进行能耗最低机采系统扬州江苏油田瑞达石油工程技术开发有限公司.pptx

扬州江苏油田瑞达公司扬州江苏油田瑞达公司扬州江苏油田瑞达公司扬州江苏油田瑞达公司扬州江苏油田瑞达公司扬州江苏油田瑞达公司二二二二二二000000000000八年四月八年四月八年四月八年四月八年四月八年四月能耗最低机采系统设计方法能耗最低机采系统设计方法专利技术及其软件介绍专利技术及其软件介绍发明人：郑发明人：郑 海海 金金公司地址：扬州市文汇西路公司地址：扬州市文汇西路公司地址：扬州市文汇西路公司地址：扬州市文汇西路公司地址：扬州市文汇西路公司地址：扬州市文汇西路1 1 1 1 1 1号号号号号号联系人：郑海金联系人：郑海金联系人：郑海金联系人：郑海金联系人：郑海金联系人：郑海金联系电话：联系电话：联系电话：联系电话：联系电话：联系电话：136014427501360144275013601442750136014427501360144275013601442750目目 录录一、概一、概 述述二、有杆泵抽油系统输入功率计算理论二、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三、能耗最低机采系统设计方法及软件 四、现场应用及效果四、现场应用及效果五、主要技术成果五、主要技术成果六、推广前景六、推广前景一、概述一、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 根根据中国石油天然气总公司据中国石油天然气总公司19971997年统年统计结果，中国陆上各油田有杆泵抽油井开井计结果，中国陆上各油田有杆泵抽油井开井数为数为7204772047口，平均机采系统效率口，平均机采系统效率26.7%26.7%。国内外一直很重视提高机采系统效率研究，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其研究方向主要集中在机械改造方面并取得了长足进展。了长足进展。通过立项研究，发现造成机采系统通过立项研究，发现造成机采系统效率低的原因除机械因素外，还有一效率低的原因除机械因素外，还有一个重要原因是个重要原因是机采参数设计不尽合理机采参数设计不尽合理（它在技术上可行，但在经济上不够（它在技术上可行，但在经济上不够合理）合理）。造成机采参数设计不科学的。造成机采参数设计不科学的主要原因主要原因是是缺少有杆泵抽油系统输入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功率计算理论，没能找到经济的设计方法。方法。存在的主要问题存在的主要问题存在的主要问题存在的主要问题 经过几年的试验及理论研究经过几年的试验及理论研究,我们建立了输入功率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理论体系；提出了各种功率的具体 计算方法；计算方法；发明了以产量为目标、以能耗最低或以机采成本发明了以产量为目标、以能耗最低或以机采成本最低为准则的机采系统设计方法。最低为准则的机采系统设计方法。实践表明，与常规设计方法相比，该技术的实践表明，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。幅度延长油井检泵周期，降低作业成本。机采系统设计经历了三个阶段：机采系统设计经历了三个阶段：第一阶段：为生产同一目标产量，按投资最少为准第一阶段：为生产同一目标产量，按投资最少为准则进行设计则进行设计第第二二阶段阶段：为生产同一：为生产同一目标目标产量，按载荷最轻为准产量，按载荷最轻为准则进行设计则进行设计第第三三阶段：阶段：为生产同一为生产同一目标目标产量，按能耗最低（输产量，按能耗最低（输入功率最低）为准则进行设计入功率最低）为准则进行设计目目 录录一、概一、概 述述二、有杆泵抽油系统输入功率计算理论研究二、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三、能耗最低机采系统设计方法及软件 四、现场应用及效果四、现场应用及效果五、主要技术成果五、主要技术成果六、推广前景六、推广前景二、有杆泵抽油系统输入功率计算二、有杆泵抽油系统输入功率计算 理论研究理论研究 重新划分了有杆泵抽油系统输入功率的构成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找出了影响各部分功率的因素提出了各部分功率的计算公式提出了各部分功率的计算公式1 