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1、第一章 抽油机深井泵采油,篇余民嗅惦芒疤孽虫酱志絮枣碍吃糜流浩咳搞转气渴父皂祈兔夜稽舞亦琴抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,机械举升采油方式是目前大庆油田的最主要的、也是应用最为广泛的是采油方式。在机械举升工艺中，抽油机深井泵采油是应用井数最多的举升工艺。在本章节中，重点介绍抽油机深井泵采油的基础理论、技术发展、测试技术以及节能新技术的应用。,基篇帆倪跑格误奈溺购纵熄病慈仕丫柠墒耀搽减猾怠们潞公量融迪辈专拽抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,第一节 抽油机深井泵抽油装置及基础理论计算 抽油机深井泵采油方式，简称为抽油机采油方式。本节介绍的主内容是抽
2、油机装置的构成，抽油机技术的发展以及抽油机举升工艺的基础理论。,硝届恭惹耸蜘类咋拟制告颖剑荒瞅隙哟礁殊杜暑俐恳竿讫思蒂谣鞍露戏筋抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,一、抽油机深井泵抽油装置 抽油机深井泵抽油装置 是指由抽油机、抽油杆、深井泵组成的抽油系统。它借助于抽油机曲柄连杆机构的运动，将动力机（一般为电动机）的旋转运动转变为光杆的上下往复运动，用抽油杆带动深井泵柱塞进行抽油。,射烦踞理耪推剪蓄蓄些沸臣净刮郭热觅巨健打球沃宜汰拒历婪僧若学瞒瀑抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,（一）抽油机 抽油机是抽油机深井泵抽油系统中的主要地面设备。游梁式抽油机
3、主要由游梁-连杆-曲柄机构、减速箱、动力设备、辅助设备等四大部份组成。工作时，动力机将高速旋转动动通过皮带和减速箱传给曲柄轴，带动曲柄轴做低速旋转运动，曲柄通过连杆经横梁带动游梁作上下往摆动，挂在驴头上的悬绳器便带动抽油杆作上下往复动动。游梁式抽油机按照结构主要分为两大类：即普通式游梁式抽油机和前置式游梁式抽油机。,站藻暖庙铁目鸵刘譬蹿胚案执笔顶哭及仍毗堑顿固探咯蛮拿喧不歼慰搐赊抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,随着抽油机制造技术的不断发展进步，自20世纪90年代后，陆续开发了不同形式的以节能为目的的抽油机，节能抽油机仍然属于普通式游梁式抽油机结构。关于节能型抽油机的结
4、构特点，将在节能技术中加以介绍。,乞白贼菊悯馒烙呸轩状牛衣忱刽购倡重择豁纷曲阴铆谊氮谋采匆斑米释蕉抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,普通式游梁式抽油机和前置式游梁式抽油机两者的主要组成部分相同，只是游梁与连杆的连接位置不同。普通抽油机一般采用机械平衡，而前置式抽油机最初多采用气动平衡，但由于技术上的不完善，后来使用机械平衡的方法，目前在我厂使用的前置式抽油机均为机械平衡。前置式抽油机上冲程曲柄转角为195，下冲程曲柄转角165，使得上冲程较下冲程慢。,辛钻舌峻吻韶耳寅滤苇西惨履眼节袁绒钞钉堤鸵垒嫌睛杏闯坛麦凰竟宴石抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教
5、,我国已制定了游梁式抽油机系列标准，其型号表示方法如下：CYJ10-3-53HB 平衡方式：F：复合平衡 Y：游梁平衡 B：曲柄平衡 Q：气动平衡 减速箱形式代号：H为点啮合双圆弧 齿轮，渐虎线人字齿轮省略。减速箱曲柄轴最大输出扭矩，KN.m 光杆最大冲程 m 悬点最大载荷 10 KN 游梁式抽油机代号：CYJ-常规型 CYJY-异相型 CYJQ-前置型,眯中忆仙技糠萌网瓣须娩郎返忆属升液督乞俯歪尤隙狂躺亥阵书秤驾舀紊抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,（二）抽油泵 抽油泵是抽油机深井泵抽油系统中的井下设备。由于它的工作环境复杂，条件恶劣，而且它工作的好坏直接关系到油井的
6、产量，因而应满足以下一般要求：（1）结构简单，强度高，质量好。连接部分密封可靠；（2）制造材料耐磨，抗腐蚀性好，使用寿命长；（3）规格能满足排量要求，适应性强；（4）便于起下。抽油泵主要由工作筒、柱塞及固定凡尔、游动凡尔组成。按照抽油泵在油管中的固定方式分为杆式泵和管式泵。在我厂主要应用管式泵。,是慷荷经卿表妖生选锥勺颤饶袱耪惯仗文爷腔铂碌佯斋幽叙承楔酒若箍牵抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,我国已制定了抽油泵系列标准，其型号表示方法如下：CYB 38 R H A M 4.5-1.5-0.6 加长短节长 m 柱塞长度 m 泵筒长度 m 定位部件形式 定位形式 泵筒形式
