1.抽油泵泵效分析(2013.6)PPT优秀课件

1、1 第一部分第一部分抽油泵泵效分析抽油泵泵效分析 中国石油大庆培训中心中国石油大庆培训中心2第一部分第一部分 抽油泵泵效分析抽油泵泵效分析讲述内容：讲述内容：一、抽油泵简介一、抽油泵简介二、影响抽油泵泵效的因素二、影响抽油泵泵效的因素三、提高抽油泵效的措施三、提高抽油泵效的措施3 抽油泵：抽油泵：又叫又叫深井泵，是有杆泵深井泵，是有杆泵采油的一种专用设采油的一种专用设备。备。抽油泵抽油泵下在油下在油井井筒中井井筒中动液面动液面以以下一定深度，依靠下一定深度，依靠抽油杆抽油杆传递传递抽油机抽油机动力，将原油抽出动力，将原油抽出地面。地面。游梁式抽油机游梁式抽油机抽油泵采油装置图抽油泵采油装置图1

2、-1-固定阀；固定阀；2-2-柱塞；柱塞；3-3-油管；油管；4-4-抽油杆；抽油杆；5-5-套管；套管；6-6-套管三通；套管三通；7-7-法兰盘；法兰盘；8-8-油管三通；油管三通；9-9-光杆密封盒；光杆密封盒；10-10-套管闸门；套管闸门；11-11-套压表；套压表；12-12-回压闸门；回压闸门；13-13-油压表；油压表；14-14-生产闸门；生产闸门；15-15-悬绳器；悬绳器；16-16-驴头；驴头；17-17-中轴承；中轴承；18-18-连杆；连杆；19-19-曲柄；曲柄；20-20-减速器；减速器；21-21-电动机；电动机；22-22-刹车刹车装置；装置；23-23-配

3、电箱配电箱抽油抽油机机抽油抽油泵泵电动电动机机井口装井口装置置抽油抽油杆杆配电配电箱箱动液动液面面一、抽油泵简介一、抽油泵简介4 对抽油泵要求：对抽油泵要求：抽油泵下入深度抽油泵下入深度从几百米到几千米，所抽汲的液体中从几百米到几千米，所抽汲的液体中常含有砂、蜡、水、气及有腐蚀性的常含有砂、蜡、水、气及有腐蚀性的物质，其工作环境恶劣，所以要求抽物质，其工作环境恶劣，所以要求抽油泵结构简单，便于起下，制造泵的油泵结构简单，便于起下，制造泵的材料耐磨，抗腐蚀性能好，使用寿命材料耐磨，抗腐蚀性能好，使用寿命长，加工安装质量高，降低使用故障长，加工安装质量高，降低使用故障率。率。 为了适应多种多样的油

4、井条件，为了适应多种多样的油井条件，因此设计制造的抽油泵的类型很多。因此设计制造的抽油泵的类型很多。我国抽油泵行业标准是我国抽油泵行业标准是SY/T5059SY/T5059一一9191抽油泵抽油泵。抽油泵实物图抽油泵实物图5（一）抽油泵类型（一）抽油泵类型 按抽油泵的结构和在井内安装的原理，抽油泵分为：按抽油泵的结构和在井内安装的原理，抽油泵分为：管式泵管式泵和和杆式泵杆式泵两种。两种。 抽油泵抽油泵管式泵管式泵厚壁泵筒泵厚壁泵筒泵薄壁泵筒泵薄壁泵筒泵 整体泵筒泵整体泵筒泵组合式泵筒泵组合式泵筒泵杆式泵杆式泵动筒式泵动筒式泵（底部固定）（底部固定）厚壁筒泵厚壁筒泵薄壁筒泵薄壁筒泵组合筒泵组合筒

5、泵定筒式泵定筒式泵组合筒泵组合筒泵薄壁筒泵薄壁筒泵厚壁筒泵厚壁筒泵顶部固定泵顶部固定泵底部固定泵底部固定泵顶部固定泵顶部固定泵底部固定泵底部固定泵顶部固定泵顶部固定泵底部固定泵底部固定泵6 按抽油泵用途，抽油泵分为：按抽油泵用途，抽油泵分为：常规泵常规泵和和特种泵特种泵两类。两类。 常规泵常规泵特种泵特种泵抽油泵抽油泵 抽稠泵抽稠泵串联泵串联泵分轴混出泵分轴混出泵双作用泵双作用泵抽稠防砂泵抽稠防砂泵防砂泵防砂泵防气泵防气泵掺稀释液抽稠泵掺稀释液抽稠泵液力反馈泵液力反馈泵 常规抽油泵或标准抽油泵：常规抽油泵或标准抽油泵：符合抽油泵标准设计和符合抽油泵标准设计和制造的抽油泵。制造的抽油泵。 特殊抽

