抽油机载荷、泵理论排量计算(2006.2.15)
抽油机参数分析及计算
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： （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’。
四、小结
本节课我们主要学习了二方面的知识：1）、 抽油机悬点载荷及其计算；2）是抽油机井 示功图。要求学员会分析抽油机井在上、下 行（冲程）时，悬点（光杆）所受的静载荷、 动载荷，会计算驴头悬点最大载荷、最小载 荷；知道理论示功图条曲线的意义；会在实 测示功图上画出理论载荷线。
谢谢大家
二、抽油机悬点载荷及其计算
（3）在液体中抽油
杆（柱）重量：
由图1-2可知，抽 油机在下行（下冲 程）时，固定阀是 关闭的，游动阀是 打开的，悬点（光
驴头下行时 悬点承受的 载荷
W’
杆）所受静载荷为：
W frs g L
W惯
式中：W ——在液 体中杆柱重[在抽油 杆柱自重减去液体 对其浮力]，N。
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。
“金钥匙”技术比赛地质题库-实操计算
三、计算题1、某抽油机井下∮56mm泵，冲程2.7m，冲次7次/min，日产液32t/d，液体相对密度0.9，综合含水45%，求该井的泵效和日产油。
解：理论排量=泵的排量系数×冲程×冲次×液体密度=3.54×2.7×7×0.9=60.2(t/d)泵效=(32÷60.2) ×100%=53.1%日产油=32×(1-45%)=17.6(t)2、某油井2004年产油6009t，2004年平均综合含水63%，求该井的水油比。
解：年产水量=年产油÷(1－含水)－年产油量=6009÷(1－63%)－6009=10231(t)水油比=10231÷6009=1.73、某聚合物开发区块面积9.6 km2 ，油层有效厚度14.6m，平均孔隙体积18%，方案设计年注入速度0.12PV，注入浓度1000mg/L，到2005年12月累计注入聚合物溶液1072×104m3，聚合物干粉15198t。
试计算年平均日注入量、日注干粉量；截止2005年12月的累计注入体积、累计注入聚合物浓度、累计注入聚合物干粉量。
⑴年平均日注入量=面积×有效厚度×孔隙体积×注入速度÷365=9600000×12.4×0.18×0.12÷365=7045(m3)(2) 年平均日注干粉量=平均日注入量×注入浓度=7045×1000=7.045(t)(3) 2005年12月累计注入体积=累计注入聚合物溶液量÷(面积×有效厚度×孔隙体积)=1072÷(9600000×12.4×0.18)=0.5003(PV)(4) 2005年12月累计注入聚合物浓度=累计注入聚合物干粉÷累计注入聚合物溶液量=15178÷1072×104=1416(mg/L)(5) 2005年12月累计注入聚合物干粉量=累计注入体积×累计注入聚合物浓度=0.5003×1416=708.42(PV·mg/L)4、某断块油田的含油面积 4.5km2，平均有效厚度15.6m，已知该油田的单储系数为15.2×104t/（m.km2）,试计算油田的地质储量。
抽油机井系统效率计算公式
机采系统节能指标一、抽油机井系统效率抽油机井系统效率是指将液体举升到地面的有效作功能量与系统输入能量之比，即抽油机的有效功率与输入功率的比值。
ie p p =η 其中，抽油井的有效功率是指将井内液体举升到地面所需要的功率；抽油机的输入功率是指拖动机械采油设备的电动机总的消耗功率。
抽油机的输入功率可由现场测试取得，抽油井的有效功率可由以下公式计算：Q·H·ρ·gP e ＝————————86400式中：Ｐe ——有效功率，KW ；Q ——油井日产液量，m 3/d ；H ——有效扬程，m ；ρ——油井液体密度，t/m 3；g ——重力加速度，g=9.8m/s 2；其中有效扬程：（Po —Pt ）×1000H=Hd + --————————ρ·g式中：Hd ————油井动液面深度，m;Po ————井口油压，MPa;Pt ————井口套压，MPa;二、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。
采油工程—— 泵效计算与分析
第三章 有杆泵采油第四节 泵效计算与分析泵效：油井日产液量与泵的理论排量的比值称为泵效。