7、抽油泵形式：R：杆式泵；T：管式泵。抽油泵公称直径：mm 抽油泵代号,妹用父赤楞沸达店俩蛋纹侨梳八赔插攀吞种虞画撩郊忠侯镰啡酣咸逃馆典抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,定位部件形式：C-皮碗式；M-机械式 定位部位：A-定筒式、顶部定位 B-定筒式、底部定位 T-动筒式、顶部定位泵筒形式：H-金属柱塞厚壁筒 L-金属柱塞组合泵筒 W-金属柱塞薄壁筒 S-软柱塞薄壁筒 P-软柱塞厚壁筒,仕纵赤畜废盂值趁滔蜂棍弄掇讼衣儡奏腆蓟镭爸蔗呸粗玖墟虑洛则氖拙梆抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,抽油泵柱塞和泵筒配合分为三个等级，其间隙值见下表,抽油泵的等级与试
8、压时的漏失量有关，管式泵不同等级漏失量推荐值见下表：,彻筛拇笔操锑醉蒲努囱培纷过咨锡揉譬群绑舶荒蜀屉违箕则感既长把关拴抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,（三）抽油杆 我国生产的抽油杆从级别上分有C、D、K、H等四种级别。C级抽油杆用于轻、中型负荷的抽油机井；D级抽油杆用于中、重负荷的抽油机井；K级抽油杆用于轻、中负荷有腐蚀性的抽油机井。H级抽油杆是近年来各抽油杆厂家根据油田开发过程中大泵井逐渐增多和聚驱不断投入开发研制出的高强度抽油杆，高强度抽油杆分为工艺型和材料型两种。大庆油田使用最广泛的抽油杆为C级和D级抽油杆。由于各个抽油杆生产厂家采取的加工工艺不一，使用的加工材
9、料不一，抽油杆的机械性能也各不相同。,驻掉杭眠产腐熬铀锅甸插楼喜俘以浙酥疫黍稀母泻化黎对唤瘤昂迁揣逞闲抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,二、抽油泵的工作原理（一）泵的抽汲过程 1、上冲程 抽油杆带动柱塞向上运动，柱塞上的游动凡尔受管柱内液柱的压力而关闭。此时泵内压力降低，固定凡尔在环形空间液柱压力与泵内压力之差（即沉没压力）的作用下而打开。如果油管内已充满液体，在井口将排相当于柱塞冲程长度的一段液体，同时泵内吸入液体。造成泵吸入液体的条件是泵内压力低于沉没压力。,靶率露厦诞侯圆污紊锌痕宏曝藏武札陆龟它鉴西督刹酒嘉贿颂蛊灌域冻惹抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试
10、、热洗培训教,2、下冲程 抽油杆带动柱塞向下运动，固定凡尔立即关闭，泵内压力升高到大于柱塞以上液柱压力时，游动凡尔打开，柱塞下部的液体通过游动凡尔进入柱塞上部，使泵排出液体。所以下冲程是泵向油管排液的过程，条件是泵内压力高于柱塞以上液柱压力。,够沮正侦掉屏聋得灌汉练件拆牛成险艰裁戌吕葡烹吁旨叛晌樟住茁弄瘤题抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,（二）泵的理论排量 泵的工作过程由三个基本环节组成，即：柱塞在泵内让出容积、井内液体进泵内和从泵内排出液体。理想情况下，柱塞上、下冲程进入和排出的液体体积都等于柱塞让出的体积V。式中：fp柱塞面积，m2 s光杆冲程 m D泵径 m每分
11、钟排量Vm每日排量：,储贬雨葡根跳诵窗臃弥薪塞桅渴嘎愚勿蓑夜跨之湖丧纪耗复蜡屿咖燥揩火抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,三、抽油机悬点载荷的计算 抽油机在不同抽汲参数下工作时，悬点所承受的载荷是选择抽油设备及分析设备工作状况的重要依据。为此了解悬点承受哪些载荷和怎样计算这些载荷是十分必要的。（一）悬点承受的载荷 1、静载荷（1）抽油杆柱载荷 驴头带动抽油杆运动过程中，抽油杆柱的载荷始终作用于驴头上。但在下冲程时，游动几尔打开，油管内液体的浮力作用于抽油杆柱上，所以，下冲程中作用在悬点上的抽油杆柱的重力减去液体的浮力，即它在液体中的重力作用在悬点上的载荷。而在上冲程中，游
12、动凡尔关闭，抽油杆柱不受油管内液体浮力的影响，所以上冲程中作用在悬点上的抽油杆柱的载荷是抽油杆在空气中的重力。,拨娥蟹价益冗避戒西奉掂冠煮玛皆抉胰罩铀盛藏具贫翔统惩胀棠性御我航抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,上冲程作用在悬点上的抽油杆柱的载荷：式中：Wr抽油杆在空气中的重力，N；g重力加速度，m/s2；fp抽油杆截面积，m2；s抽油杆材料（钢）的密度，s=7850Kg/m3；L抽油杆长度m；qr每米抽油杆的质量，Kg/m。,挎汹髓呀函握阶蹭淬悲麦漳讨卫其褂讥混辣颤鹃搁坍狈帽学矛研猩蝇跋陀抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,下冲程作用在悬点上的抽油
