抽油机悬点载荷计算公式
抽油机参数分析和计算

三、抽油机井示功图
如何把理论示功图绘制在实测示功图上的方法
(1).以实测示功图的基线(冲程)为横坐标,在 基线的左端作纵坐标表示载荷线(光杆载荷);
(2).根据油井抽吸参数计算出Wr和Wl的值,然 后再由测试仪器(动力仪)的力比计算出Wr和Wl 在示功图上的值;
(3).冲程损失的计算:由于其计算较复杂,现场 多数不进行具体计算,实际上也不影响分析:
实测示功图中,其横坐标为冲程坐标,纵坐标为 载荷(大小)。由图中最高位置B点量出高度, 再由测试仪的力比(实际值与图上数值的笔)就 可以计算出本井最大载荷。由图中A点到C点横向 (水平)量出其长度,再由测试仪的减程比(实 际长度值与图上数值得比)就可以计算出本井光 杆的最大冲程。
抽油机井实测示功图对抽油机井的日常管 理和抽油状况分析是相当重要的
W最大 Wr Wl W惯
Wl Wr
抽油机在上行时光杆受力情况
式中:W最大——驴头悬点最大载荷,N;
2).抽油机在下冲程时为最小载荷。 其计算公式如下:
W惯 光杆
W最小 W W惯
式中: W最小——驴头悬点最小载荷, N。
W’
抽油机在下行时光杆受力情况
二、抽油机悬点载荷及其计算
3.驴头悬点最大载荷、最小载荷计算
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抽油机井参数分析与计算
内容提要
一、引言 二、抽油机悬点载荷及其计算 三、抽油机井示功图 四、总结
一、引言
抽油机井参数的分析与计算,是机械采油的重 要内容之一。是一种以参数分析和计算为基础的抽 油机井驴头悬点载荷确定方法。主要是通过冲程、 冲次、泵径、泵深、抽油杆直径及长度等抽汲参数 对驴头悬点载荷的分析与计算,计算出驴头悬点的 最大载荷和最小载荷,根据驴头悬点载荷与光杆位 移关系绘出曲线,它是分析和判断抽油泵(深井泵) 抽吸状况最有效的手段,其基础是理论示功图。通 过本节的学习,为下一节结合抽油机井生产数据 (同步测试、液量),对实测示功图进行准确的分 析判断,可提出合理的可行的措施意见,打下一个 坚实的基础。
抽油机井参数的分析

图1-21 喷势强、油稀带喷
图1-22 带喷
喷势弱、油稠
5.抽油杆断脱的示功图
• 抽油杆断脱后的悬点载荷实际上 是断脱点以上的抽油杆柱重量, 只是由于摩擦力的作用,才使上、 下载荷线不重合。图形的位置取 决于断脱点的位置。图1-23为抽 油杆柱在接近中部断脱时的示功 图。 • 抽油杆柱的断脱位置可根据下式 来估算: • L=hC/(bqrg) • 断脱位置比较低的示功图同有些 带喷井的示功图在形状上是相似 的。但带喷井泵效高、产量大, 而抽油杆柱断脱的井的产量却等 于零
二、抽油机井理论示功图 (又称为静力示功图)
• 抽油机井理论示功 图是描绘抽油机井 驴头悬点载荷与光 杆位移的关系曲线, 它是解释前面介绍 的抽油泵 ( 深井泵 ) 抽吸状况最有效的 手段,其基础是理 论示功图。
图1-10 抽油机井理论示功图
1.理论示功图
• 理论示功图是在一定理想条件下绘制出来的, 主要是用来与实测示功图进行对比分析,以此 来判断深井泵的工作状况。其理想条件为: • 1)假设泵、管没有漏失,泵正常工作; • 2)油层供液能力充足,泵充满程度良好; • 3)不考虑动载荷的影响; • 4)不考虑砂、蜡、稠油的影响; • 5)不考虑油井连抽带喷; • 6) 认为进入泵的液体是不可压缩的,阀是瞬时 开闭的。 • 这样抽油机井驴头悬点光杆处载荷与位移的关 系建立在直角坐标系的图形就称为理论示功图, 如图1-10所示。
抽油机悬点运动规律及悬点载荷