1、输入功率构成、输入功率构成 通过开展能量分析，首次将有杆泵抽油系统通过开展能量分析，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划分为以下五部分输入功率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 2、地面损失功率、地面损失功率 定义：定义：深井泵生产过程中，地深井泵生产过程中，地面抽油机和电机所损耗的功率称作面抽油机和电机所损耗的功率称作地面损失功率地面损失功率。通过研究，找出了地面损失功率影响因素通过研究，找出了地面损失功率影响因素：电机空载功率电机空载功率 井下负荷井下负荷 冲程冲程 冲次 传输功率传导系数传输功率传导系数k k1 1 光杆功率传光杆功率传导系数导系数k2确定了其函数关系式：确定了其函数关系式：Pu=Pd+(F上上+F下下)s n k 1+(F上上 F下下)s n k 2 分界点分界点PU：地面损失功率：地面损失功率 Pd：电机空载功率：电机空载功率F上上：光杆在上冲程中的平均载荷：光杆在上冲程中的平均载荷F下下：光杆在下冲程中的平均载荷：光杆在下冲程中的平均载荷S：冲程：冲程 n：冲次：冲次3 3、粘滞损失功率、粘滞损失功率 定义：定义：深井泵生产过程中，深井泵生产过程中，被举升的液体因与油管、抽油杆发被举升的液体因与油管、抽油杆发生磨擦而损耗的功率称作粘滞损失生磨擦而损耗的功率称作粘滞损失功率。功率。通过研究，找出了粘滞损失功率的影响因素：通过研究，找出了粘滞损失功率的影响因素：杆速杆速 管径管径 杆径杆径 泵挂泵挂 原油粘度原油粘度确定了其函数关系式：确定了其函数关系式：ui：在：在li段油管中的液体的平均粘度段油管中的液体的平均粘度li：第：第i段油管长度段油管长度 m:管径杆径比管径杆径比 ui li：反映油管中液体粘度随深度变化对粘滞损：反映油管中液体粘度随深度变化对粘滞损失功率的影响失功率的影响4 4、滑动损失功率、滑动损失功率 定义：定义：因井斜造成的抽油杆与油因井斜造成的抽油杆与油管之间发生的磨擦以及泵柱塞与泵管之间发生的磨擦以及泵柱塞与泵筒间发生的磨擦而损失的功率称作筒间发生的磨擦而损失的功率称作滑动损失功率。滑动损失功率。通过研究，找出了滑动损失功率的影响因素：通过研究，找出了滑动损失功率的影响因素：杆速杆速 单位长度杆重单位长度杆重 井斜轨迹水平投影长度井斜轨迹水平投影长度 杆与管的摩擦系数杆与管的摩擦系数确定了其函数关系式确定了其函数关系式:Pk=2fk kq杆l水平水平Snfk：杆与管的摩擦系数 q杆：单位长度杆柱重量l水平：抽油杆在斜井段的水平投影长度5、膨胀功率、膨胀功率 定义：定义：原油在举升过程中，溶解气原油在举升过程中，溶解气因所受压力的降低而不断从原油中析出，因所受压力的降低而不断从原油中析出，从液态转化为气态。一方面导致物质本身从液态转化为气态。一方面导致物质本身的能量降低，即内能降低；另一方面，这的能量降低，即内能降低；另一方面，这部分能量转化成体积膨胀能而作用于举升部分能量转化成体积膨胀能而作用于举升系统。这一功率称作溶解气膨胀功率。系统。这一功率称作溶解气膨胀功率。通过研究，找出了膨胀功率的影响因素：通过研究，找出了膨胀功率的影响因素：日产油量日产油量 饱和压力饱和压力 井口压力井口压力 沉没压力沉没压力 溶解系数溶解系数确定了其函数关系式：确定了其函数关系式：A：当：当P沉沉PbP井口井口时时 B：当：当P沉沉Pb且且P井口井口Pb时，时，P膨膨=0C：当：当P井口井口P沉沉 Pb时时D：当：当P沉沉 Pb且且P井口井口 P沉沉时，时，P膨膨=06 6、井口油温的影响因素及其计算公式、井口油温的影响因素及其计算公式 从井底到井口各深度点所对应的地层温从井底到井口各深度点所对应的地层温度是逐渐降低的，原油粘度也必然随着温度度是逐渐降低的，原油粘度也必然随着温度的变化而变化。要确定温度变化对粘滞损失的变化而变化。要确定温度变化对粘滞损失功率的影响需要确定井口油温。功率的影响需要确定井口油温。