機械采油系統效率主要受到地面和井下等多因素共同影響,主要影響參數包括油井產液量、有效揚程和電機輸出功率等,因此,從地面到井下,應將機械采油系統作為整體,以節能為目標,對各個影響參數進行優化匹配,提高整個系統的能源利用率。
目前,由華北油田研發的抽油機優化軟件將機械采油系統統一為整體,確定了合理的優化組合參數。該軟件的應用取得了良好的節能效果,并在各個采油廠得到了推廣應用。眾學者通過對機械采油系統的大量研究,提出了多種提高機械采油系統效率的優化設計方法。
采用雙層綜合模糊評價法,將最高效率作為設計目標,建立了機械采油系統有桿泵抽汲參數優化設計模型,該方法在大慶油田的實驗中取得了良好的增油效果。回歸方程法是通過分析大量的機械采油系統效率數據,獲得多個方程,以效率為目標函數,將優選出的參數與實際生產對比分析,最終提高機采系統效率。
采用系統工程學方法對機械采油系統的優化設計中,在合理且全面確定影響系統效率因素的基礎上,建立了以系統參數敏感性為基礎的數學模型,在華北油田的應用中將措施井的系統效率提高了5.07%。在此基礎上,將系統效率潛力評價與以參數敏感性為基礎的仿真優化設計相結合,提出潛力評價優化模型,該模型在華北和冀東油田應用中獲得了很好的節能效果。
對比上述優化設計方法,雙層綜合模糊評價法的應用能夠有效的提高產量,更適用于需要提高油井產量的情況;回歸方程法過于局限在數據的來源,存在較大誤差;系統工程學方法中極具代表性的兩種模型在現場應用中體現了很好的節能效果,為機械采油系統的優化提供了方向。
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