6、油泵或专用抽油泵：特殊抽油泵或专用抽油泵：具有专门用途，或具有具有专门用途，或具有与标准结构或尺寸不同的抽油泵。与标准结构或尺寸不同的抽油泵。7 1.1.常规抽油泵常规抽油泵 （1 1）管式泵）管式泵 a.a.管式泵的结构：管式泵的结构：主要由泵主要由泵筒、固定阀和带有游动阀的空筒、固定阀和带有游动阀的空心柱塞组成。心柱塞组成。 b.b.管式泵结构的特点：管式泵结构的特点：泵筒泵筒连接在油管柱的下端，为油管连接在油管柱的下端，为油管柱的延续部分，固定阀安装在柱的延续部分，固定阀安装在泵筒下端，带游动阀的柱塞与泵筒下端，带游动阀的柱塞与抽油杆柱下端连接在一起下入，抽油杆柱下端连接在一起下入，在泵

7、筒部位工作。在泵筒部位工作。 管式泵（有衬套）结构示意图管式泵（有衬套）结构示意图1-1-下部接箍下部接箍;2-;2-固定阀固定阀;3-;3-衬套衬套;4-;4-泵泵筒筒;5-;5-上、下游动阀上、下游动阀;6-;6-柱塞柱塞;7-;7-上部上部接箍接箍;8-;8-拉杆拉杆; ;9-9-油管油管管管式式泵泵8管式泵（有衬套）结构示意图管式泵（有衬套）结构示意图1-1-下部接箍下部接箍;2-;2-固定阀固定阀;3-;3-衬套衬套;4-;4-泵泵筒筒;5-;5-上、下游动阀上、下游动阀;6-;6-柱塞柱塞;7-;7-上部上部接箍接箍;8-;8-拉杆拉杆; ;9-9-油管油管管式泵（无衬套）结构示意

8、图管式泵（无衬套）结构示意图1-1-下部接箍下部接箍;2-;2-固定阀固定阀;3-;3-上、下上、下游动阀游动阀;4-;4-泵筒泵筒;5-;5-柱塞柱塞;6-;6-上部接上部接箍箍;7-;7-拉杆拉杆;8-;8-油管油管 c.c.类型：类型：根据泵筒的结构不同，可分为根据泵筒的结构不同，可分为组合式泵筒管组合式泵筒管式泵式泵和和整体泵筒管式泵整体泵筒管式泵。 9 d.d.管式泵的特点管式泵的特点 优点：优点： （1 1）结构简单、加工方便、价格便宜。）结构简单、加工方便、价格便宜。 （2 2）且油流通道大，在相同油管直径下允许下入的泵）且油流通道大，在相同油管直径下允许下入的泵径大，因此排量大

9、。径大，因此排量大。 （3 3）适用于产液量高、油井较浅、含砂较多、气量较）适用于产液量高、油井较浅、含砂较多、气量较小的井使用。小的井使用。 缺点：缺点： （1 1）检泵和换泵时必须起出油管，修井工作量大。）检泵和换泵时必须起出油管，修井工作量大。 （2 2）不适用于深井。）不适用于深井。10定筒式顶部固定杆式泵示意图定筒式顶部固定杆式泵示意图1-1-油管油管;2-;2-支承定位密封装置支承定位密封装置;3-;3-柱柱塞塞;4-;4-游动阀游动阀;5-;5-内工作筒内工作筒;6-;6-固定固定阀阀;7-;7-外工作筒外工作筒 （2 2）杆式泵）杆式泵 a.a.杆式泵的结构：杆式泵的结构：主要

10、主要由泵筒、柱塞、游动阀、固由泵筒、柱塞、游动阀、固定阀、泵定位密封部分及外定阀、泵定位密封部分及外工作筒组成。工作筒组成。 b. b.杆式泵的结构特点：杆式泵的结构特点：有内、外两个工作筒。使用有内、外两个工作筒。使用时是把外工作筒随油管柱下时是把外工作筒随油管柱下入井中，而后把装衬套和柱入井中，而后把装衬套和柱塞的内工作筒连接在抽油杆塞的内工作筒连接在抽油杆柱下端下井，并插入外工作柱下端下井，并插入外工作筒中。起出时是通过抽油杆筒中。起出时是通过抽油杆柱把内工作筒拔出。柱把内工作筒拔出。 11 c.c.杆式泵的类型杆式泵的类型 （a a）定筒式顶部固定杆式泵）定筒式顶部固定杆式泵 结构特点

