申请/专利权人：中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院

申请日：2018-08-27

公开（公告）日：2022-12-02

公开（公告）号：CN110863816B

主分类号：E21B47/009

分类号：E21B47/009;G06F17/11

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.12.02#授权;2020.03.31#实质审查的生效;2020.03.06#公开

摘要：本发明提供一种基于名义功率利用率与功率传输比的地面效率推算方法，该基于名义功率利用率与功率传输比的地面效率推算方法包括：步骤1，获取区块或单元内一定规模的抽油机井实测数据；步骤2，引入名义功率利用率、功率传输比，建立新型地面效率计算模型；步骤3，基于最小二乘法算法求解模型系数A、B、C。该基于名义功率利用率与功率传输比的地面效率推算方法能够根据油井历史大量测试数据与实际工况，实现油井地面效率的实时、准确计算，提高电机选型优化方案的符合率，从而提高抽油机井系统效率，实现节能降耗的目的。

主权项：1.基于名义功率利用率与功率传输比的地面效率推算方法，其特征在于，该基于名义功率利用率与功率传输比的地面效率推算方法包括：步骤1，获取区块或单元内一定规模的抽油机井实测数据；步骤2，引入名义功率利用率、功率传输比，建立新型地面效率计算模型；步骤3，基于最小二乘法算法求解模型系数A、B、C；在步骤2中，在深井泵生产过程中，地面损失功率指地面抽油机与电机所损耗的功率，能量损耗体现在运动副间的摩擦；在上冲程，能量流动方向为：电机做功和平衡块释放势能，传向悬绳器；下冲程中，能量流动方向为：悬绳器光杆做功和电机做功传向平衡块，储存势能，油井光杆所传递的功率除光杆功率外，还包括由抽油杆自重和液柱重量引起的功率；以减速箱为界，悬绳器到减速箱为第一部分，减速箱到电机为第二部分；受平衡块的平衡作用影响，由抽油杆自重和液柱重量引起的功率仅影响减速箱之前的各运动副，所传输的能量大部分储集在平衡块的势能，不再传向电机，形成储集-释放的闭式循环；因此，地面效率受油井传输功率与光杆功率之比的影响；地面损失功率的计算公式为： 其中，k2＝1-η皮2-η电+1-η电；式中，Pt为光杆在上下冲程中传递的平均功率，kW；Prod为光杆理论功率，kW；为上冲程悬点载荷，kN；为下冲程悬点载荷，kN；s为冲程，m；n为冲次，min-1；Pu为地面损失功率，kW；Pk为电机空载功率，kW；η毛为毛辫子同驴头连接的机械效率，小数；η中为中轴承的机械效率；η尾为尾轴承的机械效率，小数；η变为横梁与连杆连接的机械效率，小数；η皮为皮带效率，小数；η电为电机效率，小数；地面效率定义式： 其中，Pin＝Prod+Pu；式中，ηd为地面效率，％；Pin为油井地面输入功率，kW；引入名义功率利用率、功率传输比，如式V所示： 其中，β为电机的实际名义功率利用率，％；γ为油井光杆所传输功率与光杆功率之比，无因次；PN为电机额定功率，kW；由式I-式V可得： 是指电机空载功率与额定功率之比，常数；考虑实际工况影响，修正理论工况下的模型，即地面效率应满足式VII； 其中，A＝2k1；C＝1+k2；式中，A、B、C分别为地面效率推算模型的经验系数。

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