用公式表示为：t Q Q =η （3-78） 一、影响泵效的因素（一）地质因素1．油井出砂：2．气体的影响：充满系数：Pl V V '=β （3-79） 式中 P V —— 上冲程活塞让出容积；'l V —— 每冲次吸入泵内的液体体积；如图3-41所示。
图3-41 气体对泵充满程度的影响图3-41中S V 表示余隙容积，l V 表示活塞在上死点时泵内的液体体积，g V 表示泵内气体的体积，令l g V V R /=称泵内气液比，令P S V V K /=称余隙容积比，将S l l V V V -='和R ,K 代入式（3-79）得：RKR +-=11β （3-80） 分析式（3-80）可得出以下结论：（1）K 值越小，β值就越大。
而减小余隙容积S V 和增大活塞冲程以增大P V 都可以减小K 值。
因此在生产中应使用长冲程和在保证活塞不碰固定阀的前提下，应尽量减小防冲距以减小余隙。
（2）R 越小，β值就越大，因此为增加泵效，应尽量减少进泵的气体。
进泵气液比可用下式计算：1.0)1)((+--=S w S P P f R R R （3-81） 式中 P R —— 地面生产气油比；S R —— 泵吸入口处的溶解气油比；S P —— 沉没压力，MPa ；w f —— 油井含水体积分数；3．油井结蜡：由于活塞上行时，泵内压力降低，在泵的入口处及泵内极易结蜡，使油流进泵阻力增大，影响泵效。
4．原油粘度高：由于油稠，油流进泵阻力大，固定阀和游动阀不易打开和关闭，抽油杆下行阻力大，影响泵的冲程，降低泵的充满系数，使泵效降低。
5．原油中含腐蚀性物质，如硫化物、酸性水，腐蚀泵的部件，引起漏失降低泵效。
（二）设备因素1．活塞的有效冲程：1）静载荷作用下的冲程损失及活塞有效冲程如图3-42，由于转移载荷'l W 上冲程从油管柱上转移到抽油杆柱上使抽油杆柱伸长了r λ，油管柱缩短了t λ，悬点向上移动了t r λλλ+=一段距离后活塞和泵筒才有相对位移，悬点无效的冲程λ称为冲程损失。
抽油机讲义
渐开线天轮抽油机
机 型
Unit Size
额定悬点载荷
Polished Rod Capacity （kN）
减速器额定扭矩
Reducer Rating （kN.m）
冲 次
frequency of stroke （min-1）
冲程
Stroke Length （m）
电机功率
Prime Movor （kW）
调径变矩系列节能抽油机
机 型
Unit Size
CYJ10-3-37HY CYJ8-3-37HY CYJ8-3-26HY CYJ6-2.5-18HY CYJ5-2.5-13HY CYJ4-2.1-9HY CYJ3-1.8-7HY CYJQ10-5-48HY CYJQ12-5-53HY CYJQ14-5-53HY CYJQ14-5-73HY
效率提高。
异相抽油机
由于存在着极位夹角，上冲程所用的时 间较长，下冲程所用的时间较短。上冲程时间
变长既可以改善泵的充满程度，又可以减少惯
性载荷，因此可使抽油机井下效率提高。这种 抽油机自1986年问世以来，已在全国各油田
得到了广泛应用。在相同工况条件下，异相曲
柄平衡抽油机较常规抽油机节电达15%左右， 系统效率提高3～4%。缺点是下行速度快，不
12000
15000 17000 18215 18955
二、游梁式抽油机
具有性能可靠、结构简单、操作维修方 便等特点。技术参数符合中华人民共和国 行业标准SY/T 5044《游梁式抽油机》和美 国石油协会API标准，技术成熟。 主要特点： 1、整机结构合理、工作平稳、噪音小、 操作维护方便； 2、游梁选用箱式或工字钢结构，强度高、 刚性好、承载能力大； 3、减速器采用人字型渐开线或双圆弧齿 形齿轮，加工精度高、承载能力强，使用 寿命长； 4、驴头可采用上翻、上挂或侧转三种形 式之一； 5、刹车采用外抱式结构，配有保险装置， 操作灵活、制动迅速、安全可靠； 6、底座采用地脚螺栓连接或压杠连接两 种方式之一。
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。
【采油 精品】机械采油的计算公式及应用
11
2）相关的知识：
如左图演示：观察小孔越低，水喷得越急。
上述实验表明：液体对容器侧壁有压强，压强 随深度的增加而增大。
液体压强的计算公式是： p＝ρgh
式中ρ为液体密度,单位用kg/m3;g＝9.8N/kg;h 是液体内某处的深度单位用m; ρ为液体压强,单 位用Pa.