通过研究，找出了井口油温的影响因素：通过研究，找出了井口油温的影响因素：油层温度油层温度 地表温度地表温度 产液量产液量 含水率含水率 动液面动液面 膨胀功率膨胀功率确定了函数关系式确定了函数关系式:T井口井口=K1Q当当（T地层地层-T地表地表）+K2Q当当H动动+K3P膨膨+C Q当当=Q液液+（CW/CO-1）Q液液fw=Q液液+0.72 Q液液fw 7 7、i iL Li i的影响因素及其函数关系式的影响因素及其函数关系式iLi为为各段油管中的液体的平均粘度与对应各段油管中的液体的平均粘度与对应油管长度的乘积之和，油管长度的乘积之和，它反映油管中液体粘它反映油管中液体粘度随深度变化对粘滞损失功率的影响，度随深度变化对粘滞损失功率的影响，为了为了确定粘滞损失功率就须明确确定粘滞损失功率就须明确iLi的量值的量值 通过研究，找出了通过研究，找出了iLi的的影响因素影响因素:油层温度油层温度 井口温度井口温度 原油析蜡温度原油析蜡温度 产液量产液量 含水率含水率 50脱气原油粘度脱气原油粘度确定了其函数关系式确定了其函数关系式:iLi=K10（T地层T析）+K20Q油（T析T口）+K30（-f2w+1.2fw）+C 8 8、有效功率、有效功率 定义：定义：在一定扬程在一定扬程下下,将一定排量的井下液将一定排量的井下液体提升到地面所需要的体提升到地面所需要的功率称为有效功率功率称为有效功率。因因因因 素：素：素：素：产液量产液量产液量产液量 液体密度液体密度液体密度液体密度 动液面深度动液面深度动液面深度动液面深度9 9、输入功率、机采系统效率同各种功率的关系、输入功率、机采系统效率同各种功率的关系 P P入入 =P=P地地+P+P粘粘+P+P滑滑+P+P有有-P-P膨膨 =P =P有有/P/P入入 =P=P有有/（P P地地+P+P粘粘+P+P滑滑+P+P有有-P-P膨膨）10、输入功率计算理论的实践检验、输入功率计算理论的实践检验 为了检验输入功率计算理论的正确性和为了检验输入功率计算理论的正确性和对不同油藏条件的适应性，我们首先实测对不同油藏条件的适应性，我们首先实测了江苏油田了江苏油田28个油藏的个油藏的428口油井的实际输口油井的实际输入功率，然后用理论计算公式逐井计算了入功率，然后用理论计算公式逐井计算了各井的理论输入功率，其结果为：各井的理论输入功率，其结果为：检验结果检验结果z检验井数：检验井数：428口口z实测功率：实测功率：3362 Kwz理论计算功率：理论计算功率：3327Kwz实测效率：实测效率：26.0%z理论计算效率：理论计算效率：26.3%z功率相对误差：功率相对误差：1.1%对产液量、含水率、动液面对产液量、含水率、动液面 、油层温度、饱、油层温度、饱和压力、气油比、溶解系数、析蜡温度、地表温度、和压力、气油比、溶解系数、析蜡温度、地表温度、原油密度、原油密度、5050脱气原油粘度、地层原油粘度、脱气原油粘度、地层原油粘度、油层中深、井斜油层中深、井斜1414个参数分别按从大到小顺序，个参数分别按从大到小顺序，将实测功率与计算功率逐一进行功率对比分析，发将实测功率与计算功率逐一进行功率对比分析，发现功率相对误差大多呈随机分布状态，且误差较小，现功率相对误差大多呈随机分布状态，且误差较小，说明说明输入功率计算理论输入功率计算理论对具有不同物性特征对具有不同物性特征的的2828个油藏，及这些油藏中不同生产参数的个油藏，及这些油藏中不同生产参数的428428口口油井油井具有普遍适用性。具有普遍适用性。陈陈2 2块输入功率实测值与理论值比较图块输入功率实测值与理论值比较图l实测功率实测功率 理论功率理论功率 有效功率有效功率 实测效率实测效率理论效率理论效率 功率相对误差功率相对误差l133.9 138.3133.9 138.3 39.1 39.1 29.2%29.2%28.2%28.2%-3.2%-3.2%富民输入功率实测值与理论值比较图富民输入功率实测值与理论值比较图l实测功率实测功率 理论功率理论功率 有效功率有效功率 实测效率实测效率理论效率理论效率 功率相对误差功率相对误差l121.0121.0118.6118.6 42.2 34.8%42.2 34.8%35.5%35.5%2.0%2.0%花、联、纪花、联、纪 输入功率实测值与理论值比较图输入功率实测值与理论值比较图l实测功率实测功率 理论功率理论功率 有效功率有效功率 实测效率实测效率理论效率理论效率 功率相对误差功率相对误差l96.7 96.7 90.290.2 26.9 27.8%26.9 27.8%29.8%29.8%7.2%7.2%沙埝输入功率实测值与理论值比较图沙埝输入功率实测值与理论值比较图l实测功率实测功率 