11、：结构特点：泵由泵顶部的固定支泵由泵顶部的固定支承装置将泵筒固定在油管内的预定承装置将泵筒固定在油管内的预定位置上。位置上。 优点：优点：在柱塞运动时可将锁紧装在柱塞运动时可将锁紧装置四周的砂子冲掉，防止砂卡，起置四周的砂子冲掉，防止砂卡，起泵作业容易；泵筒可绕顶部锁紧装泵作业容易；泵筒可绕顶部锁紧装置这个支点摆动，所以在斜井中下置这个支点摆动，所以在斜井中下泵时，不会损坏；在固定位置深度泵时，不会损坏；在固定位置深度相同的情况下，泵的沉没度比底部相同的情况下，泵的沉没度比底部固定的杆式抽油泵更大，所以更适固定的杆式抽油泵更大，所以更适合低产井和低液面井中使用；顶部合低产井和低液面井中使用；顶

12、部固定位置使泵本身具有气锚作用，固定位置使泵本身具有气锚作用，可在含气较多的油井中使用。可在含气较多的油井中使用。定筒式顶部固定杆式泵结构定筒式顶部固定杆式泵结构图图12 （b b）定筒式底部固定杆式泵）定筒式底部固定杆式泵 结构特点：结构特点：泵由泵的底部锁泵由泵的底部锁紧装置将泵筒固定在油管内的预紧装置将泵筒固定在油管内的预定位置上。定位置上。 优点：优点：泵筒不会因液柱作用泵筒不会因液柱作用而伸长、只受外压、间隙不会增而伸长、只受外压、间隙不会增大；适合在深井中使用；泵筒可大；适合在深井中使用；泵筒可绕底部锁紧装置这个支点摆动，绕底部锁紧装置这个支点摆动，可在斜井中使用。可在斜井中使用。

13、 定筒式底部固定杆式泵结构定筒式底部固定杆式泵结构图图13 （c c）动筒式底部固定杆式泵）动筒式底部固定杆式泵 结构特点：结构特点：泵的泵筒与抽油杆泵的泵筒与抽油杆柱连接，并作上下运动，柱塞通过柱连接，并作上下运动，柱塞通过拉管及底部锁紧装置固定在油管内拉管及底部锁紧装置固定在油管内预定位置上的支承套上。预定位置上的支承套上。 优点：优点：用在含砂较多的油井中。用在含砂较多的油井中。因为工作时泵筒上下运动，不停地因为工作时泵筒上下运动，不停地搅动井液，砂粒不易沉积在锁紧装搅动井液，砂粒不易沉积在锁紧装置上产生卡泵，在周期开采抽油井置上产生卡泵，在周期开采抽油井停抽时，顶部阀球封闭阀座，油管停

14、抽时，顶部阀球封闭阀座，油管中的砂粒不会沉积在泵内产生卡泵；中的砂粒不会沉积在泵内产生卡泵；固定阀和出油阀都为开式阀罩，流固定阀和出油阀都为开式阀罩，流体的局部阻力小，有利于含砂较多体的局部阻力小，有利于含砂较多的井液排出。的井液排出。 动筒式底部固定杆式泵结构图动筒式底部固定杆式泵结构图14抽油泵工作原理图抽油泵工作原理图a-a-柱塞上行柱塞上行 b-b-柱塞下行柱塞下行 1-1-拉杆拉杆 2-2-泵筒泵筒 3-3-游动阀游动阀4-4-柱塞柱塞 5-5-固定阀固定阀上死点上死点S下死点下死点（二）管式抽油泵工作原理（二）管式抽油泵工作原理15 管式抽油泵工作原理可概管式抽油泵工作原理可概括为

15、：括为：柱塞上行时，游动阀柱塞上行时，游动阀关，固定阀开，吸液入泵，关，固定阀开，吸液入泵，排液出井；柱塞下行时，固排液出井；柱塞下行时，固定阀关，游动阀开，泵内液定阀关，游动阀开，泵内液体转入油管。体转入油管。 抽油泵工作原理图抽油泵工作原理图a-a-柱塞上行柱塞上行 b-b-柱塞下行柱塞下行 1-1-拉杆拉杆 2-2-泵筒泵筒 3-3-游动阀游动阀4-4-柱塞柱塞 5-5-固定阀固定阀上死点上死点S下死点下死点16上死点上死点S下死点下死点上死点上死点下死点下死点S （1 1）相关概念）相关概念 光杆冲程：光杆冲程：抽油机驴头抽油机驴头上下往复运动时在光杆上的上下往复运动时在光杆上的最大位

