抽油机计算公式
抽油机参数分析和计算
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： 〔4.根据Wr和Wl在示功图的数值大小,画在实测示功图上,其长短与基线相同,如图1-4中的虚线A’D’与B’C’.
让我们共同进步
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
S
SS
S
λ2
λ1
λ1
λ2
λ
S光
S活
W静
Wl
Wr
D
A
B
C
W
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,载荷増至最大〔W最大=Wr+Wl>,活塞开始跟着光杆同步上行之上死点C,此过程中固定阀打开,泵筒进油〔液,井口排液；这是上冲程完毕,开始下冲程. CD线段为卸载线,即驴头开始下行,游动阀处于关闭状态,固定阀也还是处于打开状态,此时悬点载荷在变小,杆管与前一过程发生相反的弹性变形,直至D点活塞并没有跟着光杆一起下行,其冲程损失也是λ〔λ1+λ2. DA线段为下载荷线,即杆管弹性变形结束,载荷降至最小〔Wr>,活塞开始跟着光杆同步下行至下死点A,此过程中固定阀关闭,游动阀打开,油管进液.图1-3中AD1为光杆冲程,AD为活塞冲程.这样一个冲程完毕,理论功图也就解释完毕了.
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
谢谢大家
放映结束 感谢各位的批评指导！
谢 谢！
让我们共同进步
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。
机油泵吸油高度计算公式
机油泵吸油高度计算公式机油泵是发动机中非常重要的部件，它负责将机油从油箱中抽取并送至发动机各个部位，以保证发动机正常运转。
在设计和安装机油泵时，需要考虑机油泵的吸油高度，以确保它能够正常工作。
吸油高度是指机油泵能够从油箱中吸取机油的最大高度，它的计算公式如下：Hs = (Pa Pv) / ρg。
其中，Hs为吸油高度，Pa为大气压力，Pv为蒸汽压力，ρ为机油密度，g为重力加速度。
在这个公式中，大气压力Pa是指地面上的标准大气压，通常取为101325Pa；蒸汽压力Pv是指机油在所处温度下的蒸汽压力，可以通过查表或计算得出；机油密度ρ是指机油的密度，通常在20℃下为890kg/m³；重力加速度g通常取9.8m/s²。
通过这个公式，可以计算出机油泵的吸油高度，以确保机油泵能够正常工作。
接下来，我们将详细介绍各个参数的计算方法和吸油高度的影响因素。
首先，大气压力Pa是一个固定值，通常取为101325Pa。
在海拔较高的地区，大气压力会有所降低，需要根据实际情况进行修正。
其次，蒸汽压力Pv是机油在所处温度下的蒸汽压力。
蒸汽压力随着温度的升高而增加，因此在计算吸油高度时需要考虑机油的工作温度。
通常可以通过查表或者使用蒸汽压力计算公式来得到机油在所处温度下的蒸汽压力。
机油密度ρ是指机油的密度，通常在20℃下为890kg/m³。
这个数值是根据实验测得的，可以作为常数来使用。
最后，重力加速度g通常取9.8m/s²，这也是一个常数。
通过以上公式和参数的计算，可以得到机油泵的吸油高度。
吸油高度的大小直接影响着机油泵的工作效果，如果吸油高度过大，机油泵可能无法正常工作，导致发动机缺油；如果吸油高度过小，机油泵可能会过度劳累，影响机油泵的使用寿命。
因此，在设计和安装机油泵时，需要根据实际情况计算吸油高度，并选择合适的机油泵。
