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扬州江苏油田瑞达公司 二00七年九月,能耗最低机采系统设计方法及软件 研究及应用 郑 海 金,目 录,一、概 述 二、有杆泵抽油系统输入功率计算理论 三、能耗最低机采系统设计方法及软件 四、现场应用及效果 五、推广前景,一、概述,由于有杆泵抽油装置简单、操作方便、综合成本低，所以我国大约有92%的油井、全世界有80%的油井采用这种方式进行生产。但是在采用有杆泵抽油方式的油井中，其机采系统效率一直较低，导致机采能耗成本在采油变动成本中所占比例较大,据原石油天然气总公司1997年统计结果，我国陆上各油田有杆泵抽油井开井数为72047口，平均机采系统效率26.7%。这表明73.3%的能量在举升过程中浪费掉了,并加剧着机械损耗.为此国内外一直很重视提高机采系统效率研究，其研究方向主要集中在机械改造方面并取得了长足进展。国内外先进成果应用后平均机采系统效率达到29%左右。, 美国： 井数：1065（加州） 机采效率： 29.4%（井下：57%，地面51.5%) 大庆： 井数：69口试验井 机采效率：28.74%,当时国内外现状(96年),通过立项研究，发现造成机采系统效率低的原因除机械因素外，还有一个重要原因是机采参数设计不尽合理（它在技术上可行，但在经济上不够合理）。造成机采参数设计不科学的主要原因是缺少有杆泵抽油系统输入功率计算理论，没能找到经济的设计方法。,存在的主要问题,经过几年的试验及理论研究,我们建立了输入功率计算理论体系；提出了各种功率的具体 计算方法；发明了以能耗最低或以机采成本最低为准则的机采参数设计方法。,实践表明，与常规设计方法相比，该技术的应用效果显著，不仅可大幅度提高有杆泵抽油井的系统效率，降低能耗成本，而且会大幅度延长油井检泵周期，降低作业成本。,目 录,一、概 述 二、有杆泵抽油系统输入功率计算理论研究 三、能耗最低机采系统设计方法及软件 四、现场应用及效果 五、推广前景,二、有杆泵抽油系统输入功率计算 理论研究,重新划分了有杆泵抽油系统输入功率的构成 找出了影响各部分功率的因素 提出了各部分功率的具体计算方法,1、输入功率构成,通过开展能量分析，首次将有杆泵抽油系统输入功率划分为以下五部分,输入功率,有效功率,粘滞损失功率,滑动损失功率,溶解气膨胀功率,地面损失功率,2、地面损失功率,定义：深井泵生产过程中，地面抽油机和电机所损耗的功率称作地面损失功率。,通过研究，找出了地面损失功率影响因素： 电机空载功率 井下负荷 抽油杆运行速度 传输功率传导系数k1 光杆功率传导系数k2 确定了其函数关系式：,Pu=Pd+(F上+F下) s n k 1 +(F上F下) s n k
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