16、移。最大位移。 柱塞冲程：柱塞冲程：抽油泵柱抽油泵柱塞在井下工作时，上、下往塞在井下工作时，上、下往复运动的最大位移。复运动的最大位移。 冲数（冲次）：冲数（冲次）：每分每分钟抽油机驴头上、下往复运钟抽油机驴头上、下往复运动的次数。动的次数。 （三）抽油泵理论排量（三）抽油泵理论排量 17（2 2）理论排量公式）理论排量公式 a. a.体积排量体积排量抽油泵工作原理图抽油泵工作原理图a-a-柱塞上行柱塞上行 b-b-柱塞下行柱塞下行 1-1-拉杆拉杆 2-2-泵筒泵筒 3-3-游动阀游动阀4-4-柱塞柱塞 5-5-固定阀固定阀上死点上死点S下死点下死点KSnQ理或或液理SnDQ241440 式

17、中式中 Q Q理理泵的理论排量，泵的理论排量，m m3 3/d/d； DD抽油泵泵径，抽油泵泵径，m m。 SS光杆冲程，光杆冲程，m m； nn冲数，冲数，r/minr/min； k k与泵径有关的系数。与泵径有关的系数。 18常用抽油泵截面积常用抽油泵截面积A AP P和排量系数和排量系数K泵径，泵径，mm384344567083面积，面积，10-4m211.3414.5215.2024.6338.4854.10K1.632.092.193.545.547.7919 b.b.质量排量质量排量 液理KSnQ或或%100理实QQ式中式中 Q Q理理泵的理论排量，泵的理论排量，t/dt/d； 液

18、液井液的相对密度。井液的相对密度。抽油泵工作原理图抽油泵工作原理图a-a-柱塞上行柱塞上行 b-b-柱塞下行柱塞下行 1-1-拉杆拉杆 2-2-泵筒泵筒 3-3-游动阀游动阀4-4-柱塞柱塞 5-5-固定阀固定阀上死点上死点S下死点下死点20 （四）抽油泵泵效（四）抽油泵泵效 （1 1）抽油泵泵效）抽油泵泵效 a.a.抽油泵泵效抽油泵泵效：抽油井的实际产液量与抽油泵的理论排抽油井的实际产液量与抽油泵的理论排量的比值。量的比值。 计算公式：计算公式：式中式中 抽油泵泵效，抽油泵泵效，%； Q实实油井实际日产液量，油井实际日产液量，td或或m3/d； Q理理泵的理论排量，泵的理论排量，td或或m3

19、/d。 理实QQ21式中式中 Q Q油油实际产油量，实际产油量，m m3 3/d/d或或t/dt/d； f fw w含水率，含水率，% %。）（实油wfQQ1NoImageb.b.实际产液量：实际产液量：c.c.实际产油量：实际产油量：22【课堂练习课堂练习】练习练习1 1：某抽油机井使用抽油泵某抽油机井使用抽油泵D=38mmD=38mm，冲程冲程S=3mS=3m，冲数冲数n=6r/minn=6r/min，求该井的理论排量？（求该井的理论排量？（29.4m29.4m3 3/d/d）练习练习2 2：某抽油机井使用抽油泵某抽油机井使用抽油泵D=56mmD=56mm，冲程冲程S=1.8mS=1.8m

20、，冲冲数数n=10r/minn=10r/min，井液相对密度井液相对密度owow=0.9=0.9，求该井的理论排量求该井的理论排量？（？（57.43t/d57.43t/d）练习练习3 3：某抽油机井抽油泵某抽油机井抽油泵D=38mmD=38mm，冲程冲程S=3mS=3m，冲数冲数n=6r/minn=6r/min，日产液量为日产液量为15.6m15.6m3 3/d/d，求该井泵效？求该井泵效？( (53.06%53.06%) )练习练习4 4：某抽油机井下某抽油机井下D=56mmD=56mm的抽油泵的抽油泵，冲程冲程S=2.4mS=2.4m，冲冲数数n=9r/minn=9r/min，日产液量为日

21、产液量为3737t/dt/d，液体相对密度液体相对密度owow=0.9=0.9，原油含水为原油含水为63%63%，求泵效和日产油量？（，求泵效和日产油量？（50.8%50.8%，12.95t12.95t）23 抽油泵泵效的高低反映了抽油泵泵效的高低反映了泵性能泵性能的好坏及的好坏及抽油参数抽油参数的的选择是否合适等。选择是否合适等。 影响抽油泵泵效的因素归纳起来有以下四个方面：影响抽油泵泵效的因素归纳起来有以下四个方面： 1. 1.抽油参数的影响抽油参数的影响 2. 2.设备因素的影响设备因素的影响 3. 3.地质因素的影响地质因素的影响 4. 4.其他因素的影响其他因素的影响二、影响抽油泵泵

