浅议影响泵效的原因及提高泵效的措施(最新版)

浅议影响泵效的原因及提高泵效的措施(最新版)

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( 安全管理 )

单位：______________________

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日期：______________________

编号：AQ-SN-0996

浅议影响泵效的原因及提高泵效的措施

(最新版)

一、泵的排量及泵效

活塞上、下活动一次叫一个冲程。根据泵的工作原理可知，在一个冲程内完成进油与排油的过程。在理想情况下，活塞上、下一次进入和排出的液体体积都等于活塞让出的体积V。

活塞上冲程：吸入泵内的油量V=fp

.s

式中fp

——活塞面积，m2

；

s——光杆冲程长度，m。

排出井外体积V1

=（fp

–fr

）s

式中fr

——抽油杆的截面积，m2

。

活塞下冲程：泵吸入的油的体积V将通过游动凡尔排到活塞上部的管中，由于有相当冲程长的一段光杆从井外进入油管，因此，将排出井外体积V2

=fr

s

所以活塞每一冲程（活塞上、下一次）排出井外的油体积V=V1 +V2

=（fp

–fr

）s+fr

s=fp

s,即每一行程吸入泵内油的体积分上、下冲程两次排出井外。

每日排量qt

=1440nv

式中qt

——泵的理论排量，m3

/d；

n——冲次，次/min；

其余符号同前。

在抽油井生产中，实际抽出的液量q，一般都比理论产量qt 低，两者的比值叫抽油系数，或叫泵效，用η表示，即：

η=q/qt

η愈大，说明泵的工作实效愈好，但在正常情况下，若η达到0.7~

0.8,就认为泵的工作是良好的。只有自喷井刚转入抽油时，油井

连抽带喷，此时的η才接近或大于1。

实际生产中，η往往低于0.7，甚至很低。这是由于深井泵受各种因素影响的结果。

二、影响泵效的因素

（一）冲程损失的影响

由于抽油杆、油管在工作过程中承受交变载荷，从而引起抽油杆和油管的弹性伸缩，使活塞冲程小于光杆冲程，并减少了活塞让出的体积，造成泵效降低。以下就静载荷及惯性载荷引起抽油杆、油管弹性变形，及其对活塞冲程的影响介绍如下：

1．1．静载荷对活塞冲程损失的影响

当驴头从下死点开始上行时，游动凡尔关闭，液柱重量作用在活塞上，使抽油杆发生弹性伸长，抽油杆虽然由下死点向上走了λr 距离，即悬点从位置A移到B，但活塞尚未发生移动，所以抽不出油，λr

即为抽油杆柱的伸长。

油管由于卸去液柱重量而缩短一段距离λt

，悬点位置由B移至C，此时虽然通过抽油杆带着活塞一起向上走了λt

的距离，但活塞与泵筒之间仍无相对运动，因此，抽不出油来，吸入凡尔也仍是关闭的。

当驴头位置由C继续向上移动时，活塞才与泵筒发生相对位移，井口出油，吸入凡尔打开吸入液体，一直移到上死点D点，走完上冲程。

由上述可知：驴头冲程为s而活塞冲程为sp

。

则s-sp

=λ=λr

+λt

同理，悬点由上死点开始下冲程时，吸入凡尔关闭，排出凡尔打开，液柱载荷由抽油杆移到油管上，使抽油杆缩短λr ，油管伸长λt

。当驴头下行λ=λr

+λt

距离之后，活塞与泵筒才有相对运动，才开始抽油。因此，下冲程与上冲程一样，活塞冲程比驴头冲程小λ值，λ称为冲程损失。

由于冲程损失使泵效降低的数值ηλˊ为L：

ηλ′=（s-sp

）/s=λ/s

λ值根据虎克定律算出：

λ=Wl

ˊL/E(1/fr

+1/ft

)=fp

rl

L2

/E(1/fr

+1/ft

)

对于多级抽油杆，以2级为例，λ值为：

λ=Wl

ˊ/E(L1

/fr1

+L2

/fr2

+L/ft

)

式中λ——冲程损失，m；

Wl

——上、下冲程中静载荷之差，即液柱载荷，Wl =fp

rl

L*10-4

，N；

fp

、

fr

、

ft

——活塞、抽油杆、油管截面积，cm2 L——抽油杆柱总长度，m；

γ1

——液柱重量，N/m3

；

E——钢的弹性模数，2.1*107

N/cm2

L1

、L2

——每级抽油杆的长度，m；

fr1

、fr2

——每级抽油杆的截面积，cm2

例田井油管直径21

/2

″（外径73毫米、内径62毫米），选用38毫米杆式泵，下泵深度为1400米，由直径7/8″抽油杆580米；直径3/4″抽油杆820米组成二级抽油杆柱，井内液体重度为8600N/m3

，驴头冲程为1.8米，试计算冲程损失及对泵效的影响。

解WL

=fp

Lγ1

=π/4D2

Lγ1

=3.14/4*0.0382

*1400*8.6

=13.648KN(或13648N)

查表3-4得7/8″、3/4″抽油杆的截面积分别3.8平方厘米、