理论功率理论功率 有效功率有效功率 实测效率实测效率理论效率理论效率 功率相对误差功率相对误差l151.5 151.2151.5 151.2 43.2 28.5%43.2 28.5%28.6%28.6%0.2%0.2%用大庆油田数据进行检验用大庆油田数据进行检验 在全国各油田推广应用的过程中，在全国各油田推广应用的过程中，实测了近万口油井对新设计方法进行了实测了近万口油井对新设计方法进行了进一步的检验，结果表明，新设计方法进一步的检验，结果表明，新设计方法理论对国内具有不同物性特征的油藏及理论对国内具有不同物性特征的油藏及这些油藏中不同生产参数的油井具有这些油藏中不同生产参数的油井具有普普遍适用性遍适用性。11、机采系统效率同各种影响因素间的关系、机采系统效率同各种影响因素间的关系v 杆速杆速(冲程冲程冲次冲次)P损损v 载载 荷荷 P损损v 电机空载功率电机空载功率 P损损v 粘粘 度度 P损损v 管径杆径比管径杆径比 P损损 降低杆速降低杆速 即增大泵径或提高泵效即增大泵径或提高泵效 减少载荷减少载荷 即减轻杆柱及液柱重量即减轻杆柱及液柱重量 降低电机空载功率降低电机空载功率 降低降低粘度粘度 增大增大管径杆径比管径杆径比 优选抽油机种类并合理匹配电机优选抽油机种类并合理匹配电机 减小油杆在井斜段的单位长度的重量减小油杆在井斜段的单位长度的重量提高机采效率的主要手段：提高机采效率的主要手段：提高机采系统效率各种手段之间的矛盾提高机采系统效率各种手段之间的矛盾在同等泵挂下，增大泵径，必然引起杆柱系数、载荷、单在同等泵挂下，增大泵径，必然引起杆柱系数、载荷、单位长度杆重增大，而位长度杆重增大，而P P损损即是泵径的减函数，又是杆柱系数、即是泵径的减函数，又是杆柱系数、载荷、单位长度杆重的增函数。载荷、单位长度杆重的增函数。在给定的动液面（即给定的产液量）和给定泵径的条件下，在给定的动液面（即给定的产液量）和给定泵径的条件下，提高泵效必须通过加深泵挂（增大沉没度）来实现，这必然提高泵效必须通过加深泵挂（增大沉没度）来实现，这必然引起载荷、杆柱系数、井斜轨迹水平投影长度增加。而引起载荷、杆柱系数、井斜轨迹水平投影长度增加。而P P损损一方面是泵效的减函数一方面是泵效的减函数,另一方面又是杆柱系数、斜井长度、另一方面又是杆柱系数、斜井长度、泵挂深度的增函数。泵挂深度的增函数。提高机采系统效率各种手段之间的矛盾提高机采系统效率各种手段之间的矛盾在不同泵径条件下，杆柱系数对泵效的影响程在不同泵径条件下，杆柱系数对泵效的影响程度是不同的。度是不同的。在不同杆柱钢级条件下，同一泵挂及泵径所对在不同杆柱钢级条件下，同一泵挂及泵径所对应的杆柱系数及其经济效益是不同的。应的杆柱系数及其经济效益是不同的。目目 录录一、概一、概 述述二、有杆泵抽油系统输入功率计算理论研究二、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三、能耗最低机采系统设计方法及软件 四、现场应用及效果四、现场应用及效果五、主要技术成果五、主要技术成果六、推广前景六、推广前景三、能耗最低机采系统设计方法及软件三、能耗最低机采系统设计方法及软件 针对以上矛盾，我们发明了以产量为针对以上矛盾，我们发明了以产量为目标、以能耗最低或以成本最低为准则的目标、以能耗最低或以成本最低为准则的机采系统设计方法，从而使提高机采系统机采系统设计方法，从而使提高机采系统效率的各种手段之间的矛盾得到了解决。效率的各种手段之间的矛盾得到了解决。1 1、设计条件、设计条件 （已知参数（已知参数)(1)(1)产液量产液量 (2)(2)含水率含水率 (3)(3)动液面动液面 (4)(4)油层中深油层中深 (5)(5)原油密度原油密度 (6)(6)油气比油气比 (7)(7)饱和压力饱和压力 (8)(8)溶解系数溶解系数 (9)(9)油层温度油层温度 (10)(10)析蜡温度析蜡温度 （11)11)地表温度地表温度 (12)50(12)50脱气原油粘度脱气原油粘度 (13)(13)地层原油粘度地层原油粘度 (14)(14)井斜参数井斜参数2 2、设计参数、设计参数 (求解参数）求解参数）(1)(1)抽油机机型抽油机机型(2)(2)电机机型电机机型 (3)(3)管径管径 (4)(4)泵挂泵挂 (5)(5)泵径泵径 (6)(6)杆柱钢级杆柱钢级 (7)(7)杆柱组合杆柱组合 (8)(8)冲程冲程 (9)(9)冲次冲次3、设计步骤、设计步骤(求解过程求解过程)：在同一目标产量前提下：在同一目标产量前提下：将管径分别按内径大小依次排序；将将管径分别按内径大小依次排序；将杆柱钢级分别按强度大小依次排序；将杆柱钢级分别按强度大小依次排序；将泵径按尺寸大小依次排序；将泵挂从动泵径按尺寸大小依次排序；将泵挂从动液面始，按某一步长（如液面始，按某一步长（如10米）依次加米）依次加深排序直到油层中部为止。