由公式p＝ρgh可知,
液体的压强大小只跟液体的密度ρ、深度h有关, 跟液体体积、容器形状、底面积大小等其他因素 都无关.
＝13.84 （ Mｐａ）
15
4）启示：
1）流压的大小与油井生产有着直接的关系，对于自喷井来说：如果 流压低于井筒液注对井底的回压，那么油井就要停喷。对于抽油井来 说：正常生产时，如果井底流压高，油井生产能力就旺盛。 2）流压的高低与静压有着直接的关系，静压克服渗滤阻力流到井底 的压力就叫流压。 3）流压的大小可通过井口油嘴调节，放大油嘴流压下降，生产压差 增大，产量增加，但不是无限度的。 4）对易出砂的井来说，生产压差增大将使油井出砂加剧，所以在日 常管理中严禁随意放大生产压差采油。 5）静压的大小反映了油层能量的大小，如果注水开发油田注采比大 于1，此时目前地层压力大于原始地层压力，反之小于原始地层压力。 6）在流静压计算公式中因为流静压是靠动液面和静液面折算求出的， 所以知道了流 压和静压同样可以求出动、静液面深度；根据地饱压 差和流饱压差的概念，利用流静压计算公式还可折算出脱气点的位置
16
5)题库涉及的相关题型：
1：某注水井油层中部深度为1200米，关井72小时后测得 的井口压力为2.4MPa求地层静压？(注入水密度为1.05t ／ｍ3 ，重力加速度为 10m ／ s2)
解： P井口=2.4 MPa p液柱= ρgh=1.05*1000*10*1200 ／106 =1.05*10*1200／103 = 12.6 MPa P静=P井口+P液柱=2.4 + 12.6 = 15.0 MPa
抽油机悬点运动规律分析及载荷计算
2
Sn2 r Wr [b－ (1－ )] 1790 l
(3-27)
适用条件：下泵深度和沉没度不太大，井口 回压及冲数不太高的稀油直井。
29
2.计算悬点最大载荷的其它公式
公式Ⅰ Pmax (Wr Wl ' )(1 Sn ) 公式Ⅱ
Pmax
适用于低 冲次一般井深
137 Sn 2 ' (Wr Wl )(1 ) 1790
13
q
' r
s qr ( s l ) f r ( s l ) g q r b (3-16) s s
——抽油杆在液体中的失重系数
s l 式 中 ：b s 2.液柱载荷 WL
WL＝(fP－fr)Lρ
只有上冲程液柱载荷才作用于驴头悬点
mlg
(3-17)
(3)惯性载荷的计算 条件：抽油杆柱和液柱看成是刚体
Wr Ir aA g
（3-19）
Wl Il a A g
（3-20）
式中：
Ir、Il －分别为抽油杆柱和液柱的惯性载荷，N； g－重力加速度，9.81m/s2； ε－油管过流断面(比活塞)扩大引起的液柱加速度降 低系数。 ft－油管过流截面积，m2
简谐运动(短冲程)，考虑摩擦影响(用Wl’代替Wl)和液柱惯性载荷
公式Ⅲ
Pmax
Sn 2 r ' Wl Wr [b (1 )] 1790 l
曲柄滑块机构，忽略摩擦载荷和液柱惯性载荷
30
公式Ⅳ
Pmax
Sn Wr Wl (1 ) 1790
2
为简谐运动，忽略摩擦载荷和液柱惯性载荷
7
rl 式中：
泵计算
管线计算1.吸入头要求所有往复计量泵都要求一个净吸入压头（NPSHR），如表1 所示。
NPSHR 是抽吸温度下超过工艺液体绝对蒸气压的那些分压力要求。
在泵整个冲程循环在吸入点要求有该压力，以避免工艺液体在药剂头内方式气蚀。
NPSHR 是一个确保泵准确计量的参数之一。
有效净吸引压头（NPSHA）必须大于NPSHR。
任何系统的NPSHA 值，其计算都如下所述。
公式 1. 适用于粘度低于50 厘泊的流体公式 2. 适用于粘度高于50 厘泊的流体公式 1 到4 中所使用的变量单位列于表2。
表 2 还包括公式中所涉及到的一些常数值。
2.系统背后压（托压）系统托压必须超过吸入压力至少5psi（0.35 巴），以阻止液体穿流，但不能超过泵的额定排出压力。