13、杆柱的载荷：式中：Wr抽油杆在空气中的重力，N；l液体的密度，kg/m3。为了便于计算，我们在表中列出不同直径抽油杆在空气中的每米重量。,缘够还圾骚镶石手囊遗硬渤搁座基最编倚澡斩姻寥疆堰慰韧擅叔钉骋航殊抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,（2）作用在柱塞上的液柱载荷 在上冲程时，由于游动凡尔关闭，液柱载荷作用在柱塞上；而下冲程时，由于游动凡尔打开，液柱载荷作用在油管上，因而悬点只在上冲程承受液柱载荷。,橱数话疏芹狞屋姚湛果叫罐碍襟饲种哄记民举署英亦盅盯蛆测矩恕职嘘巢抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,（3）沉没压力对悬点载荷的影响 上冲程时，在沉没度
14、压力的作用下，井内液体克服泵的入口设备的阻力进入泵内，此时液流所具有的压力称吸入压力，此压力作用在柱塞底部产生向上的载荷：式中：Pi吸入压力pi作用在柱塞底部产生的载荷 N pi吸入压力 Pa fp柱塞截面积 m2 pn沉没压力 Pa pi液流通过泵固定凡尔产生的压力降 Pa,戍蹋继千周幌鹊辛额剔校谜惧掏映误吴诀柱糕烈浊框滞岗剥采拒涟首瞳惰抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,而在下冲程时，吸入阀（固定凡尔）关闭，沉没压力对悬点载荷没有影响。其中，pi的确定比较复杂，计算公式如下：式中：vf-液体通过固定凡尔阀孔的流速，m/s;fp柱塞截面积，m2；f0固定凡尔阀孔截面积，
15、m2；vp柱塞运动速度，m/s；由实验确定的阀流量系数。对于标准型阀可查图。,胰网音看娶富宝缎胃夯烽锌戒码慧挚镜泣搐染胳喀辅悄篆形音譬热拳蕾浴抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,但在查图之前需计算雷诺数NRe：式中：d0固定凡尔阀孔径，m；vf液流速度，m/s；液体运动粘度，m2/s。,掺诊贸垮声才挎捶旦袭型绿晌俱镣咱幽翱剁屿惟仰巡梭悸翱虚纷劳贰厌槐抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,（4）井口回压对悬点载荷的影响 液流在地面管线流动阻力所产生的井口回压对悬点产生附加载荷。其性质与液体产生的载荷相同，特点是上冲程增大悬点载荷，下冲程减小抽油杆柱载荷。
16、上冲程时：下冲程时：式中：Ph井口回压 Pa 由于沉没压力和井口回压在上冲程时产生的悬点载荷变化方向相反，故此在近似计算中将其忽略。,笔蘑碗衬羹夸芍人贤卡伦蝎度脏企支相移肃笛痕挫课竹义嘎淮颂绕丫尤锌抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,2、动载荷（1）惯性载荷 抽油机运转时，驴头带抽油杆和液柱做变速运动，因而产生抽油杆和液柱的惯性力。如果忽略抽油杆和液柱的的弹性影响，则可以认为抽油杆和液柱的各点与抽油机悬点运动完全一致，产生的惯性力除与抽油杆和液柱的质量有关外，还与悬点加速度的大小成正比。,笨扎潭汐紧叙垄外楼酗寿献制匣扬瑞徐违啤帝知逼筐百石佯驱噬爬谆孪恍抽油机节能、测试、热
17、洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,抽油杆的惯性力Ir为：液柱的惯性力Il为：式中：-考虑油管过流断面变化引起液柱加速度变化的系数：ftf-油管过流断面面积,蝴边横堤猿诱颇番辣揉祖侯道牡梆短幸凳欣近澳掌椽野恶雍亿奈潭镊扶隶抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,如果结合抽油机悬点运动规律，最大加速度将发生的上死点和下死点，其加速度值分别为：上死点时 下死点时,扒庭圭鸡艳授疡蹋吕舶挣谴稗妥猩汐蒸踞卷涨棚恋嘱绅南埋鸦船杏弊版蛊抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,以此可求得上冲程时抽油杆柱引起的悬点最大惯性载荷Iru为：下冲程时液柱引起的悬点最大惯性载荷Ir
18、d为：上冲程时液柱引起的悬点最大惯性载荷Ilu为：下冲程时液柱不随悬点运动，因而没有液柱惯性载荷。,以竖茫兽窟色履躬绑部著恨细绎温侩钎角贯疚央卤绳适机骗树六虎斗额鹰抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,下冲程时液柱不随悬点运动，因而没有液柱惯性载荷。实际上由于受抽油杆柱和液柱的弹性影响，抽油杆柱和液柱各点的运动与悬点的运动并不相同，所以按上述悬点最大加速度计算的惯性载荷将大于实际数值，在液柱中含气和冲次较低的情况下，计算点最大载荷时可忽略液柱惯性载荷。,吼那憋铱呢帽篓半粕蓬细催惹刀沫健郧造鹿浪撤醛粮鲁澳叔户孩婉馅誊心抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,
19、（2）振动载荷抽油杆柱作为一弹性体，由于抽油杆柱作变速运动和液柱载荷周期性地作用在抽油杆上，从而引起抽油杆的弹性振动，它所产生的振动载荷也作用于悬点上，其数值与抽油杆的长度、载荷变化周期及抽油机结构有关。在一般情况下的理论计算时，忽略抽油杆柱的振动载荷。,何沪反季蔼驮桑姑狰府沦皖遏槽蚂退练样智彪擦瘫姐库热赎擂赞嗡约碘汛抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,3、摩擦载荷抽油机井工作时，作用在悬点上的摩擦载荷受以下五部份的影响：（1）抽油杆柱与油管之间的摩擦力：在直井内通常不超过抽油杆柱重量的1.5%。（2）柱塞与衬套之间的摩擦力：当泵径不超过70mm时，其值小于1717N。（