第二节抽油机悬点运动规律及悬点载荷一、教学目的了解抽油机悬点的运动规律,抽油机悬点静载和动载的计算方法以及最大载荷、最小载荷的位置及其计算值。
二、教学重点、难点教学重点:1悬点运动规律;2、载荷计算。
-| I *教学难点:1最大载荷和最小载荷的计算。
三、教法说明课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的图形和动画。
四、教学内容本节主要介绍两个方面的问题:1.抽油机悬点运动规律.2.抽油机悬点载荷计算.(一)抽油机悬点运动规律1、简化为简谐运动时悬点运动规律假设条件:r/l〜0、r/b〜0游梁和连杆的连接点B的运动可看做简谐运动,即认为B点的运动规律和D点做圆运动时在垂直中心线上的投影(C点)的运动规律相同。
则B点经过t时间(曲柄转角© )时位移为:S B = r(1 cos ) = r(1 - cos t)■图3-13抽油机四连杆机构简图以下死点为坐标零点,向上为坐标正方向,则悬点A的位移为:a aSA=b S B = b r(i°S 7V A'S A,仙计dt bwA点的速度为:图3-14筒谐运动时悬点位移.速度、加遠度吨线7・丄■ A/ \〉等直4/y*\P>.!亠I 1L / 1*\iraA点的加速度为:W 2rcos t2、简化为曲柄滑块机构时悬点运动规律假设条件:° r门:14把B点绕游梁支点的弧线运动近似地看做直线运动,则可把抽油机的运动简化为曲柄滑块运动。
Dffl 曲柄滑块机构简图A 点位移:扎 21 aS A = r(1 - cos —sin )2 bA 点速度:(二)抽油机悬点载荷计算1、悬点所承受的载荷 (1)静载荷V A 严dtr (sina护2)bA 点加速度:W“;;2r(cosa 2S .2 max1802 (1十)图3-n 悬点加速度变化庙线1-按简谐运动计算:A 精确计算: 3-按曲柄滑块机构计算+ 扎cos2>) —bS 2(1 - )l am ax图3-氐悬点速度变化曲线1-按筒谐运动计算;A 精确计算; 3-按曲柄滑块机构计算包括: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。
新型抽油机载荷、扭矩计算公式

