【正文】 2． 無音標井 有些井預(yù)先沒有下音標或無法下音標 ， 對于這類井有兩種確定音速的方法： （ 1） 計算法 根據(jù)波動理論和聲學(xué)原理，利用氣態(tài)方程，將聲波在氣體中的傳播速度計算公式進行簡化，其計算公式為： ZKTvg 0 ?? 式中 V— 聲波速度 ， m/s； K— 絕熱指數(shù)； T— 氣體絕對溫度 ， K； ρg0— 天然氣相對密度 (標準狀況下 )； Z— 氣體壓縮因子，在低壓下一般取 1。 計算公式與有音標計算方法相同。因此，油水由于密度差而發(fā)生重力分異，使泵吸人口以上的環(huán)形空間的液柱中不含水，而在吸人口以下為油水混合物。 流動壓力可近似地表示為： 式中 Pf— 流壓 ， MPa； H— 油層中部深度 ， m； L— 泵掛深度 ， m； hs— 沉沒度 ， m； g— 重力加速度 ， m/s2； ρLG— 井內(nèi)液氣混合物平均密度 ， kg/m3； ρo— 吸人口以上環(huán)形空間油柱平均密度 ， kg/m3； Pc— 套壓 ， MPa。對于低含水、高氣油比的油井 (除帶噴井外 )， 加深尾管會降低泵的充滿系數(shù)，因為進入尾管后從油中分出的氣體將全部進入泵內(nèi)。表示懸點載荷與位移關(guān)系的示功圖稱為地面示功圖或光桿示功圖。由于抽油井的情況較為復(fù)雜，在生產(chǎn)過程中，深井泵將受到制造質(zhì)量、安裝質(zhì)量以及砂、蠟、水、氣、稠油和腐蝕等多種因素的影響，所以，實測示功圖有時奇形怪狀，各不相同。 C （ 一 ） 理論示功圖及其分析 A B D λ SP 以懸點位移為橫坐標 ， 懸點載荷為縱坐標作出的靜載荷作用下的理論示功圖如圖所示 。從B點懸點以不變的靜載荷 (W/r+W/l)上行至上死點 C。在 D點卸載完畢，懸點以固定的靜載荷繼續(xù)下行至 A點。 ABC為上沖程的靜載荷變化線。 故 B C為吸入過程，在此過程中游動閥處于關(guān)閉狀態(tài)。故 DA為排出過程， 排出過程中固定閥處于關(guān)閉狀態(tài)。在實際情況下，雖然有多種因素影響示功圖的形狀，但總有其主要因素，所以，示功圖的形狀也就反映著主要因素影響下的特征。余隙越大，殘存的氣量越多，泵口壓力越低，則吸入閥打開滯后得越多。泵的余隙越大，進入泵內(nèi)的氣量越多，示功圖的“刀把”越明顯。 當沉沒度過小供液不足使液體不能充滿工作筒時，充不滿的圖形特點是下沖程中懸點載荷不能立即減小，只有當柱塞遇到液面時，才迅速卸載。有時，當柱塞碰到液面時，振動載荷線會出現(xiàn)波浪。 游動凡爾漏失 上沖程時，泵內(nèi)壓力降低，柱塞兩端產(chǎn)生壓差，使柱塞上面的液體經(jīng)排出部分的不嚴密處 (閥及柱塞與襯套的間隙 )漏到柱塞下部的工作筒內(nèi)，漏失速度隨柱塞下面壓力的減小而增大。 當柱塞繼續(xù)上行到后半沖程時 ， 因活塞上行速度又逐漸減慢 。 當漏失量很大時，由于漏失液體對柱塞的“頂托”作用很大，上沖程載荷遠低于最大載荷，吸人閥始終是關(guān)閉的，泵的排量等于零 3 、固定凡爾漏失 下沖程開始后 ， 由于固定凡爾漏失 ， 泵內(nèi)壓力不能及時提高而延緩了卸載過程 ， 同時使排出閥不能及時打開 。 下沖程的后半沖程中因柱塞速度減小 ， 當小于漏失速度時 ，泵內(nèi)壓力降低使游動凡爾提前關(guān)閉 ， 懸點提前加載 。 當固定凡爾嚴重漏失時，游動凡爾一直不能打開，懸點不能卸載。 帶噴井的示功圖 對于具有一定自噴能力的抽油井 ， 抽汲實際上只起誘噴和助噴作用 。 示功圖的位置和載荷變化的大小取決于噴勢的強弱及抽汲液體的粘度 。圖形的位置取決于斷脫點的位置。 其它情況 油井結(jié)蠟及出砂和活塞在泵筒中下入位置不當，都會反映在示功圖上 結(jié)蠟井功圖 脫出工作筒功圖 碰泵功圖。 系統(tǒng)效率，顧名思義就是系統(tǒng)的工作效率。 