22、效的因素二、影响抽油泵泵效的因素 24 1.1.工作参数的影响工作参数的影响 如果抽油泵的抽油参数选择不当，会降低泵效。如果抽油泵的抽油参数选择不当，会降低泵效。 （1 1）抽油参数过大的影响）抽油参数过大的影响 owSnDQ241440理 抽汲参数增大抽汲参数增大理论排量增大。理论排量增大。 分析：分析：如果抽油泵的理论排量远远大于油层供液能力，如果抽油泵的理论排量远远大于油层供液能力，造成供液不足，泵效自然很低。造成供液不足，泵效自然很低。25 （2 2）柱塞移动速度的影响）柱塞移动速度的影响owSnDQ241440理 概念：概念：柱塞移动速度，即柱塞移动速度，即2 2SnSn。 分析：分

23、析：当当S S或或n n提高到一定程度提高到一定程度后，使后，使柱柱液液，特别是当，特别是当h hs s较小较小时，结果：时，结果： 原油来不及充满柱塞所让出原油来不及充满柱塞所让出的空间，泵的充满系数减小，使泵的空间，泵的充满系数减小，使泵效下降。效下降。 产生冲击载荷，促使抽油杆产生冲击载荷，促使抽油杆更快的损坏。更快的损坏。抽油泵工作原理图抽油泵工作原理图 26 （3 3）沉没度的影响）沉没度的影响 相关概念相关概念 a.a.动液面动液面 动液面深度，动液面深度，L Lf f 动液面高度，动液面高度，H Hf f b.b.静液面静液面 静液面深度，静液面深度，L Ls s 静液面高度，静

24、液面高度，H Hs s c.c.沉没度沉没度，h hs sPPs s静液面、动液面、沉没度的位置图静液面、动液面、沉没度的位置图动液面动液面静液面静液面沉没度沉没度27 分析：分析：从液体流动的阻从液体流动的阻力看，抽油泵的沉没度受液力看，抽油泵的沉没度受液体粘度、泵的结构尺寸影响体粘度、泵的结构尺寸影响很大。很大。 在油井生产时，由于在油井生产时，由于h hs s确确定定不合理不合理（过小），出现泵（过小），出现泵不能及时被液体充满的现象，不能及时被液体充满的现象，使泵的使泵的充满系数降低充满系数降低，导致，导致泵效降低。泵效降低。静液面、动液面、沉没度的位置图静液面、动液面、沉没度的位置图

25、动液面动液面28 （4 4）泵挂深度影响）泵挂深度影响 结论：结论：泵挂深度过大使泵挂深度过大使冲程损失过大，泵效降低。冲程损失过大，泵效降低。 冲程损失：冲程损失：光杆冲程与光杆冲程与柱塞冲程之差。柱塞冲程之差。 形成冲程损失原因：形成冲程损失原因：由由于上、下冲程过程中杆、管于上、下冲程过程中杆、管承受交变载荷而产生弹性伸承受交变载荷而产生弹性伸缩，使柱塞冲程小于光杆冲缩，使柱塞冲程小于光杆冲程，从而减少了柱塞所让出程，从而减少了柱塞所让出的体积，使泵效降低。的体积，使泵效降低。 S SP PS S29 a.a.过程分析过程分析： 当驴头从下死点开始上行当驴头从下死点开始上行时，时，抽油杆

26、抽油杆柱因柱因增载而伸长增载而伸长，油管柱因油管柱因卸载而缩短卸载而缩短。 当驴头从上死点开始下行当驴头从上死点开始下行时，时，油管柱油管柱因因增载而伸长增载而伸长，抽油杆柱因抽油杆柱因卸载而缩短卸载而缩短。 在上或下冲程开始后，只在上或下冲程开始后，只有当光杆位移一段距离以后，有当光杆位移一段距离以后，柱塞才会与光杆同步位移。柱塞才会与光杆同步位移。 静载荷对柱塞冲程的影响静载荷对柱塞冲程的影响30 b.b.结论：结论： 静载荷静载荷减少减少冲程冲程，减少量为减少量为。tr抽油杆柱和油管柱弹性伸缩示意图抽油杆柱和油管柱弹性伸缩示意图31 c.c.计算公式：计算公式： 引起杆柱和管柱变形的力为

27、上、下冲程载荷之差引起杆柱和管柱变形的力为上、下冲程载荷之差W WL L。 （a a）单级抽油杆柱与油管柱的变形如下：）单级抽油杆柱与油管柱的变形如下： 抽油杆柱变形为：抽油杆柱变形为：油管柱变形为：油管柱变形为：冲程损失为：冲程损失为：GLrEALWtLtEALWtGLAAELW11tGowPAAEgLA112或或32式中式中 -冲程损失，冲程损失，m m； r r，t t-抽油杆柱、油管柱的弹性变形，抽油杆柱、油管柱的弹性变形，m m； W WL L-相当于柱塞截面积以上的液柱重力，相当于柱塞截面积以上的液柱重力，N N； E- E-钢的弹性模数，钢的弹性模数，2.12.110105 5M

