聚驱油田有杆泵抽油系统效率计算方法研究 第11页
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有杆泵抽油系统效率计算方法的评价和优选
7.1 有杆泵抽油系统效率计算方法的理论评价
7.1.1 分级测试方法
这种方法是关于抽油机井系统效率的测试方法。这种测试方法适用于现场所应用的各种型号的有杆泵抽油机井的系统的总效率和各分级效率的测试，其测试结果可靠、准确。因为抽油机井的系统的总效率是各分级效率之积，所以系统效率受到各分级效率的影响。如果我们能在关键点测量或计算出其耗功及其效率，就可以查找和确定能量损失的部位和数量，我们则可以有针对性地对抽油机井进行检修、配置适合的生产参数。但是此种方法需要对抽油机井的系统各个组件进行测试，才能获得准确的参数。因此使用到的仪器设备较多，并且要求同步测试，工作量大，测量难度相当高。所以目前在矿场中应用较少，只适用于特殊井或为深入研究问题是采用。
7.1.2 常规方法
常规法是目前应用最广泛的一种测试抽油机井的系统效率的方法。此方法在计算时所用到的参数少，相应的测量仪器也较少，工作量小，测试方法简单。此方法在计算抽油机井系统效率时依据的是流体静力学中的连通器原理导出的计算公式，它在计算过程中忽略了油管中流体流动时克服阻力所做的功。同时认为地层能量所作的功均为有效功，因而理论上计算得到的系统效率值偏大，但由现场测试得到的结果表明，此方法的结果比较接近实测值。
7.1.3 能量分析法
能量分析法依据能量守恒原理，通过对抽油机井电能，地层能量的分析，在具体考虑了井筒中耗能，液体被举升到地面耗能以及地层能量损耗的基础上，推导出了新的系统效率计算公式。因此种方法具体考虑了各方面能量损耗，所以应用此方法计算得到的系统效率值比常规法大，此方法找出了系统效率产生负值的原因。
7.1.4 改进计算方法
改进计算方法是通过对抽油机井的系统效率进行具体分析，提出了井下效率的新定义，并考虑到地层能量不为零，地层能量要克服部分井下损耗和提升一定重量的液体到一定高度而做功，提出计算抽油机井的系统效率的常规方法所存在的主要问题为：认为地层能量没有参加克服井下损耗而做功，因而使计算出的系统效率值偏小。此种方法提出了新的计算公式，使计算得到的系统效率有了较大提高，但是经过水驱井的实测值验算看出，此方法虽然有了改进，但是对于现场的计算效率值没有常规法接近实测值。
7.1.5 泵效分析法
因为本方法是通过公式推导出抽油机井系统效率同泵效的关系式，然后根据计算泵效计算系统效率，这里仅选用了计算泵效的一例式子，所以此种方法对泵效的计算还有待完善和调整。运用此种方法存在一定的误差。
7.1.6 拟自喷井法
拟自喷井法根据油井中能量分布结构，能量守恒原理，在考虑了各种能量损耗的基础上，导出了假想液体的实际举升液体高度，从而推导出了深井泵的有效举升液体高度。该方法依据流体动力学原理较全面的考虑了克服流体重力所需要的有用功和克服沿程阻力所需的无用功，同时也考虑了油管及油套环空中多相管流的流体重度差。所以采用这种方法计算出的系统效率值较准确，消除了油井自喷时系统效率为负值的现象。使用此方法进行系统效率计算时所需要的参数与常规法相同，现场测试较为方便。
7.2 结合计算结果对各计算方法的评价及优选
通过对上面所选取的计算有杆泵抽油机井的系统效率的几种方法，针对大庆油田采油六厂七口聚驱生产井的具体数据进行了实际计算验证，并得出了相应的计算结果。
表7-1 六种计算方法计算的聚驱井系统效率平均值对比表
计算方法 聚驱井的系统效率平均值
分级测试法 25.3572%
常规计算法 25.7001%
能量分析法 28.6285%
改进计算方法 24.9437%
泵效分析法 32.6833%
拟自喷井法 29.1130%
图7-1 系统效率对比图
通过上面图表的对比，得出对于聚驱井常规法最接近测试值，其次是改进计算法；因此，常规法是一种计算简单、数据测试方便，并且计算值比较精确的计算抽油机系统效率的方法，在矿场中可以广泛应用。改进计算方法提出了井下效率的新定义，并考虑到地层能量不为零的情况。数值误差较小。因而，这种方法计算出的系统效率值也比较精确，在矿场中也可以应用。