除了上述公式外，还有一些其他因素会影响机油泵的吸油高度，例如管道的长度、管道的直径、管道的弯曲程度等。
抽油机调冲次计算方法
抽油机调冲次计算方法[ 日期：2013-04-18] 来源：作者：机动组[ 字体：大中小]抽油机调冲次计算方法抽油机的冲次也就是减速箱曲柄的转速计算公式是:冲次=电机额定转速*（电机皮带轮直径/ 减速器大皮带轮直径）* （减速器小皮带轮直径/抽油机输入轴皮带轮直径）/ 抽油机减速箱传动比减速器常用皮带轮直径有①160、①180、①200、①300、①400、① 500。
电机额定转速因不同厂家电机转差率不同，级数相同的电机转速有差别。
4级电机额定转速约为14 4 0转/分。
6级电机额定转速约为9 6 0转/分。
8级电机额定转速约为7 2 0转/分。
调整时以电机铭牌为准。
常用抽油机相关参数：胜利油田胜机石油装备有限公司生产的，双驴头型游梁式抽油机°CYJ10 — 5— 48HE型传动比为28,减速箱主动轴皮带轮直径①1050°CYJS12 — 5 — 53HE型传动比3 1, 减速箱主动轴皮带轮直径①1 0 5 0。
下偏杠铃型复合平衡游梁式抽油机°CYJY12—4.2 — 73H F 型传动比为 3 1.73,减速箱主动轴皮带轮直径①1120。
胜利油田孚瑞特石油装备有限责任公司生产的, 异相型游梁式抽油机°CYJ10—4.2 — 53HE型传动比为3 1.73，减速箱主动轴皮带轮直径① 990。
第二石油机械厂生产的，异相型游梁式抽油机。
CYJY10—3— 53HB型、CYJY10—4 ・ 2 — 53HB型传动比为30. 18 7,减速箱主动轴皮带轮直径①1000。
CYJY12 —4・2 — 73HB型、CYJY12—4 ・8 — 73HB型传动比为3 0,减速箱主动轴皮带轮直径①1150 ・宝鸡石油机械厂生产的，异相型游梁式抽油机。
CYJT12 —5— 73HB型传动比为31.73，减速箱主动轴皮带轮直径① 1120。
淄博石油机械制造总厂生产的, 异相型游梁式抽油机。
抽油机曲柄轴扭矩及电机功率计算
当出现负扭矩时，说明减速箱的主动轮变为 从动轮。如果负扭矩值较大，将发生从动轮
冲击主动轮，从而降低齿轮寿命。这种现象常发 生在不平衡、轻载荷或载荷突变的油井上。
M峰值 [M max] 则超扭。
(2)
在检验平衡和进行调整平衡的计算时，通常是以 上、下冲程的峰值扭矩相等为标准，
M u max M d max 若 M u max M d max即上重下轻，
1. 扭矩因数计算
TF a sin r bsin
图10-6
在blJ中, J 2 b2 l 2 2 cosbl
在krJ中, J 2 k 2 r 2 2 cos( o )rk
cos [(k 2 r 2 2krcos( o )) b2 l 2 ]
2bl
(b2 arccos
M com
[W
(B
c a
Wb
)
cos
c2 a2
Wb g
a aA] b
r
sin sin
Wcr sin
式中 B----抽油机结构不平衡值，等于连杆与曲 柄销脱开时，为了保持游梁处于水平位置而需要 加在光杆上的力。
为了简化计算，可忽略游梁摆角及游梁平衡重的 惯性力矩产生的影响 ,则扭矩计算公式简化为:
Wb g
a aA] b
r
sin sin
Wcr sin
其中：Wc
WcbR
Wc Rc r
曲柄平衡抽油机，Wb 0 ，则扭矩计算公式为：
M cr
a b
r
sin sin
W
Wcr
sin
游梁平衡抽油机，Wcr 0，则扭矩计算公式为：
M wb
[W
c a Wb
采油工常用公式.