28、PaMPa； A AG G-抽油杆柱截面积，抽油杆柱截面积，m m2 2； A At t-油管金属截面积，油管金属截面积，m m2 2； L-L-抽油杆柱总长度（泵挂深度），抽油杆柱总长度（泵挂深度），m m。 gLAWowPL33 （b b）多级抽油杆柱与油管柱的变形如下：）多级抽油杆柱与油管柱的变形如下： 以二级为例：以二级为例：tGGLALALALEW2211 d.d.分析：分析：LL W WL L、 。式中式中 L L1 1，L L2 2-每级抽油杆柱的长度，每级抽油杆柱的长度，m m； A AG1G1，A AG2G2-每级抽油杆柱截面积，每级抽油杆柱截面积，m m2 2。34 惯性载

29、荷对柱塞冲程的影响惯性载荷对柱塞冲程的影响 a.a.过程分析：过程分析： 在驴头上行到上死点时，抽油杆柱在惯性力作用下会在驴头上行到上死点时，抽油杆柱在惯性力作用下会带着柱塞仍继续上行，使带着柱塞仍继续上行，使柱塞柱塞比在静载变形时比在静载变形时向上多移动向上多移动一段距离一段距离。 在驴头下行到下死点时，抽油杆柱在惯性力作用下会在驴头下行到下死点时，抽油杆柱在惯性力作用下会带着柱塞仍继续下行，使带着柱塞仍继续下行，使柱塞柱塞比在静载变形时比在静载变形时向下多移动向下多移动一段距离一段距离。 b.b.结论：结论：惯性载荷惯性载荷增加增加冲程冲程，增加量为，增加量为i i。35iPSS12221

30、0225SnLiGriEALSnW17902或或c.c.计算公式计算公式： 式中式中 S-S-光杆冲程，光杆冲程，m m； n n冲数，冲数，r/minr/min； i i-由于惯性载荷作用使柱塞冲程增加值，由于惯性载荷作用使柱塞冲程增加值，m m； ，-抽油杆柱在上下冲程中的惯性载荷抽油杆柱在上下冲程中的惯性载荷使柱塞冲程增加值，使柱塞冲程增加值，m m。 总结论：总结论： 通过分析，静载荷与惯性载荷对柱塞冲程的影响：通过分析，静载荷与惯性载荷对柱塞冲程的影响： 36【例题例题1 1】某抽油井使用泵某抽油井使用泵CYB56CYB56，下泵深度，下泵深度L=1000mL=1000m，抽汲，抽汲

31、液体的密度液体的密度owow=901kg/m=901kg/m3 3，采用，采用CYG19CYG19单级抽油杆，采用单级抽油杆，采用62mm62mm平式油管，光杆冲程平式油管，光杆冲程S=1.8mS=1.8m，求冲程损失和因静载荷，求冲程损失和因静载荷而使泵效降低值？而使泵效降低值？【例题例题2 2】某抽油井使用泵某抽油井使用泵CYB56CYB56，下泵深度，下泵深度L=1000mL=1000m，抽汲，抽汲液体的密度液体的密度owow=901kg/m=901kg/m3 3，采用，采用CYG19CYG19单级抽油杆，采用单级抽油杆，采用62mm62mm平式油管，光杆冲程平式油管，光杆冲程S=1.8

32、mS=1.8m，求冲程损失和因静载荷，求冲程损失和因静载荷而使泵效降低值？（已知而使泵效降低值？（已知CYG19CYG19抽油杆抽油杆A AG G=2.85cm=2.85cm2 2，62 mm62 mm平式油管平式油管A At t=11.9cm=11.9cm2 2）？）？【课堂练习课堂练习】37 例题例题3 3：某抽油机井选用某抽油机井选用CYB38CYB38杆式泵，下泵深度杆式泵，下泵深度L=1400mL=1400m， 采用采用62mm62mm平式油管，该井使用二级抽油杆柱，即由平式油管，该井使用二级抽油杆柱，即由CYG22CYG22抽油杆抽油杆580580m m和和CYG19CYG19抽油

