目前,有杆抽油系统能耗严重,效率普遍偏低,而且有杆抽油在机械采油中又占有很大比例。全面系统地分析影响有杆抽油系统效率的因素及能量在传递过程中消耗的原因,开展提高抽油系统效率研究,已成为我国降低石油开采成本,实现高效经济采油的重点研究课题之一。 本论文针对有杆抽油系统效率普遍偏低的形式,系统详细地分析了系统效率的组成,重新建立了一些有杆抽油系统中的子系统效率数学计算模型,同时建立了各项载荷的计算模型,根据设备结构参数及油藏物性参数计算出每一子系统的能耗损失和效率。并且可以利用效率计算模型的计算结果优化设计出有针对性的方案。在限定泵效合理范围的基础上,以产量、系统效率为优化目标,使油井即获得预定产量,还具有较高系统效率。 论文中将有杆抽油系统输入功率划分为有用功、电机损失功率、减速箱损失功率、皮带损失功率、四连杆损失功率、盘根盒损失功率、杆管接触滑动损失功率、粘滞损失功率、溶解气膨胀功率,其中溶解气膨胀功率减小了损失功率。将驴头悬点载荷划分为静载荷、惯性载荷、振动载荷、摩擦载荷等四种载荷形式,分析比较这四种载荷对总载荷的影响程度,可以判断出此油田区块的可抽汲状况。 应用Visual Basic 6.0 & Mmatrix VB 4.5编制了有杆抽油系统效率计算软件和有杆抽油系统抽汲参数优化设计软件。软件运行可靠,计算结果与测试结果可以满足工程要求,可以用来定量分析有杆抽油系统的运行状况,也可以按具体情况合理调整抽油机系统的抽汲参数。为增加原油产量提高有杆抽油系统效率和油田开发的经济效益提供了科学的理论依据和行之有效的手段。