穿流可以解释为工艺液体从高压往低压流动（倒吸）。
会使泵产生故障，并且在泵停车时产生有害的流动。
如果系统托压没有超过吸入压力至少5psi（0.35 巴），则必须在排出管线上安装托压阀。
系统总托压值的计算公式为公式 3 或公式4。
公式3，适用于粘度小于50 厘泊的流体3.计算装置的预加注压力泵的基本参数表征泵主要性能的基本参数有以下几个：1、流量Q流量是泵在单位时间内输送出去的液体量（体积或质量）。
体积流量用Q表示，单位是：m3/s，m3/h，l/s等。
质量流量用Qm表示，单位是：t/h，kg/s等。
质量流量和体积流量的关系为：Qm=ρQ式中ρ——液体的密度（kg/m3，t/m3），常温清水ρ=1000kg/m3。
2、扬程H扬程是泵所抽送的单位重量液体从泵进口处（泵进口法兰）到泵出口处（泵出口法兰）能量的增值。
也就是一牛顿液体通过泵获得的有效能量。
其单位是N·m/N=m，即泵抽送液体的液柱高度，习惯简称为米。
3、转速n转速是泵轴单位时间的转数，用符号n表示，单位是r/min。
4、汽蚀余量NPSH汽蚀余量又叫净正吸头，是表示汽蚀性能的主要参数。
汽蚀余量国内曾用Δh表示。
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。
抽油机常见问题的分析和解决方法[1]
![抽油机常见问题的分析和解决方法[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/6e3328b3f524ccbff1218445.png)
抽油机井常见问题的分析 和解决办法
4.1.1抽油机常见问题 4.1.2判断分析问题的方法 4.1.3解决问题的方法
4.1.1抽油机井常见问题
1) 2)
3)
1)
2)
3) 4)
表面现象 油井不出 油井产量下降 油井负荷上升（电流上升） 实质情况 泵：双漏、游漏、固漏 管：管断、管漏、管脱 杆：杆断、杆脱 摩擦负荷变化、油井含水变化
静69-559（3月13日）
静69-559（3月13日）
4.1.3解决问题的方法
检泵 洗井 碰泵
通过对五口抽油杆断前情况的对 比，不难发现以下问题： (1)抽油杆 断前冲程损失都比正常时有明显的增 加(从后面的附图上可以明显看到)； (2)抽油杆断前冲程损失都大于1．10 米(从后面的对比表上可以明显看到)；
é Ó ³ Í ¸ Ë ¶ Ï Í Ñ Ç °ó º Ê ¾ ¹ ¦ Í ¼ ¶ Ô ± È ± í
及时发现抽油机井下负荷的增 加，可以有效避免抽油杆断脱和结 蜡造成的卡泵事故。如何能及时发 现抽油机井下负荷的增加，是我们 抽油机生产管理中的一个课题，以 前我们用示功图的最大载荷对比， 电流对比等，可是同时存在着由于 测试仪器误差大和人为因素，对比 效果不佳，对生产指导意义不大的 问题。
为解决以上存在的生产难题，经过 收集大量的抽油杆断脱资料，对比分析 后，发现了一些规律，就是油井在抽油 杆断脱前，冲程损失都有不同程度的增 加；从反向思维的角度出发，我们可以 这样认为，油井的冲程损失增加，有可 能造成抽油杆断脱和蜡卡事故，也就是 当发现冲程损失增加时，我们要及时洗 井来降低抽油机的负荷。
胜2ห้องสมุดไป่ตู้-13示功图
采油常用公式
采油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 ooso 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。
【采油PPT课件】机械采油的计算公式及应用
三：抽油机井悬点载荷计算
19
抽油机悬点的运动规律
b O a
A
B
l rD O’
抽油机四连杆机构简图：
游梁式 抽油机是以游梁支点和曲柄轴中心 的连线做固定杆，以曲柄、连杆和游梁后臂为三 个活动杆所构成的四连杆机构。
20