深排序直到油层中部为止。各种管径、各种杆柱钢级、各种泵径、各各种管径、各种杆柱钢级、各种泵径、各种泵挂（对应科学的杆柱组合）、各种冲程、种泵挂（对应科学的杆柱组合）、各种冲程、各种冲次一一组合，每一种组合对应着一种各种冲次一一组合，每一种组合对应着一种机采系统效率，即对应着一种能量消耗和一机采系统效率，即对应着一种能量消耗和一种管、杆、泵的投入与年度损耗。种管、杆、泵的投入与年度损耗。根据根据输入功率计算公式分别计算出每一种机采参数输入功率计算公式分别计算出每一种机采参数组合所对应的输入功率。组合所对应的输入功率。以能耗最低者为所选择的机采参数（管径、管长、以能耗最低者为所选择的机采参数（管径、管长、杆柱钢级、泵径、泵挂深度、杆柱组合、冲程、冲次）杆柱钢级、泵径、泵挂深度、杆柱组合、冲程、冲次）根据根据输入功率计算公式分别计算出计算出每一种组输入功率计算公式分别计算出计算出每一种组合相应的年度耗电费用；根据各种管柱、各种杆柱、合相应的年度耗电费用；根据各种管柱、各种杆柱、各种泵的价格，计算出每一种组合相应的年度机械损各种泵的价格，计算出每一种组合相应的年度机械损耗值，并考虑一次性投资的年利息，合计出每一种机耗值，并考虑一次性投资的年利息，合计出每一种机采参数组合所对应的机采年耗成本。采参数组合所对应的机采年耗成本。以年耗成本最低者为所选择的机采参数（管径、管以年耗成本最低者为所选择的机采参数（管径、管长、杆柱钢级、泵径、泵挂深度、杆柱组合、冲程、长、杆柱钢级、泵径、泵挂深度、杆柱组合、冲程、冲次）冲次）或者：或者：4 4、新设计方法与常规设计方法的区别、新设计方法与常规设计方法的区别 设计准则上的区别设计准则上的区别 优化目标：产量常规方法：常规方法：以载荷、扭矩、泵效为约束条件 能能耗耗最最低低机机采采系系统统设设计计方方法法：以载荷、扭矩、系统输入功率为约束条件设计时所需基础参数上的区别设计时所需基础参数上的区别常规设计：常规设计：1.1.产液量产液量 2.2.含水率含水率 3.3.动液面动液面 4.4.油气比油气比 5.5.原油粘度原油粘度 6.6.油层中深油层中深 1.1.抽油机抽油机2.2.电机电机 3.3.管径管径 4.4.泵挂泵挂5.5.泵径泵径6.6.杆柱钢级杆柱钢级7.7.杆柱组合杆柱组合 8.8.冲程冲程9.9.冲次冲次 新设计：新设计：1.1.油层中深油层中深 2.2.产液量产液量 3.3.含水率含水率 4.4.动液面动液面 5.5.油层温度油层温度 6.6.饱和压力饱和压力 7.7.油气比油气比 8.8.溶解系数溶解系数 9.9.析蜡温度析蜡温度 10.10.原油密度原油密度 11.5011.50脱气原油粘度脱气原油粘度 12.12.地层原油粘度地层原油粘度 13.13.地表温度地表温度 14.14.井斜参数井斜参数 15.15.经济参数经济参数 1.1.抽油机抽油机2.2.电机电机 3.3.管径管径 4.4.泵挂泵挂5.5.泵径泵径6.6.杆柱钢级杆柱钢级7.7.杆柱组合杆柱组合 8.8.冲程冲程9.9.冲次冲次 新方法与常规方法在机采效率及经新方法与常规方法在机采效率及经济效益方面的差别济效益方面的差别l机采系统设计软件功能：机采系统设计软件功能：q进行能耗最低机采系统（机采参数）设计进行能耗最低机采系统（机采参数）设计q进行成本最低机采系统（机采参数）设计进行成本最低机采系统（机采参数）设计q对原机采系统测试数据进行计算处理对原机采系统测试数据进行计算处理q对设计的新系统进行后评估对设计的新系统进行后评估l评价软件的主要功能：对机采系统的能耗、系统效率、评价软件的主要功能：对机采系统的能耗、系统效率、成本现状进行评价分析。成本现状进行评价分析。