33、杆抽油杆820820m m组成，井内液体密度组成，井内液体密度860860kg/mkg/m3 3，光杆冲程光杆冲程S=1.8mS=1.8m，试计算冲程损失和对泵效的影响试计算冲程损失和对泵效的影响？（？（取取g=10m/sg=10m/s2 2 ）【课堂练习课堂练习】38 2.2.设备因素的影响设备因素的影响 （1 1）泵的制造质量。）泵的制造质量。 （2 2）泵的安装质量。）泵的安装质量。 （3 3）衬套与柱塞间隙配合选）衬套与柱塞间隙配合选择不当，或阀球与阀座不严等择不当，或阀球与阀座不严等都会使泵效降低。都会使泵效降低。a ba b抽油泵结构示意图抽油泵结构示意图 a- a-管式泵管式泵

34、b-b-杆式泵杆式泵1-1-油管；油管；2-2-锥形锁扣；锥形锁扣；3-3-活塞；活塞；4-4-游动阀；游动阀；5-5-工作筒；工作筒；6-6-固定阀固定阀7-7-内工作筒；内工作筒；8-8-外工作筒外工作筒39 3.3.地质因素的影响地质因素的影响 （1 1）油井出砂）油井出砂 a.a.带砂子油流冲刷阀球及阀带砂子油流冲刷阀球及阀座，破坏泵阀正常工作。座，破坏泵阀正常工作。 b.b.出砂对抽油泵柱塞和衬套出砂对抽油泵柱塞和衬套有磨损，增加了漏失量。有磨损，增加了漏失量。 c.c.严重时泵阀砂卡或砂埋。严重时泵阀砂卡或砂埋。 （2 2）油井结蜡）油井结蜡 a.a.蜡沉积在泵阀上造成油流蜡沉积在

35、泵阀上造成油流通道减小，使阀关闭不严，造成通道减小，使阀关闭不严，造成漏失。漏失。 b.b.泵入口处及泵内结蜡，使泵入口处及泵内结蜡，使油流阻力增大，泵充不满。油流阻力增大，泵充不满。 c.c.严重时造成蜡卡。严重时造成蜡卡。抽油井管柱示意图抽油井管柱示意图40 （3 3）原油粘度高）原油粘度高 a.a.油流阻力大，固定阀和游动阀油流阻力大，固定阀和游动阀不易打开和关闭。不易打开和关闭。 b.b.抽油杆不易下行，影响泵的冲抽油杆不易下行，影响泵的冲程。程。 c.c.油流进泵阻力大，降低泵的充油流进泵阻力大，降低泵的充满系数，使泵效降低。满系数，使泵效降低。 （4 4）井内液体含有腐蚀性物质）井

36、内液体含有腐蚀性物质 a.a.腐蚀阀球及阀座，造成漏失。腐蚀阀球及阀座，造成漏失。 b.b.腐蚀使阀的材料变脆，易毁坏。腐蚀使阀的材料变脆，易毁坏。 c.c.腐蚀油管及抽油杆，使油管漏腐蚀油管及抽油杆，使油管漏失、抽油杆断脱。失、抽油杆断脱。抽油井管柱示意图抽油井管柱示意图41气体对充满程度影响气体对充满程度影响 （5 5）气体的影响）气体的影响 a.a.相关概念：相关概念： 防冲距：防冲距：当柱塞达到下死点当柱塞达到下死点时，为防止两阀相撞，而上提时，为防止两阀相撞，而上提一段距离。一段距离。 余隙容积：余隙容积：当柱塞在下死点当柱塞在下死点时，游动阀与固定阀之间的泵时，游动阀与固定阀之间的

37、泵筒容积。筒容积。 气锁：气锁：大量气体进入泵内后，大量气体进入泵内后，柱塞在上、下冲程中仅对泵内柱塞在上、下冲程中仅对泵内气体起压缩和膨胀作用，固定气体起压缩和膨胀作用，固定阀打不开，油不能进泵，出现阀打不开，油不能进泵，出现抽不出油来的现象。抽不出油来的现象。42 b. b.分析：分析： （a a）在抽汲过程中是气和液）在抽汲过程中是气和液两相同时进泵。两相同时进泵。 由于气体进泵，占据泵筒中由于气体进泵，占据泵筒中部分容积，降低了泵中液体的部分容积，降低了泵中液体的充满程度而使泵效降低。气体充满程度而使泵效降低。气体影响严重时，甚至可能形成泵影响严重时，甚至可能形成泵的的“气锁气锁”。

38、（b b）抽油井在正常生产时，）抽油井在正常生产时，抽油泵余隙容积的存在。抽油泵余隙容积的存在。 由于余隙容积的存在，减少由于余隙容积的存在，减少了进油过程中进入泵筒内的油了进油过程中进入泵筒内的油量，而使泵效降低。量，而使泵效降低。 气体对充满程度影响气体对充满程度影响43 4.4.其他因素的影响其他因素的影响 （1 1）油管漏的影响）油管漏的影响 当油管有漏失时，即泵本身当油管有漏失时，即泵本身工作良好，充满系数高，也会使工作良好，充满系数高，也会使泵效降低。泵效降低。 （2 2）磁化现象的影响）磁化现象的影响抽油井管柱示意图抽油井管柱示意图44 （3 3）井身弯曲的影响）井身弯曲的影响

