抽油機(jī)示功圖淺析-文庫吧資料
2025-06-29 00:03本頁面
【正文】 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。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。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。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。在計(jì)算動(dòng)載時(shí)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(dòng)載荷。懸點(diǎn)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(diǎn)最大和最小載荷；WjWj2——上、下沖程中的懸點(diǎn)靜載荷；II2——上、下沖程中的最大慣性載荷；Pv——振動(dòng)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(jì)。本文主要介紹簡(jiǎn)化公式。、懸點(diǎn)最大和最小載荷懸點(diǎn)最大和最小載荷是進(jìn)行抽油桿柱設(shè)計(jì)和合理選擇抽油機(jī)的重要依據(jù)。作用在懸點(diǎn)上的摩擦載荷由以下六部分組成。對(duì)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(diǎn)載荷。桿、管、液三組彈性體的振動(dòng)相互影響，再加上阻尼的作用，使整個(gè)系統(tǒng)的振動(dòng)相當(dāng)復(fù)雜。、振動(dòng)載荷實(shí)際上，細(xì)長(zhǎng)的抽油桿柱和液柱具有較大的彈性或可壓縮性。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(jì)。動(dòng)載荷主要包括慣性載荷和振動(dòng)載荷。其它情況下，實(shí)測(cè)示功圖與理論示功圖可能會(huì)有較大差異。故DA為泵的排液過程，且DA= Sp。CDA為下沖程靜載變化線，其中CD為卸載線。這一加載過程中，游動(dòng)閥和固定閥均處于關(guān)閉狀態(tài)，B點(diǎn)加載結(jié)束。Sp=S－λ （19）抽油機(jī)井靜載理論示功圖（圖1）懸點(diǎn)靜載荷隨懸點(diǎn)位移的變化規(guī)律為平行四邊形ABCD，此圖稱為靜載理論示功圖。此時(shí)，只有當(dāng)懸點(diǎn)向下位移超過λ以后，柱塞與泵筒之間才產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，游動(dòng)閥打開，柱塞下面液體才被排到上面來。只有當(dāng)懸點(diǎn)向上位移超過λ以后，也就是當(dāng)抽油桿柱和油管柱靜載變形結(jié)束后，柱塞和泵筒之間才產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，固定閥才打開，柱塞才開始抽油。油管柱在靜載作用下的變形量為：λt= WL′Lp/（E At）= Et WL′Lp （16）Et= 1/（E At） （17）λt——油管柱靜載變形，m；At——油管金屬橫截面積，m2；Et——油管彈性常數(shù)，KN1；總的靜載變形量λ為抽油桿柱和油管柱兩部分靜載變形之和：λ=λr＋λt=（Er＋Et） WL′Lp （18）在抽油桿伸長(zhǎng)和油管柱縮短變形期間，雖然懸點(diǎn)在向上運(yùn)動(dòng)，但柱塞與泵筒之間并無相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在靜載荷差作用下，抽油桿柱伸長(zhǎng)或縮短的變形量可根據(jù)虎克定律確定：λr= WL′Lp/（E Ar）= Er WL′Lp （14）Er= 1/（E Ar） （15）λr——抽油桿柱靜載變形，m；E——抽油桿彈性模量，108kPa；Er——抽油桿彈性常數(shù)，KN1；如果油管底部不錨定，在由下沖程轉(zhuǎn)為上沖程時(shí)，隨著游動(dòng)閥關(guān)閉，固定閥打開，在抽油桿柱增載WL′的同時(shí)，油管柱會(huì)減載WL′，使油管柱縮短。Wj2= Wr′ （13）、靜載荷作用下的理論示功圖在由下沖程轉(zhuǎn)為上沖程時(shí)，懸點(diǎn)載荷由Wr′變?yōu)閃r′＋WL′，增加了載荷WL′，會(huì)使細(xì)長(zhǎng)的抽油桿柱伸長(zhǎng)。井口回壓在下沖程中減輕了懸點(diǎn)載荷：Wj2= Wr′－Pt Ar
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