一、系統(tǒng)效率 以抽油機井為例 ， 抽油機井的系統(tǒng)效率主要是由以下工作效率組成：一是電機的工作效率；二是皮帶傳動效率；三是減速箱的傳動效率；四是四連桿機構(gòu)的傳動效率；五是抽油桿傳動效率；六是抽油泵的工作效率 。將電機工作效率定義為 η電 ，則 η電 的表達式為： 將皮帶傳動效率定義為 η皮帶 ，則 η皮帶 的表達式為： 將減速箱傳動效率定義為 η減速箱 ，則 η減速箱 的表達式為： ％電機輸出皮帶輸出帶 100w ??w?%100w??皮帶輸出減速箱輸出輸出減速箱w? 將抽油泵工作效率定義為 η抽油泵 ，則 η抽油泵 的表達式為： %100w??抽油桿輸出抽油泵抽油泵w? 抽油機井的系統(tǒng)效率為各部份工作效率（傳動效率）之積 抽油機井系統(tǒng)效率的表達式為 %100w%100????????電機輸入抽油泵抽油泵抽油桿四連桿皮帶電機w?????? 其中的 W抽油泵 是指抽油泵在舉升液體時所做的功，可以用下式表達： HQ ??抽油泵w 將四連桿機構(gòu)傳動效率定義為 η四連桿 ，則其表達式為： 將抽油桿傳動效率定義為 η抽油桿 ，則其表達式為： %100w??減速箱輸出輸入懸點四連桿w?%100w??懸點抽油桿輸出抽油桿w? 將抽油泵工作效率定義為 η抽油泵 ，則 η抽油泵 的表達式為： %100w??抽油桿輸出抽油泵抽油泵w? 抽油機井的系統(tǒng)效率為各部份工作效率（傳動效率）之積 抽油機井系統(tǒng)效率的表達式為 %100w%100????????電機輸入抽油泵抽油泵抽油桿四連桿皮帶電機w?????? 其中的 W抽油泵 是指抽油泵在舉升液體時所做的功，可以用下式表達： HQ ??抽油泵w式中： Q— 油井日產(chǎn)液量 N H— 液體的被舉升高度，簡稱舉升高度 米 由于我們現(xiàn)場上被實際測得的是抽油機井的動液面深度，并且動液面的深度受套壓的直接影響，同時井口還有一定的壓力（稱為油壓或回壓）。 式中： H動 — 機采井的動液面深度，米 γ液 — 混合液比重 混合液的密度由以下公式確定： 液油套動 ?/)(102 PPhh ???? 計算公式如下： )1( ???? fwfw液? 但由于工程單位制與國際單制之間的差別，需要將系統(tǒng)效率計算公式進行統(tǒng)一單位，以適合我們目前最為常用的計量單位的使用。 換算關(guān)系為： 1噸 =9800 N 1KW=3600000 J/H 將功率換算為日耗電量，則需將功率值乘以 24。換句話就是，產(chǎn)液量越高、動液面越深，系統(tǒng)效率越高；耗電量越小，系統(tǒng)效率越高。 假如：兩口在原油物性一致的條件下 ， 兩口井下泵深度 、 泵徑與產(chǎn)液量均相同 ， 動液面越高 ， 耗電量越?。蝗绻麅煽诰畡右好娓叨认嗤瑫r ， 則產(chǎn)液量越大 ， 耗電量越大 。在各種條件相同的情況下，這種井的系統(tǒng)效率也就越低。因而泵況好的井系統(tǒng)效率高于泵況差的井。上述的工作狀況越好，能耗將越低，系統(tǒng)效率將越高。主要原因除去各運轉(zhuǎn)部的工作效率的影響之外，有兩個方面，一是電機本身將會消耗一部份能量，這一部份的能量起到為電機運轉(zhuǎn)的勵磁作用；二是電機有一部份空載能量消耗。如果各種參數(shù)都不合理的，將出現(xiàn)供大于采或采大于供情況，前者會導(dǎo)致產(chǎn)液量相對偏低，舉升高度相對偏小，系統(tǒng)效率較低。 一是可以采取向套管內(nèi)加入降粘化學(xué)藥劑的方法。 三是認真做好抽油機井的“五率”調(diào)整。如更換節(jié)能型電機、節(jié)能型控制箱等方法減小電機的空載能量消耗。對于高液面的抽油機井，可以采取換大泵徑、上提泵掛等方法；對于地面抽汲參數(shù)偏大的井，可以采取換大泵徑下調(diào)參數(shù)的方法；對于供液條件不好的井，可以采取換小泵徑、下調(diào)參數(shù)的方法。正是由于這種特殊性，也為抽油機井實施節(jié)能降耗帶來了一定的前提條件，也可以肯定地說，目前抽油機井節(jié)能措施無不針對其能耗的特殊性而采取的。 