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第十章??有杆泵采油(序,第一节,第二节)
第一节??系统组成及泵的工作原理
一、?教学目的及要求(分掌握、熟悉、了解三个层次): 掌握有杆泵采油系统组成及泵的工作原理,泵的分类、适用条件; 掌握抽油机的悬点运动规律(简化方法公式的推导及其最大加速度公式)。
二、教学重点、难点、关键知识点及采用的措施: 重点:有杆泵采油系统组成及泵的工作原理,抽油机的悬点运动规律。
难点:曲柄滑块机构模型悬点运动规律。
三、教学基本内容(提纲)
(一)系统组成及抽油装置( P261) ?其工作过程是:
1.抽油机(主要地面设备)????2.抽油泵 抽油泵是有杆泵抽油系统中的主要设备。 按结构分类 按用途分类
(1)管式泵????? (2)杆式泵
? 特点?????????????特点是 ??? 应用范围??????????应用范围 3. 光杆与抽油杆 ?光杆 ?分类: 常用的抽油杆:普通抽油杆、玻璃纤维抽油杆、空心抽油杆 此外,还有连续杆、钢丝绳杆、不锈钢杆以及非金属带状杆等特殊用 ? 途的抽油杆。 (二) 泵的工作原理泵的活塞上、下运动一次称为一个冲程: 光杆冲程(或活塞冲程):悬点(或活塞)在上、下死点间的位移,用?光杆(或活塞)来表示。 冲次: 每分钟内完成上、下冲程的次数,用n来表示。 1.上冲程???? ??2.下冲程 沉没压力:环形空间液柱压力(作用在泵上 )
第二节 抽油机的悬点运动规律
研究目的 悬点:抽油机光杆在驴头上的悬挂点; 运动规律: 研究悬点位移、速度和加速度的变化规律四连杆机构:(运动复杂通常用简化方法) 固定杆:游梁支点与曲柄轴的连线;
游动杆:曲柄、连杆、游梁后臂;
简谐运动 曲柄滑块
一、?教学目的及要求(分掌握、熟悉、了解三个层次): 掌握精确方法推导悬点运动规律的思路和步骤; 掌握抽油机悬点载荷的类型及其计算。
二、教学重点、难点、关键知识点及采用的措施: 重点:抽油机悬点载荷的类型及其计算 难点:抽油杆柱的振动引起的悬点载荷大小和方向及其与运动的关系。
三、教学基本内容(提纲)
(一)简化方法
本次课讲授
(二)精确方法
已知: ,悬点的位移、速度和加速度分 别为 ???? ? ?悬点运动速度和加速度的另一种较为简便表达式 ?
四、?讨论、作业和思考: .对比描述悬点运动规律的简化方法和精确方法,可以得出什么样的结论.什么叫抽油杆柱的初变形期,初变形期的特点是什么.为什么抽汲高粘原油时,往往采用低冲次、长冲程的工作方式
第三节 抽油机悬点载荷计算
一、?教学目的及要求(分掌握、熟悉、了解三个层次): 掌握抽油杆柱与液柱的惯性产生的悬点载荷,摩擦载荷、其它载荷对悬点的作用。 掌握简化的悬点的最大和最小载荷表达式及其简化条件。
二、教学重点、难点、关键知识点及采用的措施: 重点:惯性载荷的大小和方向及其与加速度的关系 难点:考虑抽油杆柱的弹性时,抽油杆柱产生的惯性载荷。
三、教学基本内容(提纲)?(一) 悬点承受的载荷??1. 抽油杆柱的重力产生的悬点静载荷? 2. 液柱的重力产生的悬点载荷 ??3. 振动载荷与惯性载荷(1) 抽油杆柱的振动引起的悬点载荷本次课讲授:
(2) 抽油杆柱与液柱的惯性产生的悬点载荷(惯性载荷 ) 抽油杆柱、液柱变速运动存在惯性力。 ①:若忽略抽油杆柱和液柱的弹性抽油杆柱和液柱悬点的运动规律。 最大的惯性载荷 ? 上冲程: 杆:? 液: 下冲程:杆: ??? (10-33)? 液柱: 作用在油管上,对悬点无影响
②:考虑抽油杆柱的弹性时,抽油杆柱产生的惯性载荷: ?初变形期末:抽油杆变速运动产生附加的惯性载荷抽油杆柱的质量、悬点加 速度及其在杆柱上的分布。 为了讨论问题方便,将悬点运动近似地看做简谐运动。这时,悬点运动的加速度为 ????????? ????? ???(10-34)4. 摩擦载荷(由5部分组成)
(1) 抽油杆柱与油管的摩擦力(2) 柱塞与衬套之间的摩擦力(3) 抽油杆柱与液柱之间的摩擦力(4) 液柱与油管之间的摩擦力(5) 液体通过游动阀的摩擦力?5. 其它载荷
(1)沉没压力造成的载荷(只发生在上冲程,减小悬点载荷)
(2)回压(地面管线)造成的载荷
(二)、 悬点的最大和最小载荷
抽油机在上、下冲程中悬点载荷的组成是不同的。最大载荷和最小载荷的计算式分别为 上冲程????????
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