采油工程第3章有杆泵采油 PPT课件.ppt

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1、第四节泵效计算泵效：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)体积系数的影响地面产液量一、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：抽油杆和油管弹性伸缩示意图多级抽油杆的冲程损失：冲程损失的

2、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；(一)静载荷作用下的柱塞冲程(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：上冲程：下冲程：(二)考虑惯性

3、载荷后柱塞冲程的计算因此，考虑静载荷和惯性载荷后的柱塞冲程为：(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。超冲程现象二、泵的充满程度气锁：抽汲时由于气体在泵内压缩

4、和膨胀，吸入和排出阀无法打开，出现抽不出油的现象。气体对冲满程度的影响余隙比：充满系数：条件：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。二、泵的充满程度三、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

5、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重力式气锚分离原理旋流分离器利用离心力原理分离气液（固）体。气

6、液（固）混合物由切线方向进入分离器后，沿分离器筒体旋转，产生离心力。离心力与液（固）体颗粒的密度成正比。液（固）体颗粒的密度比气体大得多，于是液（固）体颗粒就被抛到外圈（靠近器壁），较轻的气体则在内圈。被抛在外圈的液（固）体颗粒继续旋转，并向下沉淀，最后到达锥形管聚集后从下部出口放出，内圈的气体则从上部出口放出。第五节有杆抽油系统设计一、抽油杆强度计算及杆柱设计抽油杆设计：抽油杆柱的长度、直径、组合及材料。抽油杆柱工作时承受着交变负荷所产生的非对称循环应力作用。在交变负荷作用下，抽油杆柱往往是由于疲劳而发生破坏，而不是在最大拉应力下破坏。因此，抽油

7、杆柱必须根据疲劳强度来进行计算1.奥金格公式②采用下部加重杆柱，既可提高抽油杆刚度和强度，又可克服活塞下行阻力，以减小弯曲。注意：①对于深井，通常多级组合抽油杆柱。强度条件：(一)抽油杆强度计算方法抽油杆使用系数取决于流体的性质2.修正古德曼方法修正古德曼图安全区强度条件：应力范围比：(一)抽油杆强度计算方法(二)抽油杆柱设计步骤(2)等强度设计方法(1)不等强度设计方法套管抽油泵油管二、有杆抽油井生产系统设计有杆抽油系统组成：有杆抽油系统设计内容：(1)油层(2)井筒(4)地面出油管线(3)采油设备(机、杆、泵等)(4)工况指标预测。(1)油井流

8、入动态计算；(2)采油设备(机、杆、泵等)选择；(3)抽汲参数(冲程、冲次、泵径和下泵深度等)确定；有杆抽油系统设计目标：