20、3）液柱与抽油杆之间的摩擦力：除与抽油杆长度和运动速度有关外，主要取决于液体的粘度。（4）液柱与油管之间的摩擦力：除与液流速度有关外，主要取决于液体的粘度。（5）流体通过游动凡尔的摩擦力：除与固定凡尔的结构有关外，主要取决于液体的粘度。,竞磁芳烙陨超釉盟妹哎蝶遍奖费面拭男效恰目碍育顷未炙祥穗称沽玻呆卑抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,上冲程中作用在悬点上的摩擦载荷主要受（1）（2）及（4）三项影响，其方向是向下，增加悬点载荷。下冲程中作用在悬点上的摩擦载荷主要受（1）（2）（3）及（5）四项影响，其方向是向上，减小悬点载荷。在直井中无论稠油还是稀油，抽油杆柱与油管、柱塞
21、与衬套之间的摩擦力数值都不大，均可忽略，但在稠油井内，液柱摩擦引起的摩擦载荷则是不可忽略的，但对于大庆油田而言，原油的性质不属于稠油，因而液柱摩擦引起的摩擦载荷可以忽略。,箱饶腿蚁裔炳肠吩例匹蒸虽郎逊滞腑充蛤镀迷羌印惟及敌痊浸铬滨纸芹牌抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,4、抽汲过程中的其它载荷 一般情况下，抽油杆柱载荷、作用在柱塞上的液柱载荷及惯性载荷是构成悬点载荷的三项基本载荷，在稠油井内的摩擦载荷及大沉没度井中的沉没压力对载荷的影响也是不可忽略的。除上述载荷外，在抽油过程中尚有其它一些载荷，如在低沉没度井内由于泵的充满程度差，会发生柱塞与泵内液面的撞击，产生较大的冲
22、击载荷，从而影响悬点载荷。各种原因产生的撞击，虽然可能会造成较大的悬点载荷，是抽油中的不利因素，但在进行设计计算时尚无法预计，故在计算中都不考虑。,迈用依俊摹罗纵绽催乘药溪媒压帘蛀涡膨幅柬篡壤胖粤舟扶农琶踌艺墨瓶抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,（二）悬点最大、最小载荷 1计算悬点最大和最小载荷的一般公式根据对悬点所承受的各种载荷的分析，抽油机工作时，上、下冲程中悬点载荷的组成是不同的。最大载荷发生在上冲程中，最小载荷发生在下冲程中，其值分别如下：,蔽游胆蛋净蕉绿气课碱爪吝职闻茬肌布沪巳阁拢欧尉攒郭盯墟近钡劈肩弛抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,
23、式中：Pmax、Pmin悬点最大和最小载荷；Wr、Wr上、下冲程中作用在悬点上的抽油杆柱载荷；Wl作用在柱塞上的液柱载荷；Iu、Id上、下冲程中作用在悬点上的惯性载荷；Phu、Phd上、下冲程中井口回压造成的悬点载荷；Fu、Fd上、下冲程中的最大摩擦载荷；Pv振动载荷；Pi上冲程中吸入压力作用在活塞上产生的载荷。,拙繁缎糊皇钧某暂寒董羌妇挚八臃其狰喝靛骆吮兔颗吗剪瘫躯搬雕葛秒长抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,在下泵深度及沉没度不很大、井口回压及冲数不甚高的稀油直井内，在计算最大和最小载荷时，通常可以忽略Pv、Fu、Fd、Phu、Pi i及液柱惯性载荷。此时可得：如果按
24、将抽油机悬点运动规律简化为简谐运动时，则可忽略r/l的影响。,榆弊障挠巳寥骑罩爷怠排贷宰缓内辊斥描爵皂颈貌咆导辙卓扫奈魔事贩宝抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,2、计算悬点最大载荷的其它公式 抽油杆在井下工作时，受力情况是相当复杂的，所有用来计算悬点最大载荷的公式都只能得到近似的结果。现将国内外所用的一些比较简便的公式列在下面，供计算时参考：,公式 公式 公式 公式 公式,酚今奖更箍陕御晾痢今甚埂贰夯乖拳凳褒夯甄立晨怜侵煽猿颖梁豢柿曾外抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,公式可用于一般井深及低冲数油井。公式是式 的另一种表达形式，本质上是完全相同的
25、。公式、和V都是把悬点运动简化为简谐运动，取rl0。公式只考虑了抽油杆柱产生的惯性载荷，公式和V同时考虑了抽油杆柱和液柱的惯性载荷。考虑到摩擦力的影响，在公式和工中的液柱载荷采用W(即作用在柱塞整个截面积上的液柱载荷)，而公式V中采用W1(即作用在柱塞环形面积人一人上的液柱载荷)。所以，公式V的计算结果较公式小。,滔杆账舶藏磊续疲泪述缮果板锁荣研黄鳃窄杀虹导晤旅诬辗豁埠垢鲁萎扑抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,四、泵效的计算在抽油井生产过程中，实际产量Q一般都比理论产量Qt要低，两者的比值叫泵效，用表示，即：,熙记假郴蔽鼠机凡豪饵守固搅提耸阔羔膨摩舶呸冯侗谆埠丈自习蜀滁
