实用工程计算.ppt

某抽油井泵挂深度为800m，泵径为56mm，油井含水40%，混合液密度为0.86t/m3，抽油杆直径为22mm，62mm油管下井生产，计算该井的冲程损失。钢的弹性摸量E=2.1?105Mpa。 例五 已知：L=800m d=22mm=2.2cm D=73mm=7.3 cm D/=62mm=6.2 cm r混= 0.86t/m3 f水=40% E=2.1?105Mpa D泵=56mm 求：λ=？ 解：由λ= P/液?L/E（1/f杆+1/f管）可知 P/液=?D2/4 ? r混? L=3.14/4?0.0562?800?0.86=1.96（t）=1960（Kg） f杆=?d2/4=3.14 ? 2.222/4=3.79（cm2） f管=?/4（D2-d2）=3.14/4?（7.32-6.22）=11.65（cm2） λ=P/液L/E ? （1/f杆+1/f管） =1960?800/2.1?105（1/3.79+1/11.65） =22.08（cm）=0.2208（m） 答：该井的冲程损失为0.2208米。 例题解答 1）抽油杆直径越小冲程损失越大； 2）钢丝绳越长冲程损失越大； 3）油管实心面积越小，冲程损失越大； 4）泵挂越深、泵径越大，冲程损失越大。 4、冲程损失给我们带来的思考 1、应力——单位面积上所受的力叫应力。数学表达式：σ=F/A 单位：N/mm2 2、许用应力——杆件工作时允许产生的最大应力称为许用应力。在实际工作中杆件截面积上的实际应力（工作应力）应小于或等于许用应力。σ=F/A≤[σ] 七、许用应力计算及应用 3、基本公式 [σ]=（σ振?σmax）÷2 σ振=（σmax-σmin）÷2=（pmax-pmin）÷2f杆 σmax = pmax÷f杆 4、符号意义 [σ]—许用应力（N/mm2或Mpa） σ振—应力振幅（N/mm2或Mpa） σmax—杆件承受的最大应力（N/mm2或Mpa） σmin—杆件承受的最小应力（N/mm2或Mpa） f杆—抽油杆截面积（mm2） pmax—驴头悬点承受的最大负荷（N） pmin—驴头悬点承受的最小负荷（N） 某井采用7///8抽油杆生产，实际悬点最大载荷为4780kg，悬点最小载荷为1842 kg，7///8抽油杆许用应力7.0kg/mm2，请校对该抽油杆强度是否符合要求。 例 六 已知：[σ]= 7.0kg/mm2 pmax=4780kg pmin=1842kg d=22mm 求：σ折=？ 解：由 [σ]=（ σ振副?σmax）÷2 可知 f杆=?d2/4=3.14/4?222=380（mm2） σ振幅=（Pmax-pmin）÷2f杆 =（4780-1842）÷2?380=3.866（Kg/mm2） σmax= Pmax÷ f杆=4780÷380=12.6（Kg/mm2） σ折=（σ振幅?σmax）÷2 σ折=（12.6 ×3.866）÷2 =6.98（kg/mm2） ＜7.0kg/mm2 答：折算应力小于许用应力所以该井抽油杆强度符合要求。 解答参考 1)进行强度校对 在工程实际中，当需要检验某已知杆件是否安全可靠时，我们可根据已知的力和受力面积计算出杆件的工作应力σ，然后和[σ]比较，如满足σ≤[σ]，则此构件具有足够的强度，反之强度不够。 2)设计截面尺寸 如构件受载荷是已知的，所选材料是确定的，则可以设计构件截面具体尺寸；首先根据已知载荷和所用材料的许用应力[σ]，求得构件所需截面积，由A≥N/[σ]可得出，然后按构件的形状计算出具体尺寸。 5、应力在实际生产中的应用 3）计算许可载荷 如受压、受拉构件横截面积A和许用应力[σ]是已知的，则可求出构件所能承受的最大轴向力N≤A×[σ]，然后便可确定构件的许可载荷。 1、系统效率——将液体举升到地面的有效作功能量与系统输入的能量之比。也就是说系统的有效功率与输入功率的比值。 2、基本公式 η==（Q日×H实）/（367.2×W日）×100% 八、抽油井系统效率 3、计算抽油井实际举液高度 由H实=H动+（p油- p套）×100/ r混可知 4、计算日耗电 WB=31/2I线×V线×cosφ×24/1000 5、符号意义 Q日—油井日产液量m3/d H实—实际举升高度m （有效扬程） W日——日耗电（kw） 八、抽油井系统效率 某抽油井日产液为180m3/d，含水40%，原油密度0.86，线电流和线电压分别为48A和380V，动液面深度为600m，井口油、套压分别为0.5 Mpa和1.0Mpa，功率因数