新型抽油机载荷、扭矩计算公式及平衡调整方法一、抽油机载荷、扭矩计算公式1、双驴头抽油机:悬点最大载荷:P max =(P’液+ P’杆)×(1+Sn2/2390) kN悬点最小载荷:P min =P’杆(1-Sn2/1470)kN减速器曲柄轴最大扭矩:M max =0.22S(P max-P min)kN.m2、高原皮带式抽油机:悬点最大载荷:P max= P’液+ P’杆kN悬点最小载荷:P min = P’杆kN减速器输出轴最大扭矩:M max= 0.5R(P max-P min)=0.5R P’液kN.m平衡箱总配重:P配= 0.5(P max+P min) kN式中:P’液—抽油泵柱塞全断面上的液柱重力(沉没度太大时要考虑动液面深度),kN;☆P’液=ρf gLA Qρf—井液密度,t/m3;g—重力加速度(=9.81m/s2);A Q—柱塞全断面积,m2;L——下泵深度,m;P’杆—抽油杆在井液中的重力,kN;☆P’杆=9.81×10-3L P杆(1-ρf/ρr)P杆—每米抽油杆在空气中的重量,kgρr—抽油杆密度(对钢杆ρr=7.85t/m3)ArrayS—冲程长度,m;n—冲程次数, min-1R—悬绳器驱动摩擦轮节圆半径,m;二、双驴头抽油机平衡调整双驴头抽油机安装前应根据油井井况和抽油机工况,初步估算平衡块的组合和平衡块的位置,以避免出现严重的不平衡现象。
投产后,应根据曲柄轴实际净扭矩情况,调整平衡,以保证抽油机在最佳状态下工作,现介绍两种平衡调整的计算方法。
1、安装前初步估算平衡(1)估算所需的平衡力矩M平(据已有数据选用三式之一)M平=0.47×(P'杆-B+P'液/2)×S千牛吨·米M平=0.235×S×(Pmax+Pmin)千牛吨·米M平=0.51×(|M上max|+|M下min|)千牛吨·米式中:P'杆——抽油杆在油液中的重量(千牛吨)P'液——动液面以上,泵柱塞全断面上液柱的重量(千牛吨)S——所用冲程长度(米)M上max,M下min分别为上、下冲程悬点负荷在曲柄轴上产生的载荷扭矩代数和的最大、最小值(千牛顿·米)P′杆=q′LP′液=r·F·e·g Pmax·M上max=[Pmax -B]·TF100·M下min=[Pmin -B]·TF280·式中:q′—每米抽油杆在油液中的重量(千牛顿)L—泵挂深度(米)r—油液密度(千克/米3)e—动液面至井口的深度(米)F—泵柱塞断面积(米2)g—重力加速度值:取g=9.8米/秒2B—抽油机结构不平衡力(千牛顿),查抽油机铭牌或说明书的平衡力矩图解。
抽油机悬点运动规律分析及载荷计算

加速度的极值发生在驴头的上下死点
11
二、抽油机驴头悬点载荷分析. 静载荷——抽油杆柱和液柱载荷、泵的沉没
压力、井口油压
悬点载荷 动载荷——抽油杆柱和液柱的惯性载荷、振
动和冲击载荷、摩擦载荷等
1.抽油杆柱载荷 上冲程——抽油杆柱在空气中的重力Wr
Wr f r L s g qr L
(3-14)
(3-9)
(4)A点的加速度方程:
dVA a 2 WA r (cos cos 2 ) dt b
(3-10)
(5)A点最大位移(光杆冲程): a a S X A max X B max 2r b b
(3-11) 9
(6)A点加速度的极值 加速度的极值点
dW A d
(2)加速度与惯性载荷的关系:
一个冲程可分为四个阶段:如图3-20
15
16
表3-4 加速度对悬点载荷的影响
冲 程 00-900 加速度 惯性力 向上 向下 向下 向上 向下 向上 向上 向下 对悬点载荷的影响 增大悬点载荷 减小悬点载荷 减小悬点载荷 增大悬点载荷
17
上冲 程 900-1800 1800-2700 下冲 程 2700-3600
22
上冲程主要受(1) (2) (3)的影响,增加悬点载荷; 下冲程主要受 (1) (2) (4) (5)的影响,减少悬点载
荷。; 分析的关键: (1)摩擦力与运动物体的方向相反; (2)上冲程产生的摩擦载荷总是使悬点载荷增加;下 冲程正好相反。 (3)有三种情况没有摩擦力存在。]
23
5.其它载荷 (1)振动载荷——由于交变载荷(惯性载荷的变 化和液柱载荷的交替作用)引起抽油杆柱的振动, 从而产生振动载荷。(一般对于下泵不太深、冲 数不大的井,可忽略。) (2)沉没压力和井口压力 由于沉没压力使悬点载荷减轻,(上冲程, 产生向上顶浮作用;下冲程无);井口压力(即 井口回压)使悬点载荷增加,(下冲程减轻抽油 杆柱载荷)二者方向相反,可部分抵消,因此, 在计算中可忽略。
第十章 有杆泵采油3