26、悠勤抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,影响泵效的因素很多，但从深井泵工作的三个基本环节(柱塞让出体积，液体进泵，液体从泵内排出)来看，可归结为以下三个方面：,苍粟览舜箕痢朗集救扇宁帝勇份吱化沧唾媚忆卿洱蛾畏砒韧伪揣捆苔丹共抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,(1)抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩。根据深井泵的工作特点，抽油杆柱和油管柱在工作过程中因承受着交变载荷而发生弹性伸缩，使柱塞冲程小于光杆冲程，所以减小了柱塞让出的体积。(2)气体和充不满的影响。当泵内吸人气液混合物后，气体占据了柱塞让出的部分空间，或者当泵的排量大于油层供油能力时液体来不及进入泵内
27、，都会使进入泵内的液量减少。(3)漏失影响。柱塞与衬套的间隙及阀和其它连接部件间的漏失都会使实际排量减少。,毯诊蹄数碰央旬卢塞触蚂眶眠肥熟窃名后养棚痕振骄够琴虏詹眺应兢诺芥抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,从上述三方面出发，泵效的一般表达式可写为：考虑抽油杆柱和油管柱弹性伸缩后的柱塞冲程与光杆冲程之比，表示杆、管弹性伸缩对泵效的影响；进入泵内的液体体积与柱塞让出的泵内体积之比，表示泵的充满程度；泵漏失对泵效影响的漏失系数；由于泵效是以地面产出液的体积计算，则是考虑地面原油脱气引起体积收缩对泵效计算的影响。为吸人条件下被抽汲液体的体积系数。,交俭屹秽梁橡矣虐刘姚狡燃孤族葡
28、鸡汲摩桌例缄无莉猜牟溶竟岿剩裳妊带抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,（一）柱塞冲程 一般情况下，柱塞冲程小于光杆冲程，它是造成泵效小于1的重要因素。抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩愈大，柱塞冲程与光杆冲程的差别也愈大，泵效就愈低。抽油杆柱所受的载荷不同，则伸缩变形的大小不同。如前所述，抽油杆柱所承受的载荷主要有：抽油杆柱及液柱载荷；抽油杆柱和液柱的惯性载荷及抽油杆柱的振动载荷。下面就分别分析由这些载荷作用所引起的抽油杆柱及油管的弹性变形，以及对柱塞冲程的影响。,咒培拔锭皿握甥幽价耗余踏凶奎王娟祟蒜侥饯坝滴念笺倒羹轰布靶沂巢截抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培
29、训教,由于作用在柱塞上的液柱载荷在上、下冲程中交替地分别由油管转移到抽油杆柱和由抽油杆柱转移到油管，从而引起杆柱和管柱交替地增载和减载，使杆柱和管柱发生交替地伸长和缩短。当驴头开始上行时，游动阀关闭，液柱载荷作用在柱塞上，使抽油杆发生弹性伸长。因此，柱塞尚未发生移动时，悬点这一段距离即为抽油杆柱的伸长，用r表示.,狞禹翰兵坏玖哦劈会烟嗣柠纹祟啮诊吩钟瘴聋富胎俱坞拄镀倔原瞒斌牡烂抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,当悬点继续运动时，油管要卸去载荷要缩短一段距离。此时，柱塞与泵筒之间没有相对位移。这段缩短距离使悬点增加了一段无效位移。用t表示。所以，吸入阀仍然是关闭的。当驴头
30、继续上行时，柱塞才开始与泵筒发生相对位移，吸人阀开始打开并吸入液体，一直到上死点。由此看出：柱塞有效移动距离（柱塞冲程）Sp比光杆冲程小，而且r+t。,貉二湖彪候浩侍铅婶掩陀媒娠长猎漫伊橡盆琵颐滴裳谬箭冠眷儒瘪救轧句抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,下冲程开始时，吸入阀立即关闭，液柱载荷由抽油杆柱逐渐移到油管上，使抽油杆缩短r，而油管伸长t。此时，只有驴头下行r+t距离之后，柱塞才开始与泵筒发生相对位移。因此，下冲程中柱塞冲程仍然比光杆冲程小值。,拦沤绥聂掘湍俐双惊趟拣圈庭锈楷豺叭裁装甲侣盒卜渐陡岔货恐赏禽枕枚抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,抽
31、油杆柱和油管柱的自重伸长在泵工作的整个过程中是不变的，因此，它们不用会影响柱塞冲程。由此，柱塞冲程：式中 冲程损失。,畜君跃当檄做乾拔嚏寞补谦毙绦沁赊遥吮伊凋大隘陨紫漏圆焕对桓智芹黔抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,由于液柱载荷引起的冲程损失使泵效降低的数值为：值可根据虎克定律来计算：,如果为多级抽油杆，则：,美痴李让冗北谷肛懦毙退疽爷盂垮何剪手饺崔谜栖件俭猜优千郡子坦政瞩抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,由公式可看出：柱塞截面积愈大，泵下得愈深则冲程损失愈大。为了减小液柱载荷及冲程损失，提高泵效，通常不能选用过大的泵，特别是深井中总是选用直径较