39、a.a.杆、管摩擦，落下的金属杆、管摩擦，落下的金属碎屑垫住阀球造成漏失。碎屑垫住阀球造成漏失。 b.b.偏磨使柱塞与衬套一边间偏磨使柱塞与衬套一边间隙增大，增大漏失量。隙增大，增大漏失量。 c.c.造成接箍磨坏，抽油杆断造成接箍磨坏，抽油杆断或油管磨穿。或油管磨穿。 抽油机井防偏磨示意图抽油机井防偏磨示意图45 三、提高抽油泵效的措施三、提高抽油泵效的措施 1.1.提高油层供液能力提高油层供液能力 主要是提高和保持油层压力，采用进攻性的增产增注主要是提高和保持油层压力，采用进攻性的增产增注措施，来提高油层的供液能力。措施，来提高油层的供液能力。 2.2.合理选择抽油泵，提高泵的质量（检修），

40、保证泵合理选择抽油泵，提高泵的质量（检修），保证泵的配合间隙及阀不漏的配合间隙及阀不漏 （1 1）选择泵型：）选择泵型：选择依据：选择依据：根据原油产量、含砂、含根据原油产量、含砂、含水、气油比、下泵深度及抽油机型号等因素来决定。水、气油比、下泵深度及抽油机型号等因素来决定。选择选择原则：原则： （2 2）选定泵径：）选定泵径：选择依据：选择依据：在抽油机负荷允许的范围在抽油机负荷允许的范围内选定泵径，主要是根据产量大小及泵径、冲程、冲数的内选定泵径，主要是根据产量大小及泵径、冲程、冲数的关系来确定。关系来确定。选择原则：选择原则：46 （3 3）选择抽油泵的间隙：）选择抽油泵的间隙：选择依据

41、：选择依据：要考虑漏失量、要考虑漏失量、泵的机械磨损情况。泵的间隙大小要根据井中原油粘度、泵的机械磨损情况。泵的间隙大小要根据井中原油粘度、井温、含砂量等资料来选。井温、含砂量等资料来选。选择原则：选择原则：抽油泵的间隙等级表抽油泵的间隙等级表等级等级间隙，间隙，mm应用条件应用条件一级一级20207070用在原油粘度小，含气、含砂少，用在原油粘度小，含气、含砂少， 下泵下泵深度大的井中深度大的井中二级二级7070120120用在原油粘度不大，含气、含砂不多的用在原油粘度不大，含气、含砂不多的中深井中中深井中三级三级120120170170用在原油粘度大，含气、含砂、含水多用在原油粘度大，含气

42、、含砂、含水多的浅井中的浅井中47 3.3.合理选择抽油井工作参数（工作方式）合理选择抽油井工作参数（工作方式） 抽油井设备选定后，在保证产量的前提下，应以获得最抽油井设备选定后，在保证产量的前提下，应以获得最高的泵效为基本出发点来调整抽汲参数。高的泵效为基本出发点来调整抽汲参数。 确定选择抽汲参数组合的一般原则：确定选择抽汲参数组合的一般原则： （1 1）对于粘度不太大的常规抽油机井，在确定泵径、冲）对于粘度不太大的常规抽油机井，在确定泵径、冲程、冲数的配合时，一般应坚持程、冲数的配合时，一般应坚持长冲程、慢冲数、小泵径长冲程、慢冲数、小泵径的原则。的原则。 （2 2）对于原油比较稠的油井，

43、在确定泵径、冲程、冲数）对于原油比较稠的油井，在确定泵径、冲程、冲数的配合时，一般应坚持的配合时，一般应坚持长冲程、慢冲数、大泵径长冲程、慢冲数、大泵径的原则。的原则。 （3 3）对于连喷带抽抽油机井，在确定泵径、冲程、冲数）对于连喷带抽抽油机井，在确定泵径、冲程、冲数的配合时，一般应坚持的配合时，一般应坚持长冲程、快冲数、大泵径长冲程、快冲数、大泵径的原则。的原则。48 4.4.确定合理的下泵深度和合理的沉没度确定合理的下泵深度和合理的沉没度 （1 1）由冲程损失的计算可知，下泵深度越小，冲程损）由冲程损失的计算可知，下泵深度越小，冲程损失越小，泵效越高。失越小，泵效越高。（需精确计算）（需精确计算） （2 2）根据充满系数