2
1790
(1 )
W min W rl Fird W rl
W r sn
2
1790
(1 )
令: W r W rl
W l l gA p L
则悬点所承受的最大和最小载荷公式可 分别写成另一种形式:
在下面的讨论中忽略了液柱的振动载荷。 (1) 抽油杆柱的振动引起的悬点载荷 在初变形期末激发起的抽油杆柱的纵向振动, 可用一端固定、一端自由的细长杆的自由纵振 动微分方程来描述
2u t
2
a
2
2u x
式中 u ——抽油杆柱任一截面的弹性位移,m;
x ——自悬点到抽油杆柱任意截面的距离,m; a——弹性波在抽油杆柱中的传播速度,等于 抽油杆中的声速,m/s; t——从初变形期末算起的时间,s。
s——光杆冲程,;n ——冲次,。
2
(2n 1)
n 0
( 1) n
2
sin( 2 n 1) 0 t
E——抽油杆材料的弹性模量。 EA r 最大振动载荷为 F v v max a
式中
最大振动载荷发生在 t 2 , 2 ...处。但 实际上由于存在阻尼,振动将会随时间逐 渐衰减,故最大振动载荷发生在处,出现 最大振动载荷的时间则为 L
第三节
抽油机悬点载荷计算
抽油机在工作时悬点所承受的载荷,是进行 抽油设备选择及工作状况分析的重要依据。 一、 悬点承受的载荷
振动
惯性 摩擦 杆重
动载荷
静载荷
液重
沉没压力 井口回压 浮力
其他载荷
1. 抽油杆柱的重力产生的悬点静载荷
抽油机悬点运动规律分析及载荷计算汇总

9次/分,使用
2
1 2
"油管,3/4"抽油杆,原油密度
900kg/m3,油井含水33%。试计算悬点最大和最
小载荷,并计算各种载荷占最大载荷的百分比。
• 解:l fW W (1-fW )0 =0.33×1000+(1-
0.33)×900 =933 kg/m3
• 根据抽油机型号CYJ-5-2.1-13HB,查得连杆长
Wl
(1
Sn 2 1790
)
为简谐运动,忽略摩擦载荷和液柱惯性载荷
公式Ⅴ
Pm a x
(Wr
Wl
)(1 Sn2 1790
)
简谐运动,忽略摩擦载荷,考虑了液柱惯性载荷
三、三种抽汲运动的对比
31
表3-5 三种抽汲运动的对比
简谐运动
曲柄滑块运动
普通抽油机
前置型抽油机
Ф=00 时 加速度的
极值
Wa
S 2
Wr Wl Wr' Wl'
27
Wm a x
Wr
Wl
Wr
Sn2 1790
(1
r) l
Wr '
Wl '
Wr
Sn2 1790
(1
r) l
Wl '
Wr [b
Sn2 1790
(1
r )] l
若取r / l 1/ 4,则
Wm a x
Wl
Wr
(1
Sn2 1440
)
(3-25)
(3-26)
22
上冲程主要受(1) (2) (3)的影响,增加悬点载荷; 下冲程主要受(1) (2) (4) (5)的影响,减少悬点载
抽油机悬点运动规律及载荷分析