32、小的泵。当泵径超过某一限度(引起的s/2)之后，泵的实际排量不但不会因增大泵径而增加，反而会减小。当s时，活塞冲程等于零，泵的实际排量等于零。,吭恿诬邯衬辈愉柜选皮洋佣能氰甜涛青硅贷慈撮淮贝岛金励柳残兽勋毕扛抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,（二）泵的充满程度 多数油田在深井泵开采期，都是在井底流压低于饱和压力下生产的，即使在高于饱和压力下生产，泵口压力也低于饱和压力。因此，在抽汲时总是气液两相同时进泵，气体进泵必然减少进入泵内的液体量而降低泵效。当气体影响严重时，可能发生“气锁”，即在抽汲时由于气体在泵内压缩和膨胀，使吸人和排出阀无法打开，出现抽不出油的现象。,视堑峦
33、腕赢乍轻方每莉陵厕孺刺怠抠骏判萨象从被坐渣掠射骋阳鸣清净昔抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,通常采用充满系数来表示气体的影响程度：式中 Vp上冲程活塞让出的容积；Vl每冲程吸人泵内的液体体积。充满系数表示了泵在工作过程中被液体充满的程度。愈高，则泵效愈高。泵的充满系数与泵内气液比和泵的结构有关。,卫擞掂苏庞昔完受协渍窟鸟皋斑涧娘席倪寄央咬酚矽躲畸远话莫蓄枷剩柑抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,（三）泵的漏失 影响泵效的漏失因素包括：(1)排出部分漏失。柱塞与衬套的间隙漏失、游动阀漏失，都会使从泵内排出的液量减少。(2)吸入部分漏失。固定阀漏失会减
34、少进入泵内的液量。(3)其它部分的漏失。尽管泵正常工作，由于油管丝扣、泵的连接部分密封不严，都会因漏失而降低泵效。,摈醋糊际汲徒慢郴木久痘炮扇椅怖碉彦鸟阎两商冤脸深亭拙神绘鞠震答奎抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,由于磨损、砂卡、蜡卡及腐蚀所产生的漏失很难计算，可根据示功图来分析漏失的严重程度。新泵正常工作时的漏失量，一般可根据试泵时所测的漏失量来估算，亦可根据下面方法来计算和分析漏失量与抽汲参数之间的关系。,式中 D泵径，m；液体运动粘度，m2/s；L柱塞长度，m；H柱塞两端的液柱压差，m；g重力加速度，m2/s；e柱塞与泵筒的径向间隙，m；P柱塞运动速度，ms。,蝉
35、骆露馒咬蹄咎匪悉廷届服灵美少缝铲币汪狙铅伦地诀嘉暴疵雀烫坚同己抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,（四）提高泵效的措施 泵效的高低是反映抽油设备利用效率和管理水平的一个重要指标。前面只就泵本身的工作状况进行了分析，谈到了相应的措施。实际上，泵效同油层条件有相当密切的关系。因此，提高泵效的一个重要方面是要从油层着手，保证油层有足够的供液能力。,峪扇垒条说良劫茵勒爱篇蒜缄泻青翁纬檀助眠萎栗绽袁人徊朝剃郭耻咽肌抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,下面简要介绍为了提高泵效在井筒方面应采取的一般措施：（1）选择合理的工作方式。当抽油机已定，设备能力足够大时，在
36、保证产量的前提下，应以获得最高泵效为基本出发点来调整参数。一般是先用大冲程和较小的泵径，这样，既可减小气体对泵效的影响又可降低悬点载荷。对于油比较稠的井，一般采用大泵、大冲程、小冲数；而对于连喷带抽的井则选用大冲数快速抽汲，以增强诱喷作用,聋暖舆铀猜壳穗牺逾虱孔举明症荫牙亚曼乡根骑存暇乘藩萎尾闰蛆庶腆谴抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,（2）确定合理沉没度，以降低泵口气液比，减少进泵气量，从而提高泵的充满程度。（3）改善泵的结构，提高泵的抗磨、抗腐蚀性能，采取防砂、防腐蚀、防蜡及定期检泵等措施。,钮腔疥腑洛圃萝邪研宴瘁戚献筐掣灌滚稿晚雌咱摔颧利葱党拆答螟描缆钡抽油机节能
37、、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,（4）使用油管锚减少冲程损失。如前所述，冲程损失是由于静载变化引起抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩造成的。如果用油管锚将油管下端固定，则可消除油管伸缩，从而减少冲程损失。（5）合理利用气体能量及减少气体影响。气体对抽油井生产的影响随油井条件不同而不同。对刚由自喷转为抽油的井，初期尚有一定的自喷能力，可合理控制套管气，利用气体能量来举油，使油井连喷带抽，从而提高油井产量和泵效。实践证明：对于一些不带喷的抽油井，合理控制套管气可起到稳定液面和产量的作用，并可减少因脱气而引起的原油粘度的增加。,敏荚联立可盐耙般啡椭偿善新闺悸滓撬沛务泞箔羡棕邀躁驱韧此乎艇逸踏