抽油机悬点的运动规律
若r／l=0及r／b=0，即认为曲柄半径r比连杆长度L和 游梁后臂b小的很多，以致可以忽略不计，此时可以将此时 游梁和连杆的连接点B的 运动可以看做简谐运动。
ｎ＝（4× V理）／（ 1440×πD2 ×S光杆） ＝（ 4× 111.4） ／（ 1440×３.１４ × ０.０７2 ×５） ＝４次／分
答：在现有的泵径和冲程组合下应选择4次每分钟的冲次才能满足预计产液量的需要。7
5)应用：
通过理论排量和抽油泵泵效公式不难看出：
V理= 1440×πD2／4×S光杆×n ×ρ混合液 (重量排量)
柱塞下行：由于上冲程末固定凡尔已关闭，柱
塞下行泵筒内液体受压缩，当泵内压力增高到大于
柱塞以上液柱压力时，游动凡尔被顶开，泵内液体
被转移入油管内。
这样，柱塞不断上下运动，吸入凡尔及排出凡尔
也不断交替关闭的打开，结果使油管内液面不断上
升，一直升到井口，排入出油管线。综上所述，深
井泵的工作原理可概括为，柱塞上行时，固定凡尔
16
5)题库涉及的相关题型：
1：某注水井油层中部深度为1200米，关井72小时后测得 的井口压力为2.4MPa求地层静压？(注入水密度为1.05t ／ｍ3 ，重力加速度为 10m ／ s2)
解： P井口=2.4 MPa p液柱= ρgh=1.05*1000*10*1200 ／106 =1.05*10*1200／103 = 12.6 MPa P静=P井口+P液柱=2.4 + 12.6 = 15.0 MPa
【doc】抽油泵的效率与排量系数
抽油泵的效率与排量系数大庆石油学院1.pl'k,^f『l^0lNttII-:IRIMFlIM1sTlTLIJE;I#;4期1993千1z月V o1.【7No4Dec1993抽油泵的效率与排量系数,,A_叠导出了抽油泵的教事与捧t暮鼓学美暴式.并靖音1l7井戎的宴际费辩,对:喜札,主-调{疆?摹教?琶曼{搠u'O前言在抽油机井的生产过程中,抽油泵是将井底的油,气,水混合物举升到地面的关键设备之一.因此,抽油泵的效率与捧量系数是进行抽油机井生产分析的重要技术指标.然而,由于油,气,水混合物通过抽油泵的流动规律十分复杂,使抽油泵的效率与捧量系数之间的关系话综复杂,从而给抽油机井的生产分析带来许多不便.所以,探讨抽油泵的效率与排量系数之间的关系,对提高抽油机井的管理水平及生产效益具有重要的指导意义.1抽油泵的效率抽油泵的效率t也称抽油泵的总效率,简称泵效t它是指抽油泵输出功率与输入功率之比,其表达式为靠=簧一鲁(1)式中为泵效,无因次|Ⅳ.为抽油泵的输出功率,w|M为抽油泵的输入功率,W;G为油,气,水掘者钧的质量渣量,kg^|E为抽油泵的扬程,mIg为重力加遵度,m/s..泵效的裔慑反映了泵的设计及工棒状况的优劣程度.文献(1】彀据多相流体力学赢理,建立了泊,气,水摁合物渡过抽油泵的蕾量方程式; g(H一日)+二兰d户.[(拿)一1]+(,一户.)+毒(一)=暑置(2)式中日.,冀t为泵嗳入口,捧出口探度,mI声,,为泵哑入口,捧出口处的压力(蟪对),Pa'.矾为泵吸入口,捧出口处油,气,水摁食物的平均漉建l',为泵吸入口处单位覆量流体中的气体体积,m'/kg|为单位质量流体中藏体体积,mllm为多变指数t无鞫狄. 式(2)中,各璜的物理意义如下;回收膏日期tl帕3一o,一27审膏人t岳相安0此盘曩熏人.孽膏干.曼.1●6l擎生.1982年毕业千太庚石油掌嚏开发秉鬻抽专韭.讲■.曩士研究生.科研肯冉.纛柏工量.-第4期酥涛平等:抽油泵的散率与排蠡秉毁(1)擘(Ⅳ.一Ⅳ:)是抽油泵为了提高单位质最流体的位置所消耗的能量;(2)1it-[(鲁)一1]是在多变过程中.抽油泵为了提高单位质量流体中气体的压力所消耗的能量;(3)(—t)是抽油泵为了提高单位质量流体中液体的压力所消耗的能量(4)÷(;一)是抽油泵为了提高单位质量流体的动能所消耗的能量;(5)gE是抽油泵给予单位质量流体的能量.