第二节 抽油机悬点运动规律及载荷分析一、游梁式抽油机悬点运动规律四连杆机构:以游梁支架轴和曲柄轴的连线为固定杆,以曲柄、连杆和游梁为三个活动杆所组成的四连杆机构。
如图3-21所示,抽油机在一个冲程中,悬点的速度和加速度不仅大小在变化,而且方向也在不断改变。
上冲程前半个冲程为加速运动,加速度方向向上;后半个冲程为减速运动,加速度方向向下。
下冲程前半个冲程为加速运动,加速度方向向下;后半个冲程为减速运动,加速度方向向上。
其最大速度发生在下、下冲程的中点,在上、下死点处速度为零;其最大加速度发生在上、下死点处,在上、下冲程的中点加速度为零。
上下死点处的最大加速度分别为:)1(220max lr s a +==ωϕ (3-12) )1(22max l r s a --==ωπϕ (3-13) 二、抽油机悬点载荷计算与分析(一)静载荷1.抽油杆柱载荷上冲程,悬点承受着整个抽油杆柱的重力为:g L f W s r r ρ= =Lg q r (3-21)对于多级抽油杆:g ┅L q L q W r r r )(2211++=式中 r W —— 抽油杆柱的重力,N ;r f —— 抽油杆的截面积,m 2;L —— 抽油杆柱的长度,m ;s ρ—— 抽油杆材料(钢)的密度,3/7850m kg s =ρ。
r q —— 每米抽油杆的平均质量,kg/m ;(可查表3-1)21r r 、q q —— 用多级组合杆柱时各级抽油杆柱的每米平均质量,kg/m ; 21、L L —— 用多级组合杆柱时各级抽油杆柱的长度,m 。
下冲程,作用在悬点上的杆柱载荷等于抽油杆柱的重力减去杆柱受到的浮力:g L f W l s r r )(ρρ-='或b W Lgb q W r r r ==' (3-23)式中 'r W —— 抽油杆柱在液体中的重力,N ;sl s b ρρρ-=――抽油杆的失重系数 l ρ—— 抽汲液体的密度,3/m kg ;当原油含水时,可用下式近似计算:w w w o l f f ρρρ+-=)1( (3-24)式中 o ρ—— 原油密度,3/m kg ;w ρ—— 水的密度,3/m kg ;w f —— 原油含水率,小数。
抽油机载荷计算(2006.2.15)

已知抽油机型号泵挂深度L(m)2180计算抽油杆上冲程在悬点载荷Wr (牛)=qr*L*g油水混合液密度ρm(公斤/米3)=n w*ρw+(1-n w)*ρ0抽油杆下冲程在悬点载荷Wr '(牛)=qr*L*b*g活塞上的液柱载荷Wl (牛)=(fb-fr)*L*ρm1*g上冲程中抽油杆引起的悬点最大惯性载荷Iru (牛)=Wr*s*n*n*(1+r/L1)/1790下冲程中抽油杆引起的悬点最大惯性载荷Id (牛)=Wr*s*n*n*(1-r/L1)/1790上冲程悬点最大载荷Pmax (牛)=Wr +Wl +Iru下冲程悬点最小载荷Pmax (牛)=Wr'- Id液柱载荷Wl ' (牛)=fb*L*ρm1*g公式1上冲程悬点最大载荷P1max (牛)=(Wr+w1 ')*(1+s*n/137)公式2上冲程悬点最大载荷P2max (牛)=(Wr+w1 ')*(1+s*n*n/1790)公式3上冲程悬点最大载荷P3max (牛)=w1 '+Wr*(b+s*n*n/1790)*(1+r/l)公式4上冲程悬点最大载荷P4max (牛)=w1+Wr*(1+s*n*n/1790)公式5上冲程悬点最大载荷P5max (牛)=(w1+Wr)*(1+s*n*n/1790)泵径D(mm)冲程s(m)冲数n(次/分)油管2 1/2"抽油杆 3/4"抽油杆7/8"抽油杆1"4436380900900 724969356386424681538633631025626050249232137721121727101551103040空气中每米3/4"抽油杆重qr(牛)空气中每米7/8"抽油杆重qr(牛)空气中每米1"抽油杆重qr(牛)2.33.074.17原油密度ρo(公斤/米3)抽油杆材料钢的密度ρs(公斤/米3)油井含水nw(%)901785034。
抽油机悬点运动规律及悬点载荷