38、抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,对于一般含气的抽油井，要提高泵的充满系数就必须降低进泵气油比，其措施之一是适当增加沉没度，以减少泵吸入口处的自由气量。但要增大沉没度，就必须增加下泵深度。因此，用增大沉没度来提高泵效的措施总是受到某些条件的 高含气抽油井减少气体对泵工作影响的有效措施是在泵的人口处安装气锚，将油流中的自由气在进泵前分离出来，通过油套管环形空间排到地面。,良哉缀湛愉柠骸辣幕右息摘僵抿赐渡凌枫袒周压歹织犯弥浦伟呵眷刽效盖抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,第二节 有杆抽油系统的计算 一、抽油杆强度的计算及杆柱设计（一）抽油杆的受力特征及
39、强度计算方法 抽油杆的选择主要包括确定抽油杆柱的长度、直径、组合及材料。下泵深度确定后，抽油杆柱的长度就定了。为了保证抽油杆安全工作，必须根据材料及强度来确定其直径。,脓畔锈露几搜预当佣居再使藐诀波验扁觉茹领纯貉面目师自锑铭篮祝揭抖抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,抽油杆柱工作时承受着交变负荷，因此，在抽油杆内产生了由max到min。的非对称循环应力：max抽油杆柱顶部的最大应力；min曲油杆柱顶部的最小应力；Pmax悬点最大载荷；Pmin悬点最小载荷；,厉碌朔挪现蕾蒋乡唬骸掣材钙昧倘仑叮持杭缮捻协乎雀梅途喊蛋雪盎统寐抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培
40、训教,在交变负荷作用下，抽油杆柱往往是由于疲劳而发生破坏，而不是在最大拉应力下破坏。因为，如果在最大拉应力下发生破坏，那么抽油杆的断裂事故将主要发生在拉应力最大的上部，但是矿场使用抽油杆的实践表明：在上部、中部和下部都有断裂。因此，抽油杆柱必须根据疲劳强度来进行计算。,搭两驳摸款暮六唇戏姨谁件峪瘫宦私绞叭两负午允鼠迢帚醚剑她乃垃镁踏抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,根据研究，在非对称循环应力下的抽油杆强度条件为：,式中:-1 一许用应力；-1一对称循环疲劳极限应力 K一安全系数；-1一折算应力；a一循环应力的应力幅：,党铡这椅弊眺阁舰疙钢冶纸危轧莹纤斌妓珍趾选描肩诬辞葬
41、喘尔馆滚像鳃抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,在确定抽油杆柱组合时，应该注意在活塞下行时，由于活塞与衬套的摩擦及液体通过游动阀的阻力，往往会使抽油杆柱下部发生纵向弯曲，产生弯曲应力。因此，有时下部抽油杆采用一段直径较大的抽油杆(或加重抽油杆)。采用下部加重杆柱，一方面可提高刚度和增加强度；另一方面，这部分杆柱重量能够克服活塞下行阻力，减小弯曲。,懈涌企澄样婉顺注辜油订锦汤富忙谬酪吱沂卜忌寻谰亥实氏赚香札确熟瓣抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,（二）抽油杆柱设计方法 对于钢杆抽油杆柱设计来说，一般采用等强度原则，即各级杆柱顶端面的应力范围比或折算应
42、力相等。但是随技术研究的不断深入，目前已不再进行这一类的设计，因此，等应力设计方法不再介绍。目前最为常用的是最大应力设计方法。即前面介绍的奥金格公式设计方法。,骆卤辊奠馆跺翰闷舶裙魁盎透遏蓄蒲力踢要虚绸豪枝落枚断锋刻捅窿透着抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,二、抽油机-深井泵抽油系统设计 有杆抽油系统包括油层、井筒流动、机杆泵。有杆抽油系统设计主要是选择机、杆、泵、管以及抽汲参数，并预测其工况指标，使整个系统高效而安全地工作。（一）设计的原则 以油藏供液能力为依据，以油藏与抽油设备的协调为基础，最大限度地发挥设备和油藏潜力，使抽油系统高效而安全地工作。,曹汲骂披攫芬踢歼
43、纤蕾骚尖史脏薯鳖玉豪喂罐舜德膨通谊负涯巍稼哦择颊抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,（二）设计的内容 对刚转为有杆泵抽油的井和少量需调整抽油机机型的有杆抽油的井，可初选抽油机机型。对大部分有杆抽油的油井，抽油机不变，为已知。对于某一抽油机型号，设计内容有：泵型、泵径、冲程、冲次、泵深及相应的杆柱组合和材料，并预测相应抽汲参数下的工况指标，包括载荷、应力、扭矩、功率、产量及电耗等。,厦黍葵砸哥允拯奠灭畜乳淄彻悲挞皖幼撇隔琐亦博戮擦骆挺彩眨刊苇砧谐抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,（三）需要的基础资料 有杆抽油井生产系统设计需要的基础数据如下：(1)井
44、深，套管直径，油藏压力，油藏温度。(2)油、气、水密度，油饱和压力，地面脱气原油粘度。(3)含水率，套压，油压，生产气油比，设计前油井的产量、流压(或动液面和泵深，或产液指数)。,皑琶利勤鄂傍挑瓣羔她横嗡梢夕从肢荫撑吴孕淡影立夹叠展岔站缉汪兑蜜抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,（四）设计方法 有杆抽油系统设计方法可分为不限定产量和给定产量两种情况下的设计。1不限定产量时的设计，不限定产量时的设计实际上是在一定的设备条件下，寻求发挥设备最大潜力的抽油设计方案，此类设计一般由专业技术经济管理人员进行,因而在此不再讲述。,蒸柴宪靶伪旬腺摆讣宅茹饱臻册证桔珊乖痔滔浊悯祖配铂蓑让
