抽油機(jī)示功圖淺析(編輯修改稿)
2025-07-20 00:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 動閥被頂開，泵開始排液。故DA為泵的排液過程，且DA= Sp。在抽油機(jī)沖次較低而泵掛又不深的油井，實測示功圖可能接近靜載荷理論示功圖。其它情況下，實測示功圖與理論示功圖可能會有較大差異。、懸點動載荷抽油機(jī)帶動抽油桿柱和液柱作周期性的變速運動中會產(chǎn)生慣性力，引起桿柱和液柱彈性振動均作用于懸點，而這些載荷的大小和方向與懸點的運動狀態(tài)有關(guān)，稱為動載荷。動載荷主要包括慣性載荷和振動載荷。、慣性載荷慣性載荷是抽油桿在隨著驢頭上下往復(fù)運動時，所做運動是非勻速運動，產(chǎn)生的慣性力方向與加速度方向相反。如果在液柱中含氣較多和沖次較小的情況下，液柱引起的慣性載荷可忽略不計。慣性載荷對理論示功圖的影響是使示功圖發(fā)生小角度旋轉(zhuǎn)。、振動載荷實際上，細(xì)長的抽油桿柱和液柱具有較大的彈性或可壓縮性。桿柱頂端周期性的上下運動和液柱載荷周期性的作用于下端使桿柱產(chǎn)生彈性振動，液柱下端周期性的被泵柱塞所推動而使液柱產(chǎn)生振動；當(dāng)油管柱下端未錨定時，在液柱載荷周期性的作用下，管柱也會產(chǎn)生振動。桿、管、液三組彈性體的振動相互影響，再加上阻尼的作用，使整個系統(tǒng)的振動相當(dāng)復(fù)雜。在考慮振動載荷的理論示功圖，是在BC和DA線上出現(xiàn)逐漸減弱的波浪。對于低沉沒度和供液不足的油井，由于泵的充滿程度差，可能發(fā)生柱塞與泵內(nèi)液面的撞擊，將產(chǎn)生較大的沖擊載荷，從而影響懸點載荷。、摩擦載荷在井液粘度不大的直井中，摩擦載荷不大，一般可忽略，但是對于井液粘度較大的井，其摩擦載荷可高達(dá)十幾千牛以上，是不能忽略的。作用在懸點上的摩擦載荷由以下六部分組成。1）、抽油桿與油管之間的摩擦力；2）、柱塞與泵筒之間的摩擦力；3）、抽油桿柱與液柱之間的摩擦力；4）、光桿與盤根之間的摩擦力；5）、液柱與油管之間的摩擦力；6）、液體通過游動閥的阻力。、懸點最大和最小載荷懸點最大和最小載荷是進(jìn)行抽油桿柱設(shè)計和合理選擇抽油機(jī)的重要依據(jù)。由于井下情況和抽油過程的復(fù)雜性，要尋求一種能適應(yīng)各種油井情況的載荷實用計算公式是比較困難的。本文主要介紹簡化公式。根據(jù)前面的分析，抽油機(jī)工作時懸點承受靜載、動載和摩擦力三類載荷。懸點最大載荷發(fā)生在下沖程中，其值分別為：Wmax=Wj1＋I(xiàn)1＋Pv＋Fu （20）Wmin=Wj2＋I(xiàn)2－Pv－Fd （21）Wmax、Wmin——懸點最大和最小載荷；WjWj2——上、下沖程中的懸點靜載荷；II2——上、下沖程中的最大慣性載荷；Pv——振動載荷；Fu、Fd——上、下沖程中的最大摩擦載荷；在直井、稀油、沖次較低的情況下，摩擦力可忽略不計。在靜載計算時忽略井口回壓和套壓的影響。在計算動載時僅考慮抽油桿的慣性載荷，忽略液體的慣性載荷和桿柱的振動載荷。所以發(fā)生在上沖程的最大載荷可簡化為：Wmax=Wj1＋I(xiàn)r1 =Wr′＋WL′＋WrSn2/1440 （22）最小載荷可簡化為：Wmin=Wj2＋I(xiàn)r2 =Wr′－WrSn2/1440 （23）典型示功圖分析在實際工作中是以實測示功圖作為分析抽油泵工作狀況的主要依據(jù)。由于抽油機(jī)井情況較為復(fù)雜，在生產(chǎn)過程中抽油泵將受到制造質(zhì)量、安裝質(zhì)量以及砂、蠟、水、氣、稠油、腐蝕等多種因素的綜合影響。在分析過程中既要依據(jù)示功圖和油井的各種資料作全面分析，又要找出影響示功圖的主要因素。典型示功圖是指某一因素的影響十分明顯，其形狀代表了該該因素影響下的基本特征。雖然實際情況下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基本特征。、正常功圖動載荷和摩擦載荷不大，充滿良好，漏失較小的正常功圖，較接近于理論靜載荷示功圖。、氣體對示功圖的影響由于在下沖程結(jié)束前，泵的余隙內(nèi)殘存一定數(shù)量的溶解氣和壓縮氣，上沖程開始后泵內(nèi)壓力因氣體的膨脹而不能很快降低，使固定閥打開滯后，加載變緩。余隙越大，殘余的氣量越多，泵口壓力越低，則固定閥打開滯后的越多，則線越長。下沖程時，氣體受壓縮，泵內(nèi)壓力不能迅速提高，使游動閥滯后打開，卸載變緩。泵的余隙越大，進(jìn)入泵內(nèi)的氣量越多，示功圖卸載線的上凸拋物線越明顯。、泵充不滿對示功圖的影響當(dāng)沉沒度過小，供液不足，使液體不能充滿泵
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