将式(2)代入式(1)中,得一{g(Ⅳ一Hz)+兰户[(鲁)一I]4-Vl(:一)+吉(口l一口;)}(3)2抽油泵的排量系数抽油泵的排量系数是指抽油机井的实际产液量与抽油泵的理论排量之比,即(4).P一'4J式中为抽油泵的排量系数,无因次;0.为抽油机井的实际产液量,m/s;Q为抽油泵的理论排量,m/s.过去曾一度将此排量系数定义为泵效j.事实上它并不能准确地从能量角度表示抽油泵的效率,它只表示抽油机并的实际产液量占抽油泵理论排量的份额.实际生产中.由于气体,抽油杆及油管的弹性伸缩,漏失及其它因素影响,排量系数始终小于1.3泵效与排量系数的关系.泵效着眼于从能量角度来表征泵的工作状况,而排量系数则着眼于从泵的实际排量来表征泵的工作状况.尽管二者的着眼点不同,但所表征的对象都是抽油泵.因此,泵效与排量系数之间存在着内在的联系.3.1泵效与排量系数之间的数学关系式在式(3)中,油,气,水混台物的质量流量可以由下式确定G—Q(Po+.+.)(5)式中为地面实际产油量,IT[/s,尸o,P,为地面生产的脱气原油,天然气,水的密度,kg/m';为生产油气比,等于产气量比产油量,m/m;,为生产水油比,等于产水量比产油量m'/m'.在式(4)中,抽油机井的实际产液量与抽油泵的理论排量可以由以下两式确定=(1+V,)(6)一(7)式中,.为抽油泵柱塞的截面积,m;为光杆冲程,m,为抽油机冲数,times/rain.将式(3)～(7)联立求解,得=丽(+P,+P-y)×{(H一Ht)g+[(鲁)!一1]+o49?庚石油学院第l7卷1993年(P)十()}(8)此式即为泵效与排量系数之问的数学关系式.3.2对泵效与排量系数关系的进一步分析式(8)虽然给出丁泵效与排量系数之间的数学关系式,但值得注意的是,与之间并非呈简单的线性关系.这是因为:(1)对抽汲参数一定的某一抽油机井,假设其产液量一定,而产气量发生变化.此时, 泵的排量系数是一个定值;但是,随着产气量的变化.流体的总质量流量将发生相应的变化,同时,抽油夏为提高单位质量流体中气体的压力所消耗的能量也发生变化,而使泵的输出功率及泵效发生非线性变化.于是.泵效与排量系数之间便不可能有线性关系存在.当然,在实际生产中,当产气量发生变化时,由于气体的影响,泵的工作状况及排液量都将麓生变化.但是,气体对泵的排量系数的影响主要通过泵内气体的体积变化而反映出来.从而气体对泵效的影响不仅与泵内气体的体积变化有关,而且与产气量变化所引起的流体总质量变化,油管中油,气,水混合物流动规律的变化及油管压力分布等因素有关.也就是说,同样的气体,对泵效及排量系数的影响机理及影响程度却不尽相同.因此,对某一确定的抽油机井,即使抽汲参数一定,当其产气量或生产油气比不同时,泵效与排量系数之间的比例关系也不相同.(2)由式(8)可以看出,泵效是压力,温度,流体物性,下泵,深度,抽汲参数,气液流量及排量系数等参数的函数,而排量系数又是下泵深度,抽汲参数及气液流量等参数的函数.所以,泵效是关于下泵深度,抽汲参数及气液流量等参数的复合函数.即当其它条件一定时,下泵深度或抽汲参数的变化,不仅会对排量系数与泵效产生直接影响,而且由此引起的排量系数的变化又将对泵效产生影响.因而,泵效与排量系数已远非简单的线性关系.泵效中综合考虑了抽油泵在工作中所做的各种功,而排量系数却只注重了抽油机井的实际产液量.因此,对一口正常生产的抽油机井来说,当其抽油泵的工况发生I圈1泵效与#量系教的美幕圈变化而使排量系数有所提高时.其泵效也将会有相应的提高;但当泵效提高时.排量系数却并不一定眈提高.在数值上,每一抽油泵的效率都大于其捧量系数.即>(9)国1是用大庆萨南油田117井次的实际资料作出的泵效与排量系数ap的关系图.图中所有点都位于与轴成45的斜线之上,与式(9)完全相符.