采油工常用公式一、地质1、孔隙度 %100⨯=fPV V φ 式中ф——储油岩石的孔隙度，％； K ——岩石中的孔隙体积； V f ——岩石的外表体积。
2、含流体饱和度%100%100⨯=⨯=fo p o o V VV V s φ 3、饱和度关系当地层压力大于饱和压力时，岩石孔隙中有油、水两相，其饱和度关系为： S 。
+s w =1 (1—7) 原始条件下原始含油饱和度为：S oi =l —S wr ， (1—8)当地层压力小于饱和压力时，岩石孔隙中有油、水、气三相的关系为： S o +S w +S g =1 (1—9) 4、绝对渗透率可由达西定律求得：PA LQ K ∆=10μ式中K ——储油岩石的渗透率，μm 2； L ——岩心的长度，cm ； A ——岩心的截面积，cm 2；Q ——通过岩心的流量，cm 3／s ； △P ——岩心两端的压差，MPa ； μ——流体的粘度，mPa ·s 。
5、气的有效渗透率 )(10222212P P A LP Q K g g g -=μp 1、p 2——分别为岩心入口处和出口处压力，MPa 。
6、油的相对渗透率 %100⨯=KK K oro 7、水驱油藏的最终采收率。
wiorwi w S S S ---=11η8、原油体积系数osoo V V B =式中 V o ——原油在地下所具有的体积，m 3；V os ——原油在地面脱气后所具有的体积，m 3。
9、溶解气油比与压力的关系为：P R s α=，α称为溶解系数：bsi s P R P R ==α10、原油体积系数与压缩系数及收缩率概念？公式？ae oso o o P P V V V C ---=1收缩率 oos o 收缩V V V -=δ注意原油的压缩系数在压力高于饱和压力时为正，低于饱和压力时为负。
11、综合压缩系数（以岩石体积为基准）P V Vw S w C S C C C f o o f t ∆∆=--=)(φφ12、弹性储量为：)(b i f t P P V C V -=∆13、在正几点法井网中,注采井数比为：23-n 14、折算年产量=12月份产量×365/12月份的日历天数36531⨯=十二月全年Q Q15、月、日注采比woo o wi q B q Q B +=ρ16、累计注采比poopii W B N W B +=ρ17、采油强度与注水强度是流量与油层有效厚度的比值：hQ Q h =18、水驱指数是累计注水量与累计采水量之差与累计采油量的比值：ppi s N W W J -=对于刚性水驱油藏，水驱指数应等于1。
抽油机系统效率计算
2011年10月18日 2011年10月18日
老师在课堂上讲的抽油机井系统效率计算方法， 老师在课堂上讲的抽油机井系统效率计算方法， 可以对每个节点的效率进行分析， 可以对每个节点的效率进行分析，找出影响系统效 率的主要因素，针对性采取相应的措施。 率的主要因素，针对性采取相应的措施。
敬请批评指正 !
分子：1000kg液举升 液举升100m做的功 分子：1000kg液举升100m做的功 980000J,除以 除以3600s再除以 再除以1000， 为980000J,除以3600s再除以1000， 则换算成kw.hr。 则换算成kw.hr。 乘以100，得到百分数。 乘以100，得到百分数。 例如:油田吨液耗电是20kw.hr,动液 例如:油田吨液耗电是20kw.hr,动液 1650米 面1650米，系统效率计算结果为 22.5%。 22.5%。
27.2 系统效率 = 百米吨液耗电
系统效率是最终的输出功与最初的输入 功的比值。 功的比值。上面这个经验公式可以简单评价 抽油机系统效率， 抽油机系统效率，系统效率是一个一个节点 效率的连续相乘得到的， 效率的连续相乘得到的，前面节点的输出功 率是后面节点的输入功率， 率是后面节点的输入功率，这样分子分母就 约分掉了， 约分掉了，最后剩下的是举升液量做的功和 相应输入电功的比值百分数。 相应输入电功的比值百分数。
机采效率计算
注:显示日期比实际日期晚一天，即：
显示日期2011-1-11实际为2011-1-10的数据
机采系统效率计算
四、效率计算，将上文数据录入计算模板
其中 绿色部分为生产运行查询数据，红色部分为手动录入数据， 蓝色部分为带公式计算。
机采系统效率计算
供电工程
机采系统效率计算