5 5、根据能耗最低机采参数设计方法，、根据能耗最低机采参数设计方法，研制了机采系统设计软件及系统效研制了机采系统设计软件及系统效率评价软件率评价软件主窗口主窗口数据输入数据输入数据输入数据输入数据输入数据输入数据输入数据输入数据输入数据输入显示全结果显示全结果第第1页页显示全结果显示全结果第第2页页显示全结果显示全结果第第345页页显示全结果显示全结果第第462页页结果优选结果优选结果输出结果输出效果对比效果对比目目 录录一、概一、概 述述二、有杆泵抽油系统输入功率计算理论研究二、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三、能耗最低机采系统设计方法及软件 四、现场应用及效果四、现场应用及效果五、主要技术成果五、主要技术成果六、推广前景六、推广前景四、现场应用及效果四、现场应用及效果 1 1、江苏油田实施效果、江苏油田实施效果 9999年年4 4月月-99-99年年1212月月，共共在在江江苏苏油油田田老老区区推推广广应应用用了了133133口口井井。由由开开发发处处、采采油油厂厂从从中中抽抽取取1818口口井井，技技术术监督处对这监督处对这1818口井进行了测试验收。口井进行了测试验收。1 1、江苏油田实施效果、江苏油田实施效果 系统效率系统效率输入功率输入功率9.882kW5.806kW24.58%44.15%平均节电率平均节电率41.25%单井年节电单井年节电35706kWh在江苏油田的应用效果在江苏油田的应用效果在江苏油田的应用效果在江苏油田的应用效果抽样测试抽样测试1818口井优化前后功率对比图口井优化前后功率对比图预预测测与与实实测测对对比比24.5824.5844.1544.1526.326.345.445.4预测节电率预测节电率42.67%42.67%实测实测41.2541.25 2 2、全国各油田推广应用效果、全国各油田推广应用效果 q截止到截止到20062006年年1212月，该项发明技术已在大月，该项发明技术已在大庆、胜利、辽河、大港、中原、新疆、华北、庆、胜利、辽河、大港、中原、新疆、华北、江苏、河南、长庆、江汉、广西十二个油田江苏、河南、长庆、江汉、广西十二个油田5555个采油厂的个采油厂的85698569口（不含已安装软件单口（不含已安装软件单位自行设计实施的井）抽油机井上进行了现位自行设计实施的井）抽油机井上进行了现场应用，年节电场应用，年节电2.362.36亿度亿度，检泵周期也得到，检泵周期也得到了相应的延长。了相应的延长。全国各油田推广应用全国各油田推广应用辽河辽河油田油田自自20022002年已连续六年将其列为规模实施年已连续六年将其列为规模实施项目（累计实施项目（累计实施36723672口井）。口井）。20072007年年技术服务技术服务10001000口井，并配备软件口井，并配备软件3535套套胜利胜利油田油田大庆大庆油田油田至今已完成小型试验（至今已完成小型试验（1111口井）和中型口井）和中型试验性推广（试验性推广（771771口井），口井），20072007年年7 7月月配备软件配备软件9090套，开始全面推广套，开始全面推广20042004年率先买断了该项发明技术在该油年率先买断了该项发明技术在该油田的实施许可，至今推广田的实施许可，至今推广33213321口井。口井。全国各油田推广应用效果全国各油田推广应用效果 q截止到截止到20062006年年1212月，全国十二个油田月，全国十二个油田5555个采油个采油厂的厂的85698569口抽油机井的现场应用效果：口抽油机井的现场应用效果：系统效率系统效率输入功率输入功率9.38kW6.60kW17.08%30.71%平均节电率平均节电率29.6%单井年节电单井年节电28088kW.h在大庆油田的试验效果（六厂在大庆油田的试验效果（六厂在大庆油田的试验效果（六厂在大庆油田的试验效果（六厂11111111口井）口井）口井）口井）输入功率从输入功率从15.71kW15.71kW降至降至10.11kW10.11kW，降低，降低5.6kW5.6kW，节，节电率电率35.6%35.6%，平均机采系统效率提高了，平均机采系统效率提高了17.3517.35个百分点个百分点在大庆油田的推广应用在大庆油田的推广应用在大庆油田的推广应用在大庆油田的推广应用实施井数：实施井数：771771口口输入功率：从输入功率：从10.14kW10.14kW降至降至7.03kW7.03kW，降低，降低3.11kW3.11kW节电率节电率 ：30.68%30.68%系统效率：从系统效率：从22.26%22.26%提高到提高到38.70%38.70%，提高，提高16.4416.44个百分点个百分点在辽河油田的试验效果：欢喜岭采油厂在辽河油田的试验效果：欢喜岭采油厂在辽河油田的试验效果：欢喜岭采油厂在辽河油田的试验效果：欢喜岭采油厂22222222口井口井口井口井输入功率从输入功率从9.80kW9.80kW降至降至6.62kW6.62kW，降低，降低3.12kW3.12kW，节电，节电率率31.8%31.8%；平均机采系统效率提高了；平均机采系统效率提高了12.12 12.12 个百分点个百分点。