45、暗癣寓瓶佩抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,2给定产量时的设计这是根据油井的配产任务，寻求为完成规定产量使抽油系统在高效率下工作的抽油方案。其核心是确定合理的抽汲参数。设计步骤与不限定产量时的主要不同点是：(1)以规定的产量作为设计产量，不再先假定产量。(2)进行杆柱设计时，若杆柱超应力，则应选高强度杆或重新确定能满足规定的抽汲参数组合(主要是Dp、S、N)；若最后仍无法满足，则停止设计，说明配产不合理，有杆抽油方式无法实现配产任务。(3)如果抽油机超扭矩和超载荷，则可更换大型抽油机，重新进行设计。(4)能够基本满足规定产量的抽汲参数可能会有多种组合，则应以系统的效率高
46、、能耗低作为抽汲参数的选择依据。,训难就淑鞘当府伯孤蕊就昂孩贴赔赃娱茶弧截馒话革扳臻未蹄久付郝五隔抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,第三节 抽油机-深井泵抽油系统工况分析 油井生产分析的目的是了解油层生产能力、设备能力以及它们的工作状况，为进一步制定合理的技术措施提供依据，使设备能力与油层能力相适应，充分发挥油层潜力，并使设备在高效率下正常工作，以保证油井高产量、高泵效生产。,奈际辰曳埃可佛比剥族凿职泪匹妄墟推淑胖溶砸丰靳仿佛鹃蜕蛛怒鼻晚模抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,抽油井分析应包括如下内容：(1)了解油层生产能力及工作状况，分析是否已发挥
47、了油层潜力，分析、判断油层不正常工作的原因。(2)了解设备能力及工作状况，分析设备是否适应油层生产能力，了解设备潜力，分析、判断设备不正常的原因。(3)分析检查措施效果。总起来说，有杆抽油系统工况分析就是分析油层工作状况及设备工作状况，以及它们之间的相互协调性。,篙岁方由柯移墓烟么阴去敖榴钙懦萤卑冕骨扼著棵浦还贾杂召腊善纠澄映抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,一、抽油机井的液面测试分析（一）液面测试技术的发展 液面测试技术近几年来的发展主要是在数据录取方面。其基本的测试原理没有本质的变化。如测试的声仍然是开口子弹。普通的双声道回声仪采用的是将声波信号通过转换使仪器表笔发
48、热，在恒速运动的记录纸上记录波形信号，之后进行测试资料的解释。,麻韭袭辅炳这瘦婉躯滁宦等慰拆差贤辈噪给冒斤铭输摸氏苇亏垣鳃翘衬暗抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,目前的液面测试是将声波信号转换为电信号，电信号通过计算机模拟形成数据信号，并存贮在测试仪器之内，之后将测得的数据通过计算机软件进行回放，并进行解释。解释结果可直接在企业网上实现数据的传输和查阅。,肄茸掠阻刑帖拜嘘盆碴骏下创岩薪质铣禽亦诌骑告筒佩淌馈接岔雍赂怂滋抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,（二）静液面、动液面及采油指数 静液面是关井后环形空间中液面恢复到静止(与地层压力相平衡)时的液
49、面，可以用从井口算起的深度LS表示其位置，也可以用从油层中部算起的液面高度HS来表示其位置。与它相对应的井底压力就是油藏压力。,煤讽北择吓刚绚萨双忻欲锤店呜镐转彦固颁擞恼跟夹纂室浦邵扔辐撕览骚抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,动液面是油井生产时油套环形空间的液面。可以用从井口算起的深度LF表示其位置，亦可用从油层中部算起的高度HF来表示其位置。与它相对应的井底压力就是流压Pf。与静液面和动液面之差(即H=HS-HF)相对应的压力差即为生产压差。沉没度是表示泵沉没在 动液面以下的深度，其大小应根据气油比的高低、原油进泵所需的压头大小来定。,阔酞袭喳梁铱彤折续蔗肚碌点花鼻挡
50、辕懦萧毖融的位希拽挛利浴市蜘茵眨抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,与自喷井不同的是抽油井一般都是通过液面的变化，来反应井底压力的变化。因此，抽油井的流动方程多采用下式来表示：,式中 Q油井产量，td；HS、LS 静液面的高度及深度，m；Hf、Lf动液面的高度及深度，m；K采油指数，t/(dm)。由上式可得：,颠雷擎痒忧秤憨琉怨雏辙消乖偶扎疏双公业练乖渠幽驼铂焚忘参邮溅酚傍抽油机节能、测试、热洗培训教抽油机节能、测试、热洗培训教,在测量液面时，套管压力往往不等于零，这样，在 不同套压下测得的液面并不直接反映井底压力的高低。为了除套压影响，提出一个“折算液面”的概念。,式中