一、概念简介 本文所述机采系统效率，即该油井抽油机正常工作采液时有效功 率与电机实测功率的比值，以百分数表示，反映改井机采系统运行状 态。 二、公式简介 机采系统效率η =有效功率/实测功率 有效功率P =
有
பைடு நூலகம்
式中： P有——有效功率，kW； Q——油井日产液量，m 3／d；H——有效扬程，m；p——油井液体密度，t/m3； g——重力加速度，g=9.8m/s2
机采系统效率计算
三、数据取得 2、生产数据取得 数据来源：采油五厂生产运行系统 网址：http://10.75.224.10 具体操作如下图所示：
机采系统效率计算
（1）输入网址： http://10.75.224.10
机采系统效率计算
（2）选择“日报查询”-》“油井单井查询”
机采系统效率计算
有效扬程H=H减+
式中： H减——油井动渡面深度，m； P油——油井井口油压，MPa； P套——油井并口套压，MPa；
机采系统效率计算
三、数据取得 1、电机实测功率 测试要求： （1）、井口实测功率，功率因数（功率因数为厂考核数据） （2）、该井单井实测，纯采油功率不含电热、生活电等其它因素。 （3）、实测单据注明井号（标准井号）、测试日期、测试人 （4）、审核单据，确保单据数值有效。
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。
第三章 抽油机平衡计算
表3-5 钢制抽油杆的奥金格折算应力
(2)API最大许用应力强度条件
强度条件:
（3-97）
（修正Goodman应力方 法）
2．抽油杆柱设计
确定杆柱的材质、长度和直径的组合。 普通抽油杆分为C、D和K三个级别。 钢制抽油杆柱分单级和多级两种结构。多级杆 柱有利于减轻杆柱自重，节省钢材和能量。 在进行组合抽油杆强度设计中，要求在满足强 度条件的前提下，使抽油杆柱最轻。因此，形成了 多个强度设计方案。
常规型和前置型抽油机的扭矩因数可根据抽油 机的几何尺寸进行计算。
利用实测悬点载荷数据(示功图)
M w ( ) TF ( )W ( )
得到悬点载 荷扭矩曲线
悬点扭矩Mw 平衡扭矩MC 净扭矩M
2．扭矩曲线计算的基本公式
对于游梁平衡抽油机 对于曲柄平衡抽油机
（3-62）
B—抽油机结构不平衡值。
对于复合平衡抽油机
机械因素(硬件):泵(结构、质量、材料、安装 、泵隙、抗腐性、耐磨性）；抽油杆（尺寸、 强度）等。
工作方式(软件)： 泵深、抽汲参数(D、S、n)、套压控制等。
1、 使用油管锚减少冲程损失 =r+t t=0 =r
２、调小防冲距 为了防止碰泵，要求活塞下死点与
固定凡尔有一定的距离，叫防冲距。 防冲距越小，Vs越小， K ， 反之，防冲距越大，越保险。
（3-63） （3-64）
Wc—折算重量,曲柄平衡重折算到r点
Wcr=WcbR+WcRc
Wc=(WcbR+WcRc)/r
Wc—曲柄重；
Rc—曲柄重心半径；
Wcb —曲柄平衡块总重；R—曲柄平衡半径。
Mc=Wcrsin(+)=(WcbR+WcRc)sin(+) Mc—曲柄及其平衡重在曲柄上造成的扭矩。
抽油机系统效率分析.
(二) 抽油量法
在求出抽油机的抽油量后，通过下式可
计算系统效率
η＝
1.134104 qp H p m
式中 Hp-－泵挂深度，Ni m；
qp—抽油量，t／d。
（12）
停机后测得油井自喷量，再按下式计算qp ：
qp= q- qf
（13）
式中 q—开井生产时测得的产液量，t／d；
qf－油井停机后测得的自喷量，t／d。
400-600 米
大于 600 米
平均单井 平均吨液百
平均单井 平均吨液百
井数 日耗电
米耗电 井数 日耗电 米耗电
（kw.h) kw.h/(t.m)
kw.h kw.h/(tm)
kw.h kw.h/(t. m)
kw.h kw.h/(t.m)
32
6
106
2.0483
3
81
1.48
6
87
1.4943
7
128
抽油泵合理沉没度的确定有两种方案： （1）以系统效率最高作为优化目标函数 （2）以经济效益最好作为优化目标函数
合理沉没度的选择
临东区块分泵径不同沉没度与平均吨液百米耗电关系表
沉没度
泵径 （mm）
井数
小于 200 米 平均单井 平均吨液百
日耗电 米耗电
பைடு நூலகம்
井数
