抽油机分析及管理-08.4.15.ppt

2.漏失对示功图的影响 ① 排出部分的漏失 图3-32 泵排出部分漏失 柱塞的有效吸入行程： 泵效： ② 吸入部分漏失 图3-33 吸入凡尔漏失 柱塞的有效吸入行程： 泵效： 图3-34 吸入凡尔严重漏失 ③吸入部分和排出部分同时漏失 图3-35 吸入凡尔和排出凡尔同时漏失 3.柱塞遇卡的示功图 柱塞在泵筒内被卡死在某一位置时，在抽汲过程中柱塞无法移动而只有抽油杆的伸缩变形，图形形状与被卡位置有关。 图3-36 活塞卡在泵筒中部 第一节 泵效 泵效：在抽油井生产过程中，实际产量与理论产量的比值。 影响泵效的因素 (3) 漏失影响 (1) 抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩 (2) 气体和充不满的影响 (4) 体积系数的影响 . 1、泵效的概念 一、柱塞冲程 液柱载荷交替地由油管转移到抽油杆柱和由抽油杆柱转移到油管，使杆柱和管柱发生交替地伸长和缩短。 (一)静载荷作用下的柱塞冲程 柱塞冲程小于光杆冲程 抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩 泵效小于1 交变载荷作用 抽油杆柱和油管柱的自重伸长在泵工作的整个过程中是不变的，它们不会影响柱塞冲程。 冲程损失计算式： 柱塞冲程： 冲程损失： 图3-19 抽油杆和油管弹性伸缩示意图 抽油杆和油管弹性伸缩如图3-19所示。 多级抽油杆的冲程损失： 冲程损失的影响因素分析： (2) 抽油杆和油管的性质、组合； (3) 下泵深度； (4) 抽油泵的规格。 (1) 油层供液状况和生产流体的性质； (二)考虑惯性载荷后柱塞冲程的计算 当悬点上升到上死点时，抽油杆柱有向下的(负的)最大加速度和向上的最大惯性载荷，抽油杆在惯性载荷的作用下还会带着柱塞继续上行 。 当悬点下行到下死点后，抽油杆的惯性力向下，使抽油杆柱伸长，柱塞又比静载变形时向下多移动一段距离 。 柱塞冲程增加量： 由于抽油杆柱上各点所承受的惯性力不同，计算中近似取其平均值，即： 根据虎克定律，惯性载荷引起的柱塞冲程增量为： 因此，考虑静载荷和惯性载荷后的柱塞冲程为： 上冲程： 下冲程： (三)抽油杆柱的振动对柱塞冲程的影响 理论分析和实验研究表明：抽油杆柱本身振动的相位在上下冲程中几乎是对称的，即如果上冲程末抽油杆柱伸长，则下冲程末抽油杆柱缩短。因此，抽油杆振动引起的伸缩对柱塞冲程的影响是一致 ，即要增加都增加，要减小都减小。其增减情况取决于抽油杆柱自由振动与悬点摆动引起的强迫振动的相位配合。 液柱载荷交变作用 抽油杆柱变速运动 抽油杆柱振动 抽油杆柱变形 因此，抽油杆柱振动对柱塞冲程的影响存在着冲次、冲程配合的有利与不利区域。 二、泵的充满程度 气锁：抽汲时由于气体在泵内压缩和膨胀，吸入和排出阀无法打开，出现抽不出油的现象。 图3-20 气体对冲满程度的影响 余隙比： 充满系数： 充满系数推导过程p139。 K=VS/VP R=Vg/VL 泵充满程度的影响因素分析： (1) 生产流体的性质—气液比 R愈小，?就越大。增加泵的沉没深度或使用气锚。 (2) 防冲距 泵吸入口压力 下死点静止状态下柱塞与泵吸入口的距离 K值越小，?值就越大。尽量减小防冲距，以减小余隙。 三、泵的漏失 (1) 排出部分漏失 (2) 吸入部分漏失 (3) 其它部分漏失 如油管丝扣、泵的连接部分及泄油器不严等 影响泵效漏失 漏失很难计算，除了新泵可根据试泵实验测试结果和相关式估算外，泵由于磨损、砂蜡卡和腐蚀所产生的漏失以及油管丝扣、泵的连接部分和泄油器不严等所产生的漏失很难计算。 柱塞与衬套间隙漏失计算 静止条件下的漏失量： 活塞向上运动时上带液量： 总漏失量为： 所以只考虑柱塞间隙漏失时，漏失系数为： 四、提高泵效的措施 (1)选择合理的工作方式 ①选用大冲程、小冲次，减小气体影响，降低悬点载荷，特别是稠油的井。 ②连喷带抽井选用大冲数快速抽汲，以增强诱喷作用。 ③深井抽汲时，S和N的选择一定要避开不利配合区。 (2)确定合理沉没度。 (3)改善泵的结构，提高泵的抗磨、抗腐蚀性能。 (4)使用油管锚减少冲程损失 (5)合理利用气体能量及减少气体影响 气锚分离原理 1.静载荷 (一)悬点所承受的载荷 包括：抽油杆柱载荷；作用在柱塞上的液柱载荷；沉没压力对悬点载荷的影响；井口回压对悬点载荷的影响 ①抽油杆柱载荷 上冲程： (即杆柱在空气中的重力) 下冲程： (即杆柱在液体中的重力) . 第二节 抽油机悬点载荷计算 ②作用在柱塞上的液柱载荷 上冲程 游动阀关闭，作用在柱塞上的