第二节抽油机悬点运动规律及悬点载荷一、教学目的了解抽油机悬点的运动规律,抽油机悬点静载和动载的计算方法以及最大载荷、最小载荷的位置及其计算值。
二、教学重点、难点教学重点:1、悬点运动规律;2、载荷计算。
教学难点:1、最大载荷和最小载荷的计算。
三、教法说明课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的图形和动画。
四、教学内容本节主要介绍两个方面的问题:1.抽油机悬点运动规律.2.抽油机悬点载荷计算.(一)抽油机悬点运动规律1、简化为简谐运动时悬点运动规律假设条件:r/l≈0、r/b≈0游梁和连杆的连接点B的运动可看做简谐运动,即认为B点的运动规律和D点做圆运动时在垂直中心线上的投影(C点)的运动规律相同。
则B 点经过t 时间(曲柄转角φ)时位移为:)cos 1()cos 1(t r r S B ωφ-=-=以下死点为坐标零点,向上为坐标正方向,则悬点A 的位移为:)cos 1(t r b aS b a S B A ω-==A 点的速度为:tr b a dt dS v A A ωωsin ==A 点的加速度为:tr b a dt dv W A A ωωcos 2==2、简化为曲柄滑块机构时悬点运动规律 假设条件:l r l r =<<λ 410把B 点绕游梁支点的弧线运动近似地看做直线运动,则可把抽油机的运动简化为曲柄滑块运动。
A 点位移:b ar SA )sin 2cos 1(2φλφ+-=A 点速度:b ar dt dS v A A )2sin 2(sin φλφω+==A 点加速度:b ar dt dv W A A )2cos (cos 2φλφω+==)1(220m axl r S a +=︒=ωϕ)1(22180m axl r S a --=︒=ωϕ(二)抽油机悬点载荷计算1、悬点所承受的载荷 (1)静载荷包括: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。
第二节 抽油机悬点运动规律及载荷

抽油杆柱的惯性力: 液柱的惯性力:
f p fr f tf f r
Ir
Il
Wr g
Wl g
WA
W A
为油管过流断面变化引起液柱加速度变化的系数
悬点加速度在上、下冲程中大小和方向是变化的。 上冲程:前半冲程加速度为正,即加速度向上,则惯性力向 下,从而增加悬点载荷;后半冲程中加速度为负,即加速
度向下,则惯性力向上,从而减小悬点载荷。
下冲程:与上冲程相反,前半冲程抽油杆柱引起的悬点最大惯性载荷
上冲程:
I ru W S N r sN 2 (1 ) r 1 W r g 2 l g 2 30 l 1790 Wr S r
2 2
r 1 l
取r/l=1/4时,
I rd
I ru W r
Wr S
SN
2
1440
r ) W r SN
2
下冲程: g 2 l 液柱引起的悬点最大惯性载荷
(1
2
(1
r l
)
1790
2
上冲程:
I lu
Wl S g 2
(1
2
r l
) W l
教学内容:
1. 抽油机悬点运动规律 2. 抽油机悬点载荷计算
一、抽油机悬点运动规律
(一)简化为简谐运动时悬点运动规律
假设条件:r/l0、r/b0 游梁和连杆的连接点B的运动可看 做简谐运动,即认为B点的运动规律
和D点做圆运动时在垂直中心线上的
投影(C点)的运动规律相同。
图3-7 抽油机四连杆机构简图 则B点经过t时间(曲柄转角φ)时位 移为: S B r (1 cos ) r (1 cos t )
第二节抽油机悬点运动规律及载荷

