[摘 要]生产现场对系统效率的测试仍然采取人工现场测试，由于采油区块点多、线长、面广，交通不便，传统抽油机井系统效率测试具有周期长、影响因素多、不具代表性等缺点，不利于及时发现和解决抽油机在运行过程中出现的问题。本次研究，主要目的就是整合已有资源，在不增加现有设备的前提下，通过通过充分利用现场已装数字化设备，实现电参数据与功图数据同步采集上传，同时结合功图计产结果，实现油井系统效率在线监测、平衡度实时分析、电流判断载荷漂移、辅助判断工况等功能，为油井合理工作制度制定，功图漂移判定提供依据，有利于提升整个油田油井综合管理水平。该项技术变革了传统抽油机井系统效率测试工作方式，既提高了数字化设备采集数据的利用率，节约了成本，提高了油井综合管理水平，又减轻了员工劳动强度，为油井的高效合理开发奠定了基础。
　　[关键词]同步采集 系统效率在线监测 平衡度
　　中图分类号：TK01+2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）42-0057-02
　　一、技术思路
　　利用目前油井工况系统的采集设备、通讯设备、应用服务器、数据库以及应用软件组成系统效率在线监测系统，测试数据通过RTU及油田局域网传回数据服务器；参照石油行业标准《SY/T5266-1996系统效率测试方式》，结合油井基础数据，以载荷位移传感器及电流互感器设备基础，以单个油井为监测单元，通过功图计产来计算抽油机有效功率，由电机电压、电流实时计算输入功率，保证电流参数与功图参数的同步采集，通过软件实时计算抽油机系统效率、平衡度等数据，再经网页实时浏览监测。
　　二、系统效率在线监测及应用
　　1.系统效率在线监测的实现
　　⑴电参数据实时采集
　　电压、电流、有功功率、无功功率等电参数据通过安装在井场上的电参采集模块，可以实现与功图同步采集，通过分析，可以实时获得电机输入功率。
　　⑵产液量实时计算
　　通过功图计产可以实时获得油井产液量。
　　⑶静、动态数据获取
　　油套压、动液面、井液密度可从油水井工况数据库中实时获取。
　　2.系统效率在线监测分析流程
　　下面为实时监测分析流程图。可以看出，流程中输入数据有实测数据（示功图及电参数）及基本数据库数据（比如油压、套压等）。通过电参数分析可得到输入功率、电流、电压等相关参数；通过示功图分析可得到光杆功率及冲程、最大载荷、最小载荷等参数；而通过基本数据库中相关参数的提取可计算得到水功率（即有用功率）。有了输入功率，光杆功率以及水功率，便可计算出地面效率、井下效率及系统效率。
　　3.系统效率计算
　　电机平均效率
　　（2-1）
　　，，N—曲柄回转一个周期测试点的个数地面效率
　　（2-2）
　　，
　　井下效率
　　（2-3）
　　（水功率）
　　系统效率
　　（2-4）
　　（2-5）
　　—油井日产液量，m3/d，有功图计产得到；
　　—电机输入功率，kw，由实测得到；
　　—油井动液面深度，m；
　　—油压，MPa；
　　—油压，MPa；
　　—油井液体密度，t/m3。
　　由实时采集的数据分析，我们实现了系统效率全天候实时监测分析，解决了人工测试瞬时值代表性不强的问题，为优化工作参数、提高系统效率提供了技术依据。
　　4.系统效率在线监测应用
　　（1）泵效与冲次关系
　　（2-6）
　　（2）冲次与电机频率关系
　　抽油机生产时油井平均冲次
　　（2-7）
　　n ——平均冲次，r/min； n0 ——电动机平均转速， r/min；
　　i减——抽油机减速箱总传动比； d1 ——电机皮带轮直径，mm；
　　D ——减速箱大皮带轮直径。
　　电机转速
　　（2-8）
　　f ——电动机的频率； s ——电动机转差率；
　　p ——电动机极对数。
　　由式（2-6）、（2-7）得 （2-9）
　　由以上式子我们可以看到，抽油机冲次与抽油机电机频率成正比关系，因此我们可以通过变频改变电机频率来调整抽油机冲次，从而实现抽油机参数的实时动态调整，达到油井的合理高效开发。
　　（3）调平衡
　　通过电参采集，可以同时获得功率和电流数据，由上下冲程平均功率和上下冲程最大电流，可以实时获得抽油机平衡度，根据平衡度可以对抽油机平衡进行调整，使得抽油机即能节能，又能保证安全运行。
　　当电流平衡度在80%～120%（SY/T 5044），功率平衡度在>50%（Q/SY 1233）
　　时认为平衡，否则需要进行调整。
　　电流平衡
　　功率平衡
　　参考文献
　　[1] 杨瑞，辛宏等.《抽油机井功图法产液量计量推荐作法》.中国石油天然气集团公司企业标准，Q/SY 1455—2012.
　　[2] 李明江，杨瑞等.《抽油机电参数据、功图数据自动采集技术规范》.中国石油天然气股份有限公司企业标准，Q/SY CQ 3436—2011.