200-400 米 平均单井 平均吨液
日耗电 百米耗电
6.3. 沉没度与泵效的关系
增大沉没度可使泵的效率在一定范围内增大， 但增加的幅度却越来越小，与此同时，悬点载荷 也在不断增加，从而增大电机负荷，降低地面效 率，进而降低系统效率。
6.3. 沉没度与泵效的关系
胜利采油厂含水大于80%时泵效与沉没度的统计 规律——保持200～300 m 的沉没度较合理。
抽油机井系统效率计算方法
抽油机井系统效率和混合液比重的计算方法
1、输入功率Wi
1000/243⨯=φIVCOS W i
其中：
Wi —i 井的电动机实际耗电量 kWh/d ；
I —平均电流 （A ）；I=0.6×（I 上+I 下）/2；
cos φ—功率因数。
取0.8
V —电压 （v ）
2、混合液的比重
ρ=（1-f w ）×ρo +f w ×ρ
w
其中：
fw —含水率
ρo — 油的密度 t/m 3
ρw —水的密度 t/m 3
3、抽油机井有效扬程Hi
Hi=H 动i +100×（P 油i -P 套i ）/ρ
其中：
H 动i — i 井的动液面 m ；
P 油i — i 井的回压 Mpa ；
P 套i — i 井的套压 Mpa ；
4、单井机械采油系统运行效率 ηi %1002.367⨯∙∙=
Wi Hi Qi i ρη Qi — i 井的产液量 m 3/d
5、机械采油系统平均运行效率 η
∑∑∙=i i Q Qi ηη
混合液比重的计算方法
γ液=γ水*γ油/〔γ水-(γ水-γ油)fw
式中：fw为含水重量百分比；%
γ油原油比重，尽量采用近期原油全分析的比重；
γ水油井采出水的比重，对于有游离水的井，用比重计实测比重；对于无游离水的井，根据化验的CL-用下面的公式计算出γ。
水
γ水=1+0.0106 CL-
式中：CL-单位为mg/l。
抽油机计算公式
抽油机计算公式
抽油机井平衡合格率
1、抽油机井平衡度
抽油机井稳定运行过程中，下冲程时的最大电流与上冲程时最大电流比值。
（80-100%合理，小于80％欠平衡，大于100%超平衡）。
平衡度=(I下行峰值/I上行峰值) ×100%
采液用电单耗：油井采出每吨液的用电量，单位Kw.h/t 采液用电单耗＝W/Q
式中：W—油井日耗电量，Kw；Q—油井日产液量，t3/d
2、抽油机井平衡度合格率：
抽油机井平衡度达标的井数占总开井数的比值。
抽油机井平衡度合格率=(S合格/S总)×100% 式中：S合格—抽油机井平衡度达标的井数； S总—抽油机开井总数。
三、抽油机井泵效
抽油机井的实际产液量与泵的理论排量的比值叫做泵效。
η=（Q 实/Q理）×100%；
式中：η—泵效(%) Q实—指核实日产液量(m3/d)；Q理—泵理论排液量
(m3/d)；其中：Q理=1.1304×10-3×S×N×D2
式中：S—冲程(m) N—冲数(n/m) D—泵径(mm)；
四、采液用电单耗
油井采出每吨液的用电量，单位Kw.h/t
采液用电单耗＝W/Q
式中：W—油井日耗电量，Kw；Q—油井日产液量，t3/d。
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
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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。
采油工程34抽油机的平衡扭矩与功率计算
1.平衡条件
在抽油机游梁后端加一重 物，在下冲程中电机和下冲程 的悬点载荷一起对重物做功， 把重物升高储存位能 Aw
Aw Ad Amd
则得到电机在下冲程中做的功为：
Amd Aw Ad
特点的类型之外，还要确定适合各型抽油机工作 能力的电动机容量，即功率大小。
游梁式抽油机所用电动机的特点：
①负荷为脉动的，而且变化大； ②启动负荷大，要求有大的启动转矩； ③露天工作，要求电动机密封质量高，工作可靠。
封闭式鼠笼型三相异步电动机
需要的电动机功率为：
Nr
Mn
9549
Nr
M maxn 14388
Aw
Au
Ad 2
结论：为了使抽油机平衡，在下冲程中需要储存的能
量或上冲程中需要释放的能量应该是悬点载荷在上下冲程 中所做功之和的一半。
2.平衡系统达到平衡所需要的平衡功
当只考虑静载荷做功时，悬点在上冲程中 做的功为：
