱腐蝕嚴(yán)重的油井，在井筒投加緩蝕劑；⑤應(yīng)用抽油機(jī)井優(yōu)化診斷設(shè)計(jì)系統(tǒng)，合理配置抽油桿柱組合比例及扶正防磨措施；⑥推廣應(yīng)用