在辽河油田的推广应用在辽河油田的推广应用在辽河油田的推广应用在辽河油田的推广应用实施井数：实施井数：36723672口口输入功率：从输入功率：从9.30kW9.30kW降至降至6.50kW6.50kW，降低，降低2.80kW2.80kW节电率节电率 ：30.08%30.08%系统效率：从系统效率：从13.56%13.56%提高到提高到26.01%26.01%，提高，提高12.4512.45个百分点个百分点在大港油田的推广应用在大港油田的推广应用在大港油田的推广应用在大港油田的推广应用实施井数：实施井数：454454口口输入功率：从输入功率：从10.47kW10.47kW降至降至7.75kW7.75kW，降低，降低2.72kW2.72kW节电率节电率 ：26.01%26.01%系统效率：从系统效率：从22.46%22.46%提高到提高到38.77%38.77%，提高，提高16.3116.31个百分点个百分点在长庆油田的推广应用在长庆油田的推广应用在长庆油田的推广应用在长庆油田的推广应用实施井数：实施井数：155155口口输入功率：从输入功率：从3.73kW3.73kW降至降至2.61kW2.61kW，降低，降低1.12kW1.12kW节电率节电率 ：30.06%30.06%系统效率：从系统效率：从14.09%14.09%提高到提高到21.89%21.89%，提高，提高7.87.8个百分点个百分点在新疆油田的推广应用在新疆油田的推广应用在新疆油田的推广应用在新疆油田的推广应用实施井数：实施井数：1515口口输入功率：从输入功率：从6.44kW6.44kW降至降至4.34kW4.34kW，降低，降低2.1kW2.1kW节电率节电率 ：32.6%32.6%系统效率：从系统效率：从17.66%17.66%提高到提高到29.14%29.14%，提高，提高11.4811.48个百分点个百分点在胜利油田的试验效果：桩西在胜利油田的试验效果：桩西在胜利油田的试验效果：桩西在胜利油田的试验效果：桩西20202020口井口井口井口井输入功率从输入功率从12.09kW12.09kW降至降至7.95kW7.95kW，降低，降低4.14kW4.14kW，节节电率电率34.2%34.2%，平均机采系统效率提高了，平均机采系统效率提高了16.716.7个百分点。个百分点。实施优化设计前后油井检泵周期对比实施优化设计前后油井检泵周期对比实施优化设计前后油井检泵周期对比实施优化设计前后油井检泵周期对比欢喜岭采油厂实施效果欢喜岭采油厂实施效果(2000(2000年年-2001-2001年年)评价井数：评价井数：17口口平平均均检检泵泵周周期期延延长长40.7%，因因此此节节约约作作业成本业成本40.7%。实施优化设计前后油井检泵周期对比实施优化设计前后油井检泵周期对比实施优化设计前后油井检泵周期对比实施优化设计前后油井检泵周期对比评价井数：评价井数：4242口口平均检泵周期延长平均检泵周期延长37.6%，节约作业成本，节约作业成本37.6%。江苏油田部分油井资料江苏油田部分油井资料 全国各油田推广应用经济效益分析全国各油田推广应用经济效益分析 延长检泵周期延长检泵周期平均单井投入平均单井投入平均单井节约平均单井节约1.3倍倍单井年节电单井年节电28088kW.h0.5万元万元电费电费1.4万元，作业成本约万元，作业成本约1万元万元投入产出比投入产出比1：4.8年创效年创效已实施已实施8409口井，约口井，约2.0亿元亿元 中石油推广情况中石油推广情况 油田油田软件套数软件套数油田油田软件套数软件套数大庆90冀东7吉林35大港15新疆38华北15青海7长庆35玉门7西南3吐哈7辽河35北京采油所2塔里木420072007年，中石油购买年，中石油购买300300套软件，在所辖国内所有套软件，在所辖国内所有油田推广此项发明专利技术油田推广此项发明专利技术 中石化推广情况中石化推广情况 已安装已安装2727套软件套软件20082008年将在所辖年将在所辖8 8个油田分公司安装个油田分公司安装150150套软件，开套软件，开始全面推广。