Au (Wr WL )s
下冲程做的功为：
Ad Wr s
则由前式得理论上需要的平衡功为：
计算扭矩的近似方法
平衡时
M s (P Ce)sin
2
M max
s 4
( Pm a x
Pmin )
经验法： 根据若干井的抽油机的扭矩曲线峰值统计和回归，
建立的经验公式
M max 1800 s 0.202 s(Pmax Pmin )
三、 电动机的选择和功率计算 选择电动机时，除了确定适合于抽油机工作
2.曲柄平衡方式计算
平衡半径公式：
R
Wr
游梁式抽油机设计计算
游梁式抽油机设计计算卢国忠编 05-04游梁式抽油机的主要特点是：游梁在上、下冲程的摆角相等，即上下冲程时间相等。
且减速器被动轴中心处游梁后轴承的正下方。
一、几何计算1.计算(核算) 曲柄半径R和连杆有效长度P己知：冲程S、游梁后臂长C、游梁前臂长A、极距K(参见图1)由余弦定理推导可得：公式： ()b t CK K C CK K CR ψψcos 2cos 2212222-+--+=------(1)R CK K C P t --+=ψcos 222 -------(2)式中：1090δφψ+-=t 2090δφψ--=bH I tng 1-=φ AS mas πδδ4360021⨯==22H I K +=2. 计算光杆位置系数R P ：PR 是在给定的曲柄转角θ时，光杆从下死点计算起的冲程占全冲程的百分比。
(图2)（图3） 公式：10⨯--='=bt t mas S s PR ψψψψ％ -----------(3)曲柄max S PR s ∙='()121δδ∙-=PR式中：b t ψψ, 分别代表下死点和上死点的ψ角的值ρχψ-=()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-J R φϑρsin sin 1 βcos 222PC C P J -+= ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+=-CJ P J C 2cos 2221χ⎪⎪⎭⎫⎝⎛---++=-CP R K KR P C 2)cos(2cos 22221ϕθβ ()φθψβα--+= 上冲程 ()[]φθψβα--++=360 下冲程 二运动计算己知：曲柄角速度ω、曲柄转角θ，分析驴头悬点的位移s 、速度v 、加速度a 的变化规律。
1. 假定驴头悬点随u 点作简谐振动：()ϑωϑωϑcon C AR a CARv CARs ⨯⨯=⨯⨯=-⨯=2sin cos 1 以C AR S 2max =代入得： ()ϑωϑωϑc o s 21s i n 21c o s 1212m a xm a x m a x S a S v S s ==-=2max max 21ωS a =2.接严格的数学推导 ⎪⎭⎫⎝⎛+=P R S a 121max 2max ω三动力计算1．从示功图上求悬点载荷W示功图是抽油机悬点载荷W 与光杆位置PR 的关系曲线图。
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抽油机井平衡合格率
1、抽油机井平衡度
抽油机井稳定运行过程中，下冲程时的最大电流与上冲程时最大电流比值。
（80-100%合理，小于80％欠平衡，大于100%超平衡）。
平衡度=(I下行峰值/I上行峰值) ×100%
采液用电单耗：油井采出每吨液的用电量，单位Kw.h/t 采液用电单耗＝W/Q
式中：W—油井日耗电量，Kw；Q—油井日产液量，t3/d
2、抽油机井平衡度合格率：
抽油机井平衡度达标的井数占总开井数的比值。
抽油机井平衡度合格率=(S合格/S总)×100% 式中：S合格—抽油机井平衡度达标的井数； S总—抽油机开井总数。
三、抽油机井泵效
抽油机井的实际产液量与泵的理论排量的比值叫做泵效。
η=（Q实/Q理）×100%；
式中：η—泵效(%) Q实—指核实日产液量(m3/d)； Q理—泵理论排液量
(m3/d)；其中：Q理=1.1304×10-3×S×N×D2
式中：S—冲程(m) N—冲数(n/m) D—泵径(mm)；
四、采液用电单耗
油井采出每吨液的用电量，单位Kw.h/t
采液用电单耗＝W/Q
式中：W—油井日耗电量，Kw；Q—油井日产液量，t3/d。