革4期菲诗平等:抽油泵的敏率与排量杀甜表I抽油泵的散牢与排量系数牟号产液屠tlll.d】生产油气}匕t1..n11水举(*)捧最幕敏(-采敏{ll4682{6"716354"84641ll,'855{8_I87.662Sl8(87771(,90.Z814()81.929081.210818081160081.9l215650.081.2I360.081.21455.166.381.51531.546.82.85671650.040.374012日.O30.518.029.284.5l832.639.15I.2B78l93l_日52.032.2B52057.032.O77-461.089.8表1是从上述117井次的实际资料中选出的2O井次的典型数据,从中可以看出,对于不同的抽油机井,由于泵的工作条件不同,即使泵的排量系数相近,泵效也可能有较大的差异(见表1中1～8号井);同样.当泵效相等或相近时,排量系数也可能有较大整异(见表1中8～l4号井).对于表1中15~20号井来说,虽然其生产油气比相近,但仍受到流体物性,液相流量,油管压力分布等诸多因素的影响,使其泵效与排量系数的变化关系十分复杂.4结论(1)抽油泵的效率与播量系数的关系受到众多因素的影响,二者之间翡美暴并非俯单的线性关系.(2)提高抽油泵的排量系数可使泵效相应提高,徂是提高泵效并不一定齄使捧量系数箍高.(3)抽油泵的排量系数仅仅反映了抽油机井的实际产藏量占抽澶毫理论jl|叠的份额大小.不能反映抽油泵正常工作时的骼耗情况,只有用泵效才悲较全面地评价抽澶象的工作状况.实际生产中,不仅要追求尽可能太的撵量系数,还应力争达蓟较高的泵效.以箍高抽油机井的产量及技益.●考文披[1]陈寡琅辱.抽油罩扬茬和机攮救宰的计算.~22440.199Z[23王薯对.张襄辞薯.采髓工艺曩理.北奢t石油工韭出囊社,1~,110~118石恼学院第l7卷1993年TIlEEFFICIENCYANI)DISCHARGECOEFFICIENT0FSUCKERRODPUMPSCHENTaoping,SHIZaihong,WEIZhaoshevlg,CHEN?Iialiang DeptofPetroleumEngineeringAbstract Therelationalexpressionbetweenefficiencyanddischargecoefficientofsuckerrod pumpsisderivedinthispeperAndtherelationshipbetweenefficiencyanddlscharge coefficientofsuckerrodpumpsisanalyzedwith117well——timesproductiondata. SUBJECTTERMS:suckerrodpump,pumpefficiency,dischargecoefficient美国《化学文摘)(ChemicalAbstracts,简称CA),创刊于1907年,由美国化学会所属的化学文摘服务社(ChemicalAbstractsService,简称CAS)编辑出版,是当今世界上化学化工领域最负盛名,应用最为广逆的大型文摘检索工具CA收录文献的范围很广,有136个国家和地区用56种文字出版的18000种期刊阻及会议录,科技报告,政府出版物,学位论文,囝书等,另外还收录了2:9个国家和地区的专利文献,年报导量达50万篇,其中期刊论文占65以上.CA的全部编印工作全部实现电子计算机化,出版速度快,报导时差短,原始文献出版1～4个月后,即可在CA上查到,卷索引的出版时间也只要3个月.CA报导的文摘按内容编排,分成五个大类,8O个小类.为了便于检索,CA索引的种类较多,形成了较为完善的索引体系,有直接检索文摘的索引,也有辅助性索引,提供了多种检索途径有期索引,也有卷索引和十卷累积索引,既便于快速检索最新文献,也便于回溯性检索.随着我国科学技术的发展,破CA摘录的我国出版的期刊的种类和{幺文篇敢逐年上升,1977年为28种期刊344篇论文,1982年为189种期刊6680篇论文.从1991年起,《南京化工学院'发表的论文已被CA摘录.。
