绘制并解释理论示功图
合集下载
相关主题
- 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)。
B’ P’液 A
λ B
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
S活 C
P’杆
D S活 S光
D’
λ
0
S
例题：
某井采用Φ62mm的油管（f管为 11.9cm2）,Φ19mm的抽油杆(f杆为 2.85cm 2），泵径为38mm，下泵深度 800m，冲程1.5m，原油密度860kg/m3， 力比为810N/mm ，减程比为1:30，绘制 出该井的理论示功图。
P’杆＝ q’杆L P’液＝ q’液L
P’ 杆 — 抽油杆柱在井内液体中的重量，牛顿； P’ 液 — 活塞以 上液柱重量，牛顿；q’杆—每米抽油杆在液体中的重量，牛 顿/米； q’液—活塞以上每米液柱重量，牛顿/米；L—抽油 杆长度，米。
P
B’ P’液 A D’ C
P’杆
0
S光
S
3、求出λ及其在示功图上的长度（根据减程比来 画）。 在图上画出AB线和CD线，则平行四边形ABCD即 为绘制的理论示功图。
28
32 38
0.49
0.64 0.91
0.53
0.69 0.97
0.56
0.72 1.02
44
56 70
1.22
1.97 3.08
1.31
2.12 3.31
1.37
2.22 3.46
D’
o
50
S
第四步：求出冲程损失在图上的长度，并画出 理论示功图。
λ=P'液L/E (1/ f杆+1/ f管) = 7604.8×800/2.1×107(1/2.85+1/11.9) =0.126m =126mm 冲程损失在图上的长度B'B=DD'=126/30=4.2mm
P 4.2 λ
B’
S活
B
9.4
A 19.8 D λ 4.2
C
D’
o
S活
S
50
抽油杆在空气和不同密度原油中的重度
公称直径 in
直径 mm
截面积 cm2
抽油杆密度,kg/m
在空气中 在相对密度 在相对密度 0.86的原油 0.8的原油 中 中 在相对密 度0.9的 原油中
5/8
16
2.00
1.64
1.47
1.46
1.45
3/4
已知：
f管＝11.9cm2 ， f 杆＝2.85cm2， 泵径为38mm，L=800m，S光=1.5m， ρ油＝860kg/m3 ，E=2.1×107N/cm2， 力比：810N/mm，减程比为：1:30。
第一步：作直角坐标系，以实测图的基线为横坐标表 示冲程；通过实测图的最左端做纵坐标，表示光杆上 的负荷。
第三步：计算光杆负荷在纵坐标上的长度
下冲程：OA＝ P'杆/力比＝16072/810=19.8mm 上冲程：OB’= （P'液+P'杆)/力比
＝（7604.8＋ 16072 ）/810 ＝ 9.4＋19.8 ＝29.2mm
光杆冲程在图上的长度为AD' =1500/30=50mm
P
B’ 9.4 A 19.8 C
理论示功图的绘制
理论示功图的概念
是在理想的状况下，只考虑驴头所 承受的静载荷引起抽油机杆柱及油管柱 弹性变形，而不考虑其它因素影响，所 绘制的示功图。
一、编制前的准备工作
直尺、铅笔、橡皮、 计算器
准备工作
抽油井的有关参数 示功图力比、减程比
二、操作步骤
（一）理论示功图的解释
理论示功图的解释 当液体载荷全部传递到悬点之后（即抽油杆和油 AB 线称加载线，表示悬点上行时，游动凡尔关闭 , B ’ B 相当于活塞与泵筒发生相对位移之前，悬点上 当卸载完毕后（ CD线称卸载线，表示下冲程开始后，固定凡尔关 D点），活塞与泵筒发生相对位移。 液柱载荷由活塞传递到悬点的过程， 管的弹性变形结束后的 B点）加载完毕。悬点以不 行的距离（ B ’ B ＝λ）， 悬点以不变的载荷 P小(即P’杆)至下死点A。DD’相当于 闭，液体载荷由悬点转移到油管上的过程。 变的载荷P大上行到上死点C。BC＝S活 ，P大＝P’杆＋ 活塞与泵筒发生位移之前，悬点下移的距离（即冲 P ’ 液。 程损失），DD’=B’B。 P
