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影响泵效的因素及提高泵效的措施

一、泵效的概念泵效：泵的实际排量与泵的理论排量之比的百分数。泵效是衡量泵工作状况好坏的重要参数,也是反映油井管理水平的一项重要技术指标。泵效的表达式为:式中η-泵效,%;Q-泵每日的实际体积排量,m3/d;Qt-泵每日的理论排量,m3/d。注：计算泵效时,泵的实际排量和泵的理论排量单位要统一,都用质量排量或都用体积排量。 一般除连抽带喷的井外,泵效都是小于100%的,若泵效大于70%说明泵的工作状况良好。在实际生产中,一般泵效都低于70%。

二、影响泵效的因素影响泵效的因素：油井的工作制度选择的不合理、冲程损失的影响、气体的影响、漏失的影响和供液不足的影响。

(二)冲程损失的影响

冲程损失：是指光杆冲程与活塞冲程之差。形成冲程损失的原因：主要是上下冲程过程中抽油杆柱和油管柱承受交变载荷而产生弹性伸缩,使活塞冲程小于光杆冲程,从而减少了活塞所让出的体积,使泵效降低。

1.静载荷引起的冲程损失1)冲程损失的形成过程由于液柱载荷在上下冲程中交替作用在抽油杆和油管上,从而引起抽油杆柱和油管柱交替地增载和减载,同时交替地发生伸长和缩短。

2)冲程损失的计算(1)油井使用单级杆时的计算公式为:式中fr一抽油杆的截面积m2；ft一油管的截面积，m2；fp一油管的截面积，m2；E一抽油杆材料的弹性模量,Pa;钢的弹性模量为2.1×1011Pa;L一下泵深度,m。(2)油井使用多级抽油杆时的计算公式:式中L1、L2一一分别为第一级、第二级抽油杆的长度,m;fr1、fr2一一分别为第一级、第二级抽油杆的截面积m2。其他符号的意义同前。

从公式中可以看出：活塞的截面积越大,冲程损失越大;下泵深度越大,冲程损失越大;液体的密度越大,冲程损失越大;抽油杆的截面积越大,冲程损失越小;油管的截面积越大(即油管壁越厚),冲程损失越小。冲程损失影响的泵效:

解：查表4-2得7/8m、3/4in抽油杆的截面积为3.8cm2和2.85cm2。＝0.415（m）

2.惯性载荷对冲程损失的影响当悬点上升到上死点时,抽油杆在向上最大惯性力作用下减载而缩短,因此悬点到上死点后,抽油杆在惯性力的作用下带着活塞仍然上行,使活塞比静载荷改变时,向上多移动一段距离λ’。 当悬点运行到下死点时,抽油杆受到向下的最大惯性力,使抽油杆伸长,活塞又比静载荷改变时向下多移动一段距离λ″。 在惯性载荷的作用下,使活塞冲程比只有静载荷时要增加λi。λi＝λ’+λ″根据虎克定律:

实际上,由于抽油杆柱上各点所承受的惯性力不同,计算中一般取平均值,即取悬点惯性载荷的一半。

(三)气体对泵效的影响1.相关概念(1)防冲距:当活塞在下死点位置时,泵的固定阀与游动阀之间的距离(或活塞下端到固定阀罩之间的距离)。(2)余隙容积:固定阀与游动阀之间的泵筒容积。用Vs来表示。(3)充满系数:活塞上冲程时,吸入泵内的液体体积与活塞让出泵筒容积之比。用β表示,其表达式为式。式中VP一一一活塞让出的泵筒容积m3; V’O一一进入泵筒中液体的体积m3。(4)气锁:大量气体进入泵内,在抽汲时由于气体在泵内压缩和膨胀,使固定阀和游动阀无法打开,导致泵抽不出油的现象。

2.气体对泵效的影响由于抽油机井的井底压力都比较低,泵入口处的压力一般都低于饱和压力。在抽汲时,总会有气体随液体一起进入泵内。气体占据一定的泵内容积.在活塞上行时泵内气体膨胀,泵筒内压力不能及时下降,使固定阀不能及时打开,游动阀不能及时关闭,影响液体进泵;