始全面推广。目目 录录一、概一、概 述述二、有杆泵抽油系统输入功率计算理论研究二、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三、能耗最低机采系统设计方法及软件 四、现场应用及效果四、现场应用及效果五、主要技术成果五、主要技术成果六、推广前景六、推广前景五、主要成果五、主要成果 第一，建立了抽油井机采系统输入功率计算理论第一，建立了抽油井机采系统输入功率计算理论 本项目系统地分析了深井泵采油过程中各种能耗，在本项目系统地分析了深井泵采油过程中各种能耗，在四个方面实现了机械采油工艺技术理论及方法的创新：四个方面实现了机械采油工艺技术理论及方法的创新：第二第二，发明了以能耗最低或成本最低为目标的机采发明了以能耗最低或成本最低为目标的机采系统（机采参数）设计新方法；系统（机采参数）设计新方法；中国发明专利号：中国发明专利号：ZL99109780.7ZL99109780.7 美国发明专利号：美国发明专利号：US6640896B1US6640896B1 第三，根据所发明的设计方法成功地研制了第三，根据所发明的设计方法成功地研制了“能耗最低机采系统设计软件能耗最低机采系统设计软件”及及“系统效系统效率现状评价软件率现状评价软件”；第四，为适应新的设计方法，提出了对常规第四，为适应新的设计方法，提出了对常规装备的改进办法并予以实施。装备的改进办法并予以实施。2005 2005年该项发明获得中石化技术发明奖。年该项发明获得中石化技术发明奖。2006 2006年能耗最低机采参数设计软件被科技部评为年能耗最低机采参数设计软件被科技部评为“国家重点新产品国家重点新产品”。能耗最低机采参数设计软件被认定为江苏省高新技能耗最低机采参数设计软件被认定为江苏省高新技术产品。术产品。2007 2007年能耗最低机采系统设计软件获得江苏省创新年能耗最低机采系统设计软件获得江苏省创新基金及江苏省软件及集成电路发展资金支持。基金及江苏省软件及集成电路发展资金支持。20062006年入选国家发改委年入选国家发改委“十一五十一五”高耗能行业节高耗能行业节能技术重点推广目录能技术重点推广目录 20072007年入选信息产业部年入选信息产业部6363个国家第一批个国家第一批节能降耗节能降耗电子信息技术、产品与应用方案推荐目录电子信息技术、产品与应用方案推荐目录项目。项目。目目 录录一、概一、概 述述二、有杆泵抽油系统输入功率计算理论研究二、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三、能耗最低机采系统设计方法及软件 四、现场应用及效果四、现场应用及效果五、主要技术成果五、主要技术成果六、推广前景六、推广前景六、推广前景六、推广前景 国内共有在用抽油机井约国内共有在用抽油机井约1212万口，若全面应用万口，若全面应用该技术，每年可节电约该技术，每年可节电约3030亿亿kWkWkWkW h h h h（度）。同度）。同时，检泵作业周期也将得到相应的延长，检泵时，检泵作业周期也将得到相应的延长，检泵作业成本可降低作业成本可降低1/3 1/3。在全世界范围内共有在全世界范围内共有9393万口抽油机井，市场应万口抽油机井，市场应用前景巨大。用前景巨大。中国石油预测结果中国石油预测结果系统效率系统效率输入功率输入功率9.129.12kWkW5.345.34kWkW21.6621.66%36.9836.98%平均节电率平均节电率41.4241.42%单井年节电单井年节电3173831738kW.hkW.h总井数总井数9951799517口口口口总年节电总年节电25.0325.03亿亿亿亿kW.hkW.h开井数开井数7886178861口口口口降低降低3.78kW3.78kW提高提高15.32%15.32%中国石化预测结果（中国石化预测结果（20052005年）年）系统效率系统效率输入功率输入功率9.899.89kWkW6.516.51kWkW24.3324.33%36.9636.96%平均节电率平均节电率34.234.2%单井年节电单井年节电2839228392kW.hkW.h总井数总井数2.292.29万万万万口口口口总年节电总年节电5.125.12亿亿亿亿kW.hkW.h开井数开井数1802118021口口口口降低降低3.38kW3.38kW提高提高12.63%12.63%