λ= λ1+ λ2= P '液L/Ef杆+ P '液L/Ef管 = P '液L/E (1/ f杆+1/ f管)
λ—冲程损失，米； λ1 —抽油杆伸缩长度， 米；λ2 —油管柱伸缩长度，米； E —弹性系数， 2.1×1011牛/米2； f杆—抽油杆截面积，平方米； f管—油管环形截面积，平方米。
P
B’ P大 P' P小
液
λ B
S活 C
P'杆
A
D
D’
S
（二）理论示功图的绘制方法
1、以实测图的基线为横坐标表示冲程；通过实测图的 最左端做纵坐标，表示光杆上的负荷。
( )
负P 荷
0
S
(冲程)
2、根据该井的抽汲参数，求出P’杆、P’液。然后根据 P’杆、P’液实测时支点的力比(驴头负荷/驴头负荷在图上的长 度)，计算出P’杆和P’液在图上的位置。分别以P’杆、P’液为高 作横坐标的平行线，使B’C=AD’=S光，最左端到最右端的长度 为光杆冲程S光（减程比＝冲程在图上的长度/光杆实际冲 程）。
( )
负P 荷
0
S
(冲程)
第二步：计算抽油杆柱在该井液体中的重量与 活塞以上液柱重量
解： 查表知：q'杆=2.05kg/m=20.09N/m； q'液=0.97kg/m=9.506N/m， 则：P'杆＝ q'杆L＝20.09×800=16072N P'液＝ q'液L ＝9.506×800 ＝7604.8N
7/8 1
19
22 25
2.85
3.80 4.91
2.30
3.07 4.17
2.06
2.75 3.74
2.05
2.73 3.71
2.04
2.72 3.70
各种泵径在不同原油相对密度的液柱重量
抽油泵直径 mm 活塞以上每米液柱重量，kg/m 在相对密度 0.80的原油中 在相对密度 0.86的原油中 在相对密度 0.90的原油中
λ B
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
S活 C
P’杆
D S活 S光
D’
λ
0
S
例题：
某井采用Φ62mm的油管（f管为 11.9cm2）,Φ19mm的抽油杆(f杆为 2.85cm 2），泵径为38mm，下泵深度 800m，冲程1.5m，原油密度860kg/m3， 力比为810N/mm ，减程比为1:30，绘制 出该井的理论示功图。
P’杆＝ q’杆L P’液＝ q’液L
P’ 杆 — 抽油杆柱在井内液体中的重量，牛顿； P’ 液 — 活塞以 上液柱重量，牛顿；q’杆—每米抽油杆在液体中的重量，牛 顿/米； q’液—活塞以上每米液柱重量，牛顿/米；L—抽油 杆长度，米。
P
B’ P’液 A D’ C
P’杆
0
S光
S
3、求出λ及其在示功图上的长度（根据减程比来 画）。 在图上画出AB线和CD线，则平行四边形ABCD即 为绘制的理论示功图。
28
32 38
0.49
0.64 0.91
0.53
0.69 0.97
0.56
0.72 1.02
44
56 70
1.22
1.97 3.08
1.31
2.12 3.31
1.37
2.22 3.46
D’
o
50
S
第四步：求出冲程损失在图上的长度，并画出 理论示功图。
λ=P'液L/E (1/ f杆+1/ f管) = 7604.8×800/2.1×107(1/2.85+1/11.9) =0.126m =126mm 冲程损失在图上的长度B'B=DD'=126/30=4.2mm
P 4.2 λ
B’
S活
B
9.4
A 19.8 D λ 4.2
C
D’
o
S活
S
50
抽油杆在空气和不同密度原油中的重度
公称直径 in
直径 mm
截面积 cm2