抽油机运转时,驴头带着抽油杆柱和液柱做变速运动, 因而产生抽油杆柱和液柱的惯性力。惯性力与质量有关,与 悬点加速度的大小成正比,其方向与加速度方向相反。
抽油杆柱的惯性力:
Ir
Wr g
WA
液柱的惯性力:
Il
Wl g
WA
fp fr ftf fr
m2 1 1) ln m (m2
1) ]vmax
m dt dr
把悬点看做简谐运动,则
max
S 2
SN
动,它所产生的振动载荷亦作用于悬点上。其数值与抽油杆柱
的长度、载荷变化周期及抽油机结构有关。(在考虑抽油杆柱弹
性时最大载荷计算时介绍)
3. 摩擦载荷
(1)抽油杆柱与油管的摩擦力
(杆管)
(2)柱塞与衬套之间的摩擦力
(柱塞与衬套)
(3)液柱与抽油杆柱之间的摩擦力 (杆液)
(4)液柱与油管之间的摩擦力
(管液)
Il
Wl g
WA
fp fr ftf fr
为油管过流断面变化引起液柱加速度变化的系数
悬点加速度在上、下冲程中大小和方向是变化的。 上冲程:前半冲程加速度为正,即加速度向上,则惯性力向 下,从而增加悬点载荷;后半冲程中加速度为负,即加速 度向下,则惯性力向上,从而减小悬点载荷。
下冲程:与上冲程相反,前半冲程惯性力向上,减小悬点载 荷;后半冲程惯性力向下,将增大悬点载荷。
上冲程:
I lu
Wl g
S 2 (1 r )
2
l
Wl
SN 2 1790
1 r
l
下冲程中液柱不随悬点运动,没有液柱惯性载荷 悬点最大惯性载荷
抽油机参数分析及计算

二、抽油机悬点载荷及其计算
1、静载荷 、
(2).活塞截面以上的液柱重量: 活塞截面以上的液柱重量:
Wl = ( f ρ − f r ) ⋅ L ⋅ ρ ⋅ g
式中: l ——液柱重量,N W ——液柱重量,N ——活塞截面积,mm2; f ρ ——活塞截面积,mm2; ρ ——液体相对密度。 ——液体相对密度。
抽油机在上行时光杆受力情况
1).抽油机在上冲程时为最大载荷, 其计算公式如下:
W最大 = Wr + Wl + W惯
式中:W最大——驴头悬点最大载荷,N;
W惯 光杆
2).抽油机在下冲程时为最小载荷。 其计算公式如下:
W最小 = W ′ − W惯
式中: W最小——驴头悬点最小载荷, N。
W’
抽油机在下行时光杆受力情况
谢谢大家 谢谢大家
二、抽油机悬点载荷及其计算
1、静载荷 、
由图1-1可知, 抽油机上行(上 冲程)时,游动 阀是关闭的,悬 点(光杆)所受 静载荷为(抽油 杆柱重、活塞截 面以上的液柱重 量):
驴头上行时悬 点承受的载荷
光杆
抽油杆
Wr
套管
油管
Wl W惯
活塞
油层
图1-1
二、抽油机悬点载荷及其计算
1、静载荷 、 (1).抽油杆柱重量:
该井驴头悬点最大载荷W 该井驴头悬点最大载荷 最大为51.06KN,最小载荷 最小为33.559KN ,最小载荷W
三、抽油机井示功图
抽油机井示功图是描绘抽油机井驴头悬点载荷 与光杆位移关系的曲线 1、理论示功图:它是在一定理想条件下绘制出来的, 理论示功图: 主要是用来与实测示功图进行对比分析,以此 来判断深井泵的工作状况 。其理想条件为: 假设泵、管没有漏失,泵正常工作; 油层供液能力充足; 不考虑动载荷的影响; 不考虑砂、蜡、抽油的影响; 不考虑油井连喷带抽; 认为进入泵的液体是不可压缩的,阀是瞬时关 闭的。
抽油机参数分析及计算

