抽油泵泵效

中国石油大学采油工程实验报告

实验日期： 2014.10.26 成绩：

班级： 石工11-14学号： 11034128 姓名：朱光辉 教师： 战永平

同组者：王天宇 孙艺 孙贝贝 赵艳武 万欣成 胡雄军 游家庆 杨琛 张紫峣

抽油泵泵效实验

一、 实验目的

（1）观察抽油机、抽油泵的结构和工作工程（机杆泵的四连杆机构）； （2）掌握抽油泵扬程、功率和效率的计算方法； （3）观察泵效的和产气量之间的关系； （4）观察气锚的分气效果；

二、 实验原理

抽油泵的效率是分析抽油机井工作状况的重要参数，根据气液混合物流过抽油泵的能量方程式和机械能守恒原理可以分析泵效。

泵的实际排量要小于理论排量，两者的比值称作容积泵效率，油田称泵效，也称泵的排量系数，即：

T V Q Q

=

η

式中：Q -----泵的实际排液量； T Q -----泵的理论排液量；

V

η-----泵效；

Sn

D Q T 4

2

π=

式中：D----泵径； S-----冲程； n-----冲次；

影响泵效的因素是多方面的，如油杆、油管的弹性变形，液体漏失及泵筒液体的充满程度和液体在地层与地面体积的差异等。

要注意的是，在实际井中，由于排量系数只表示抽油机井的实际产液量占抽油泵理论排量的份额，它并不能从能量角度准确的表示抽油泵的效率。

当有气体进入泵中时，泵效由于气体的影响而降低，增加气锚装置可将部分气体分离到环空，使泵效提高，通过测定有气锚和无气锚时的排量就可计算出气

锚的分气效果（泵效的相对减少量）：

未通气时泵效

通气后泵效

未通气时泵效泵效的相对减少量-=

实验用供液瓶代替地层供液，用小型抽油机带动活塞产液，由空压机供气，在油管口用量筒和秒表计量实际排量。

三、实验设备和材料

1.实验设备

小型抽油机、深井泵模型、空压机、阀组、空气定值器、浮子流量计、供液瓶、秒表等；

2.实验介质 空气、水；

四、 实验步骤

1. 记录实验深井泵的泵径；

2. 移动支架使泵筒中心线与驴头对准，检查对应泵筒的进气管和进液管是

否通畅；

3. 用手转动皮带轮带动驴头上下运动，记录柱塞冲程；

4. 接通抽油机电源，测量冲次；

5. 用量筒和秒表在油管口记录实际排液量，重复三次；

6. 打开空压机电源，调节空气定值器旋钮，井进入泵筒中的气量定位0.4

方/小时，待产液稳定后，记录三次井筒的排量；

7. 打开空压机电源，调节空气定值器旋钮，井进入泵筒中的气量定位0.8

方/小时，待产液稳定后，记录三次井筒的排量；

8. 打开空压机电源，调节空气定值器旋钮，井进入泵筒中的气量定位1.6

方/小时，待产液稳定后，记录三次井筒的排量；

9. 关闭抽油机和空压机电源，轻抬支架更换泵筒，更换对应的进液管和进

气管；

10. 重复5-9步；

11. 清扫地面，实验结束；

五、 实验记录与数据处理

表1 实验数据记录表

计算步骤如下： 1.理论排量

min /23.14056.55.354

34

2

2

ml Sn D Q T =⨯⨯⨯=

=

ππ

平均实际排液量Q 计算结果见表2

表2 实际排量Q

2.泵效计算:

以无气锚抽油泵未通气时测得的数据为例进行计算，步骤如下：

%4023

.140583.564Q Q T ===

η 同理计算结果见表3

表3泵效η

泵效与气体流量的关系曲线见图1：

结果分析：从以上泵效计算结果来看，气量对于泵效的影响很大，从第一组数据来看，大气量时的泵效不是很理想，从未通气的40.19%下降到28.20%；同时也说明气锚的安装对提高含气井的泵效很有作用，通气量从小到大变化时，泵效却几乎没有影响。目前油田现场安装气锚的不是很多，一般都装有油气分离器。 3.泵效的相对减少量

以气体流量为h m /4.03时的无气锚抽油泵泵效和有气锚抽油泵泵效为例，计算过程如下：

-37.58%-50.20%

=

== -33.58%37.58%

无气锚时泵效有气锚时泵效泵效的相对减少量无气锚时泵效

同理计算结果见表4

表4 泵效相对减少量 以无气锚时泵效为基准的泵效减少量/%

未通气

- 小气量 -33.58% 中气量 -51.10% 大气量

-86.90%

结果分析：从以上泵效减少量计算结果来看，通气量从小到大时，有气锚泵与无气锚泵泵效差距越来越大，表现出气锚对产气井泵效的影响程度。

六．简答题

1.简述抽油泵的工作原理

答：上冲程，柱塞向上运动，游动阀关闭，泵内压力降低，固定阀在压差作用下打开，故上冲程是泵内吸入液体井口排出液体的过程。条件是泵内压力低于沉没压力。

下冲程，柱塞向下运动，固定阀关闭，泵内压力增大到大于柱塞以上液柱压力时，泵排出液体。下冲程是泵向油管内排液的过程。条件是泵内压力高于柱塞以上的液柱压力。

抽油泵工作过程简图如下：

2.简述气锚的分气原理

答：来自地层的油气两相流体从气锚下端进入环形空间，由于气体的滑脱和锚孔的阻挡，部分气体被分离。油进入环形空间，其流动方由向上变为向下。向下流动过程中，在气液密度差作用下，气泡向上从流体分离，并通过上部锚孔进入环形空间再次分离。同时分离后的流体进入吸入管，并从其上端排出。六．实验总结

通过本次实验，我了解了抽油机、抽油泵的结构和工作工程，掌握抽油泵扬程、功率和效率的计算方法，熟悉泵效的和产气量之间的关系，得出了气锚的分气效果。最后，感谢老师的指导