杜紅勇　安蓉 　汪（wāng）小平

　　抽油（yóu）機係統是（shì）油（yóu）田（tián）的主要耗能（néng）設備之一。目前（qián），在有杆泵抽油方式的油井中，其機采係統效率一直較低。檢測部門通過對其（qí）效率進行測（cè）算以及對測算結果進行不確定度的評定，可以確定測試結（jié）果的可信程度及效率的變化範圍，從而掌握抽油機係統（tǒng）效率和相關測算參數的（de）關係，並能夠確定降（jiàng）低不確定度和提高係（xì）統（tǒng）運行效率的技（jì）術措施。    

　　一、測（cè）量不確定度的評定（dìng）流程

　　我國於1999年（nián），經國家質量技術監（jiān）督局（jú）批準，頒布實施（shī）了由全國法製計量技術委員會提出的JJF1059-1999《測量不確定度評定（dìng）與表示》技術規範。
　　測量不確定度評定的典型流程如（rú）圖1所示。
    

圖1　測量不確定度的評定流（liú）程（chéng）

    　二、機械采油係統效率不（bú）確定（dìng）度的數學模型

　　石油天（tiān）然氣行業標準(SY/T5266-1996)，給出了機械采油單井係統效（xiào）率測算（suàn）方法。
　　機械采油井的輸入功率為:
    
　　通常輸入（rù）功率(有功功率)是由電參數測試儀(如DJ-33)測試所得的（de）。

　　機械采油井的有（yǒu）效（xiào）功率（lǜ）為:
　　
    式中:P₂——有效功率，kW；Q——油井產液量，m³/d；H——有效揚程，m；ρ——油井液體密度，t/m³；g——重力加（jiā）速度，g=9.8m/s²。其中有（yǒu）效揚程H為:
    
    式中:H_d——油井動液麵深（shēn）度（dù），m；p_o——油管壓力，MPa；p_t——套管壓力，MPa。式(3)中油（yóu）井液體密度ρ為:
    ρ=(1-f_w)·ρ_o+f_w·ρ_w  (4)
    式中（zhōng）:f_w——含（hán）水率；ρ_o——油的密度，t/m³；ρ_w——水的密度，ρ_w=1t/m³。
    單（dān）井的係統效（xiào）率為:
    
    所以機械采油係統（tǒng）效率的數學（xué）模型為:
    η={Q·H_d〔(1-f_w)·ρ_o+f_wρ_w〕·9.8+Q(p_o-p_t)·1000}/(86400·P₁)  (6)

　　在式(6)中，Q、H_d、f_w、ρ_o、p_o、p_t、P1均為（wéi）測量值且相互獨立（lì）。因此，單井係統效率的合成標準不確定度可表示為:
    
    式(7)中，u_Q、、、、、、、分別為Q、H_d、f_w、ρ_o、p_o、p_t、P₁分量的不確定度。
    由式(6)分（fèn）別求（qiú）導後整理可得:
    
    
　　通過A類或B類評定（dìng）可（kě）求得各分量的不確（què）定度，通過式(8)至式（shì）(14)可（kě）計算得到各分量的（de）靈敏係數，最（zuì）後按式(7)計算得到機械采油係統效率的合成標（biāo）準不確定度（dù）u_η。    

　　三、應用實例

　　井號為P2-232抽油機的測試結果如表1所示。
    

    表1　 P2-232抽（chōu）油機係統效率及不確定（dìng）度計算結果

　　通過B類評（píng）定求各分量的不確定度，由式(8)至式(14)及表1中（zhōng）的數據（jù）計算靈敏係數。如（rú）對輸入功率（lǜ）P₁而言，其靈敏係數為:
    
    其測（cè）試儀器的準確度等（děng）級為1.0級，取均勻分布，則其不確定度分（fèn）量為:
    
    其他計算與此類（lèi）似。該抽油機的（de）不確定度計算結果如表1所示。    

　　四、結論

　　各分量（liàng）的（de）不確定度對抽油機（jī）係統的合成不確定度的影響（xiǎng）各不相同（tóng）。影響較大的分量主要是產液量和有功功率。降（jiàng）低測（cè）試結果（guǒ）的不確定度應從降（jiàng）低各測試分量的不確（què）定度入手（shǒu）。
　　作者單位（wèi）【杜紅勇  安蓉  勝利油田（tián）技術檢測（cè）中心、汪（wāng）小平  四川（chuān）石油管理局川東鑽探機械（xiè）廠】