第03章有杆泵采油-2资料.ppt

三、 无因次参数的自变量 1) (或 )，无因次冲次。它是冲次与抽油杆柱的固有频率之比。其中， 为单级抽油杆柱固有振动频率， ； 为多级抽油杆柱的固有振动频率， 。 的值一般在1～1.2之间。 2) ，无因次液柱载荷。 Kr为抽油杆柱弹簧常数， (长度L面积为Ar抽油杆拉伸单位长度需要的载荷。L=Dp)。 四、 无因次参数因变量 1) ，用来计算光杆最大载荷的无因次最大 动载荷函数； 2) ，用来计算光杆最小载荷的无因次最大 动载荷； 3) ，用来计算最大扭矩的无因次扭矩； 4） ，用来计算光杆功率的无因次载荷； 5） ，用来计算活塞冲程的无因次活塞冲程。 五、计算方法 六、自学要求 (1) 基本示功图上各符号的意义； (2) 杆、管弹性常数和弹簧常数的物理意义； (3) 五个无因次变量的物理意义； (4) 图3-52~图3-57的特征。 例如：图3-52和图3-53(p174~175) （结） 2.泵充不满影响的示功图 充不满现象：地层产液在上冲程末未充满泵筒的现象。 液击现象：泵充不满生产时，柱塞与泵内液面撞击引起抽油设备受力急剧变化的现象。 图3-31 充不满的示功图 特征：呈现 “下冲程有一段空行程”。 2）上冲程后半冲程：活塞上行速度减慢，在C’点又出现了漏失液体的“顶托”作用，使悬点负荷提前卸载，到上死点时，悬点载荷已降至C’’点。 3. 漏失影响下的示功图 （1）排出部分漏失（只发生在上冲程） 排出部分座封不严，活塞与衬套间隙失，使活塞上部液体漏到活塞下部的工作筒内。悬点载荷不能及时上升到最大值（由B — B’）,使加载缓慢。 1）上冲程前半冲程 ： 3)当漏失量很大时，由于漏失液体对活塞的“顶托”作用很大，上冲程载荷远低于最大载荷AC’’’，使吸入阀始终关闭，泵排量为0。 3. 漏失影响下的示功图 （1）排出部分漏失（只发生在上冲程） 特征：上冲程前半冲程加载延缓；后半冲程提前卸载。 下冲程开始后，由于吸入阀漏失使泵内压力不能及时提高，延缓了卸载过程，同时，使排出阀不能及时打开。吸入部分漏失造成排出阀打开滞后（DD’）和提前关闭（A’A）。 3. 漏失影响下的示功图 （2）吸入部分漏失（只发生在下冲程） 活塞有效冲程： 泵效： 特征：下冲程前半冲程卸载延缓；后半冲程提前加载。 图3-34 吸入凡尔严重漏失 特征：下冲程无法卸载，一个冲次内悬点载荷基本不变。 （3）吸入部分和排出部分同时漏失 图3-35 吸入凡尔和排出凡尔同时漏失 特征：示功图呈“鸭蛋”形。 4.柱塞遇卡的示功图 柱塞在泵筒内被卡死在某一位置时，在抽汲过程中柱塞无法移动而只有抽油杆的伸缩变形，图形形状与被卡位置有关。 图3-36 活塞卡在泵筒中部 特征：示功图呈“两条不同斜率的线”形。 5.带喷井的示功图 在抽汲过程中，游动阀和固定阀处于同时打开状态，悬点基本无液柱载荷。示功图的位置和载荷变化的大小取决于喷势的强弱及抽汲液体的粘度。 图3-37 喷势强、油稀带喷 图3-38 喷势弱、油稠带喷 特征：功图在“下冲程静载（抽油杆在液体中的重量） ”荷线附近。 6.抽油杆断脱 抽油杆断脱后的悬点载荷实际上是断脱点以上的抽油杆柱重量，只是由于摩擦力，才使上下载荷线不重合。图形的位置取决于断脱点的位置。 抽油杆柱的断脱位置可根据下式来估算： 图3-39 抽油杆断脱 特征：示功图在“下冲程静载荷（抽油杆在液体中的重量） ” 线下方。 图3-40 出砂井 7.其它情况 图3-41 结蜡井 图3-42 管式泵活塞脱出工作筒 图3-43 防冲距过小活塞碰 固定凡尔的示功图 (一)诊断技术的理论基础 信号发送器 信号接收器 井下动态信号的传递导线 把抽油杆柱作为一根井下动态的传导线，其下端的泵作用为发送器，上端的动力仪作为接收器。井下泵的工作状况以应力波的形式沿抽油杆柱以声波速度传递到地面。把地面记录的资料经过数据处理，就可定量地推断泵的工作情况。 三、抽油机井工况诊断技术 抽油机井工况诊断方法： 光杆示功图 数学模型 计算机 井下示功图 抽油设备工况 (一)诊断技术的理论基础 数学模型： 波动方程推导： 抽油杆柱的重力是一个静力在杆柱运动过程中其大小和方向均不随时间发生变化，对抽油杆柱引起的效应（载荷和位移）是不变的，因此在推导单元杆柱运