式中:W惯——惯性载荷最大值,N; S——抽油机冲程,m; N——抽油机冲速,min-1。
二、抽油机悬点载荷及其计算
3.驴头悬点最大载荷、最小载荷计算
根据抽油机运动的特点,抽油机在 上下冲程中悬点载荷是不同的 。
光杆 W惯
1).抽油机在上冲程时为最大载荷, 其计算公式如下:
抽油机井示功图是描绘抽油机井驴头悬点载荷 与光杆位移关系的曲线
1、理论示功图:它是在一定理想条件下绘制出来的, 主要是用来与实测示功图进行对比分析,以此 来判断深井泵的工作状况 。其理想条件为:
假设泵、管没有漏失,泵正常工作; 油层供液能力充足; 不考虑动载荷的影响; 不考虑砂、蜡、抽油的影响; 不考虑油井连喷带抽; 认为进入泵的液体是不可压缩的,阀是瞬时关
闭的。
三、抽油机井示功图
理论示功图 :是抽油机井驴头悬点光杆处载荷与位移的关 系建立在直角坐标系的图形
W
λ B
λ1
λ2
Wl W静
A
Wr
C
D λ2
λ1
S活
SSS
S光
三、抽油机井示功图
理论示功图各条曲线的意义分别是(图1-3中) : AB线段为增载线,即驴头从下死点(A)开始上行,游动
阀关闭活塞以上油管内液柱重量Wl和杆重Wr都作用与驴头悬 点上,并使杆(变长)、管(减载缩短)发生弹性变形,直到 B点极限,活塞并没有跟着光杆发生位移,而这一段变形量就 称为冲程损失λ,包括杆损λ1和管损λ2,此过程中固定法并没 有打开。BC线段为上载荷线,即杆管弹性变形结束,载荷増 至C,此最过大程(中W固最大定=W阀r打+W开l),,活泵塞筒开进始油跟(着液光)杆,同井步口上排行液之;上这死是点上 冲程完毕,开始下冲程。
抽油机悬点载荷的计算

抽油机悬点载荷的计算第一篇:抽油机悬点载荷的计算抽油机悬点运动规律及载荷分析一、游梁式抽油机悬点运动规律四连杆机构:以游梁支架轴和曲柄轴的连线为固定杆,以曲柄、连杆和游梁为三个活动杆所组成的四连杆机构。
如图3-21所示,抽油机在一个冲程中,悬点的速度和加速度不仅大小在变化,而且方向也在不断改变。
上冲程前半个冲程为加速运动,加速度方向向上;后半个冲程为减速运动,加速度方向向下。
下冲程前半个冲程为加速运动,加速度方向向下;后半个冲程为减速运动,加速度方向向上。
其最大速度发生在下、下冲程的中点,在上、下死点处速度为零;其最大加速度发生在上、下死点处,在上、下冲程的中点加速度为零。
上下死点处的最大加速度分别为:(3-12)(3-13)二、抽油机悬点载荷计算与分析(一)静载荷 1.抽油杆柱载荷上冲程,悬点承受着整个抽油杆柱的重力为:=(3-21)对于多级抽油杆:式中——抽油杆柱的重力,N;——抽油杆的截面积,m;L——抽油杆柱的长度,m;2——抽油杆材料(钢)的密度,——每米抽油杆的平均质量,kg/m;(可查表3-1)。
——用多级组合杆柱时各级抽油杆柱的每米平均质量,kg/m;——用多级组合杆柱时各级抽油杆柱的长度,m。
下冲程,作用在悬点上的杆柱载荷等于抽油杆柱的重力减去杆柱受到的浮力:或(3-23)式中——抽油杆柱在液体中的重力,N;――抽油杆的失重系数——抽汲液体的密度,;当原油含水时,可用下式近似计算:(3-24)式中——原油密度,——水的密度,——原油含水率,小数。
2.液柱载荷上冲程作用在悬点上的液柱载荷为:;;(3-26)式中——液柱载荷,N;其它符号同前。
下冲程液柱载荷不作用在悬点上。
3.上、下冲程中在杆柱和管柱之间相互转移的载荷—=+=,简称为转移载荷。
由以上推导可知,上冲程的静载荷:(3-27)上、下冲程静载荷随悬点位移的变化曲线:—图3-29 静载荷随悬点冲程变化的曲线4.其它静载荷1)沉没压力对悬点载荷的影响沉没压力:泵的吸入口沉没在液面以下一定深度,该处的压力称为沉没压力。