抽油杆密度,kg/m
在空气中 在相对密度 在相对密度 0.86的原油 0.8的原油 中 中 在相对密 度0.9的 原油中
5/8
16
2.00
1.64
1.47
1.46
1.45
3/4
已知：
f管＝11.9cm2 ， f 杆＝2.85cm2， 泵径为38mm，L=800m，S光=1.5m， ρ油＝860kg/m3 ，E=2.1×107N/cm2， 力比：810N/mm，减程比为：1:30。
第一步：作直角坐标系，以实测图的基线为横坐标表 示冲程；通过实测图的最左端做纵坐标，表示光杆上 的负荷。
第三步：计算光杆负荷在纵坐标上的长度
下冲程：OA＝ P'杆/力比＝16072/810=19.8mm 上冲程：OB’= （P'液+P'杆)/力比
＝（7604.8＋ 16072 ）/810 ＝ 9.4＋19.8 ＝29.2mm
光杆冲程在图上的长度为AD' =1500/30=50mm
P
B’ 9.4 A 19.8 C
理论示功图的绘制
理论示功图的概念
是在理想的状况下，只考虑驴头所 承受的静载荷引起抽油机杆柱及油管柱 弹性变形，而不考虑其它因素影响，所 绘制的示功图。
一、编制前的准备工作
直尺、铅笔、橡皮、 计算器
准备工作
抽油井的有关参数 示功图力比、减程比
二、操作步骤
（一）理论示功图的解释
理论示功图的解释 当液体载荷全部传递到悬点之后（即抽油杆和油 AB 线称加载线，表示悬点上行时，游动凡尔关闭 , B ’ B 相当于活塞与泵筒发生相对位移之前，悬点上 当卸载完毕后（ CD线称卸载线，表示下冲程开始后，固定凡尔关 D点），活塞与泵筒发生相对位移。 液柱载荷由活塞传递到悬点的过程， 管的弹性变形结束后的 B点）加载完毕。悬点以不 行的距离（ B ’ B ＝λ）， 悬点以不变的载荷 P小(即P’杆)至下死点A。DD’相当于 闭，液体载荷由悬点转移到油管上的过程。 变的载荷P大上行到上死点C。BC＝S活 ，P大＝P’杆＋ 活塞与泵筒发生位移之前，悬点下移的距离（即冲 P ’ 液。 程损失），DD’=B’B。 P
λ= λ1+ λ2= P '液L/Ef杆+ P '液L/Ef管 = P '液L/E (1/ f杆+1/ f管)
λ—冲程损失，米； λ1 —抽油杆伸缩长度， 米；λ2 —油管柱伸缩长度，米； E —弹性系数， 2.1×1011牛/米2； f杆—抽油杆截面积，平方米； f管—油管环形截面积，平方米。
P
B’ P大 P' P小
液
λ B
S活 C
P'杆
A
D
D’
S
（二）理论示功图的绘制方法
1、以实测图的基线为横坐标表示冲程；通过实测图的 最左端做纵坐标，表示光杆上的负荷。
( )
负P 荷
0
S
(冲程)
2、根据该井的抽汲参数，求出P’杆、P’液。然后根据 P’杆、P’液实测时支点的力比(驴头负荷/驴头负荷在图上的长 度)，计算出P’杆和P’液在图上的位置。分别以P’杆、P’液为高 作横坐标的平行线，使B’C=AD’=S光，最左端到最右端的长度 为光杆冲程S光（减程比＝冲程在图上的长度/光杆实际冲 程）。
( )
负P 荷
0
S
(冲程)
第二步：计算抽油杆柱在该井液体中的重量与 活塞以上液柱重量
解： 查表知：q'杆=2.05kg/m=20.09N/m； q'液=0.97kg/m=9.506N/m， 则：P'杆＝ q'杆L＝20.09×800=16072N P'液＝ q'液L ＝9.506×800 ＝7604.8N
7/8 1
19
22 25
2.85
3.80 4.91
2.30
3.07 4.17
2.06
2.75 3.74
2.05
2.73 3.71
2.04
2.72 3.70
各种泵径在不同原油相对密度的液柱重量
抽油泵直径 mm 活塞以上每米液柱重量，kg/m 在相对密度 0.80的原油中 在相对密度 0.86的原油中 在相对密度 0.90的原油中