平衡效果好 ， 其不均衡性表現(xiàn)差 ， 平衡越不好 ， 不均衡衡性表現(xiàn)越強 ， 甚至?xí)霈F(xiàn)上下沖程能耗比值為負； 二是表現(xiàn)為平均有功功率與電機額定功率比值較低的特點 。 三是表現(xiàn)為常規(guī)電機的低功率因數(shù)特點 。 （ 二 ） 節(jié)能技術(shù) 抽油機井節(jié)能技術(shù)主要有三大類： 一是提高功率因數(shù)類 。 二是提高電機功率利用率類 。 三是改善電機消耗功率不均衡類。 電容補償及補償量的計算 電容補償采用的是與并聯(lián)電力電容補償無功功率 。 電容補償一是降低了抽油機電機工作時的無功功率，使功率因素提高；二是電容補償降低了電機的工作電流，從而減小了線路及用電設(shè)備（電機）的發(fā)熱損失。 節(jié)能電機的種類及節(jié)能原理 目前油田為常用的節(jié)能電機主要有三類，即：高轉(zhuǎn)差電機、雙功率電機、永磁電機。一是美國技術(shù)；二是俄羅斯技術(shù)。 美國技術(shù)著重從解決電機的散熱問題角度來提高電機的轉(zhuǎn)差率 。 CJT系列高轉(zhuǎn)差電機是這一技術(shù)的代表產(chǎn)品 。YCCH系列電機是這一技術(shù)的代表產(chǎn)品。從節(jié)能機理上主要有兩點，一是具備的高轉(zhuǎn)差的節(jié)能技術(shù)特點；二是具備了通過自動調(diào)整接線方式實現(xiàn)雙速（雙功率）運行的特點，揭高了電機的功率利用率。 （ 1） 自動調(diào)節(jié)電機工作電壓的原理 該技術(shù)是利用跟蹤電路，對電機的工作電流進行跟蹤，并通過控制電路，控制主回路中的大功率晶體管（即可控硅）的導(dǎo)通角，實現(xiàn)大電流工作時導(dǎo)通角大，工作電壓大；小電流工作時導(dǎo)通角小，工作電壓小。 該技術(shù)的特點是 ， 實現(xiàn)電機工作電壓的自動控制 ， 并且直接受到接線方式的限制 。 動態(tài)響應(yīng)時間越短 ， 跟蹤調(diào)壓的效果就越好 ， 節(jié)能效果就越顯著 。 （ 2）自動調(diào)整電機接線方式 YΔ轉(zhuǎn)換的額定功率比為 1： 。 （ 3） 自動無功補償 自動無功補償技術(shù)也稱為動態(tài)無功補償技術(shù)。該技術(shù)是利用跟蹤電路，對電機的工作電流進行跟蹤，并通過控制電路，控制并聯(lián)回路中的大功率晶體管（即可控硅）的導(dǎo)通角，實現(xiàn)大電流工作時導(dǎo)通角小，電容補償量大；大電流工作時導(dǎo)通角小，電容補償量小。 其它節(jié)能技術(shù) 其它節(jié)能技術(shù)中主要介紹液力藕合器、離合器的工作原理。不同點是前者安裝在電機的輸出端，后者安裝在抽油機減速箱的輸入端，取代大帶輪。在抽油機動轉(zhuǎn)過程中，當負荷小時，液力藕合器或離合器積蓄能量，當負荷大時釋放能量，從而使電機工作在負荷較為均衡的工作條件之下，從而實現(xiàn)節(jié)能。各種組份的烴的相態(tài)隨著其所處的狀態(tài)（溫度和壓力）不同而變化，呈現(xiàn)出液相、氣相和固相。 石蠟在油藏條件下一般處于溶解狀態(tài) ， 隨著溫度的降低其在原油中的溶解度降低 ， 同時油越輕對蠟的溶解能力越強 。 油井結(jié)蠟一方面影響著流體舉升的過流斷面，增加流動阻力；另一方面影響著抽油設(shè)備的正常工作。 一、影響結(jié)蠟的因素 影響結(jié)蠟的因素主要原因有四個方面，即：原油的組份（包括蠟、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的含量）、油井的開采條件（壓力、溫度、油氣比和產(chǎn)量）、原油中的雜質(zhì)（泥、砂、水等）以及沉積表面的粗糙度和表面性質(zhì)。 從形成新相 （ 石蠟晶體 ） 所需的能量角度來看 ， 石蠟首先要在油流中的雜質(zhì)和固體表面粗糙處形成 ， 因為這樣所需的能量