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泵效计算与分析

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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: (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: (3-79) 式中 —— 上冲程活塞让出容积; —— 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 表示余隙容积, 表示活塞在上死点时泵内的液体体积, 表示泵内气体的体积,令 称泵内气液比,令 称余隙容积比,将 和R ,K 代入式(3-79)得: (3-80) 分析式(3-80)可得出以下结论: (1)K 值越小, 值就越大。而减小余隙容积 和增大活塞冲程以增大 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, 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: (3-81) 式中 —— 地面生产气油比; —— 泵吸入口处的溶解气油比; —— 沉没压力,MPa; —— 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 上冲程从油管柱上转移到抽油杆柱上使抽油杆柱伸长了 ,油管柱缩短了 ,悬点向上移动了 一段距离后活塞和泵筒才有相对位移,悬点无效的冲程 称为冲程损失。活塞的有效冲程为 ,光杆冲程有效率为: (3-82) 同理可以分析在下冲程中,由于转移载荷 从抽油杆 上转移到油管上,使抽油杆柱缩短了 ,油管柱深长了 ,悬点向下移动了 一段距离后活塞和泵筒才有相对位移,下冲程的冲程损失和活塞有效冲程与上冲程相同,如图3-40 所示。 (3-83) 式中 L—— 抽油杆柱的总长度,m; E—— 钢的弹性模量,2.06×1011Pa; ——油管的金属截面积, ,m2; D、d—— 分别是油管的外径和内径,m; 其它符号同前。 如果用多级抽油杆柱,抽油杆的变形要分段计算后相加,以二级组合杆柱为例: (3-84) 式中 、 —— 分别为各级抽油杆柱的截面积,m2...

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