实用工程计算
2、基本公式 λ 杆=(P/液L)/Ef杆 λ 管=(P/液L)/Ef管 λ =λ 杆+λ 管=(P/液L)/E×(1/f杆+1/f管） 3、符号意义 λ ——冲程损失（m） λ 杆——抽油杆的伸（缩）长度（m） λ 管——油管的伸（缩）长度（m） P/液——活塞以上液柱重力（N） L——抽油杆长度（m） E——抽油杆材的弹性摸量（N/cm2） f杆、f管——抽油杆、油管实心部分的截面积（cm2）
4、悬点载荷给我们的启示
从惯性载荷公式可看出，惯性载荷的大小与冲程成正比，与 冲次的平方成正比，所以要降低惯性载荷对油井生产的影响， 首先要考虑的是降低冲次，其次是减小冲程。 从活塞以上液柱形成的载荷可看出，活塞以上液柱重量与泵 径、含水、油井含砂及井筒对液柱的回压等因素有直接关系。 在泵径一定的情况下如含水上升油井出砂加剧都将使悬点载荷 增加，油井平衡效果变差。 抽油杆形成的载荷的大小与泵挂的深浅、杆的直径大小都有 着直接关系；泵挂下得越深，杆直径越大，抽油杆造成的悬点 载荷就越大。
例题解答
解：由H泵=Q/J+H静+H沉知 J比= J采r混/100=10.60.86/100=0.09116（t/d.m） H静= H油-（p静-p套）100/r混 =2060-（18-1）100/0.86=83.3（m） H泵=Q/J比+H静+h沉 =75/0.09116+83.3+320=1226（m） 答：要使沉没度达320m，日产量达75t/d，下泵深度应为 1226m。
2、理论排量、泵效公式在使用时应注意的问题 通过理论排量和抽油泵泵效计算公式不难看出： ①在泵效、理论排量计算公式涉及的六个参数中，只 要知道其中四个参数便可求出任意一个未知参数； ②利用理论排量公式可选择抽油井工作制度； ③抽油泵理论排量基本单位是m3/d； ④在计算泵效时，油井的实际产液量和理论排量单位 必须统一； ⑤在计算重量排量时，如题中没给出原油密度，一般 情况下均按0.86计算； ⑥通过泵效的高低还可以判断油层供液能力；判断油 井参数选择是否合理；判断深井泵的工作状况。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
抽油机型号
泵挂深度 冲数n（次/ 泵径D（mm) 冲程s（m) L(m) 分） 903.8 56 1.8 8
油管2 1/2" 62
抽油杆 3/4" 380
抽油杆材料 空气中每米3/4" 空气中每米3/4" 液体密度ρ 钢的密度ρ 油井含水nw 计算Wrf 抽油杆重qr 抽油杆重qr 混（公斤/ （牛） s（公斤/米 （%） （Kg/m） （牛） 米3） 3） 2.3 22.56 934 7850 34 17966
查表Ta 0.91
计算最大扭 计算有效平 计算光杆功 距PT(牛. 查表F3/SKr 衡值CEB(牛 率PT(Kw) 米) 顿) 15130 0.158 4.43 29849
计算Kr（牛 /m） 64959
计算活塞截 计算油管截面 计算Kt（牛 计算No（次 计算No' 计算活塞载 计算无因次 计算无因次 面积Ap 积At（m2） /m） /分） （次/分） 荷F0（N） 变量F0/SKr 变量N/N0 （m2） 0.001166 265700 84.64 84.64 0.00246176 20386 0.17434989 0.0945
计算无因 计算活塞冲 计算泵排量 计算最大载 计算最小载 查表 次变Sp'(m) PD'(m3/d) 荷PPRL(牛) 荷MPRL(牛) 2T/S2Kr Wrf/SKr 0.1537 0.85 1.453 41.24 0.23 44859 0.03 14458 0.158