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抽油機(jī)示功圖淺析(編輯修改稿)

2026-07-20 00:03 本頁面

　

【文章內(nèi)容簡介】動(dòng)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(shí)測示功圖可能接近靜載荷理論示功圖。其它情況下，實(shí)測示功圖與理論示功圖可能會(huì)有較大差異。、懸點(diǎn)動(dòng)載荷抽油機(jī)帶動(dòng)抽油桿柱和液柱作周期性的變速運(yùn)動(dòng)中會(huì)產(chǎn)生慣性力，引起桿柱和液柱彈性振動(dòng)均作用于懸點(diǎn)，而這些載荷的大小和方向與懸點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，稱為動(dòng)載荷。動(dòng)載荷主要包括慣性載荷和振動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)，所做運(yùn)動(dòng)是非勻速運(yùn)動(dòng)，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(jì)。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(dòng)載荷實(shí)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(yùn)動(dòng)和液柱載荷周期性的作用于下端使桿柱產(chǎn)生彈性振動(dòng)，液柱下端周期性的被泵柱塞所推動(dòng)而使液柱產(chǎn)生振動(dòng)；當(dāng)油管柱下端未錨定時(shí)，在液柱載荷周期性的作用下，管柱也會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。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。在考慮振動(dòng)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(diǎn)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(diǎn)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(dòng)閥的阻力。、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)。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(shí)用計(jì)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(shí)懸點(diǎn)承受靜載、動(dòng)載和摩擦力三類載荷。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)。在靜載計(jì)算時(shí)忽略井口回壓和套壓的影響。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。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(shí)際工作中是以實(shí)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(shí)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(dòng)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(shí)，氣體受壓縮，泵內(nèi)壓力不能迅速提高，使游動(dòng)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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