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液力反馈泵井悬点静载荷的测试与分析(图文)

时间:2011-04-23  作者:秩名
井口油压可以从井口的压力表直接读取,沉没压力则由套压、动液面和下泵深度等参数计算得到,而套压、动液面是容易测取的数值。所以井口油压引起的载荷与沉没压力产生的作用力可以准确计算得到[4],其计算公式为:

井口油压产生的载荷:

(2)

式中,为井口油压/(),为泵大活塞的截面积/(),为最后一级抽油杆的直径/()。

沉没压力产生的载荷:

(3)

式中,为沉没压力/()。

1.2下漏失曲线

下漏失曲线是在抽油机下冲程接近下死点时停机测取得到的,在下漏失曲线起始点处的载荷值主要由以下几部分组成:抽油杆柱自重引起的向下的载荷、液柱产生的向下的载荷、井口油压产生的向下的载荷、沉没压力引起的向上的作用力。抽油杆在测试下漏失曲线时力的平衡方程为:

(4)

式中,*为下漏失曲线的起始点载荷/(), 为作用在小活塞上的液柱载荷/()。

井口油压产生的载荷:

(5)

式中,为井口油压/(),为泵小活塞的截面积/(),为最后一级抽油杆的直径/()。

沉没压力产生的载荷:

(6)

式中,为沉没压力/()。

3. 由上、下漏失曲线计算分析抽油杆受力

从上面的分析中可以看出,只有井口油压与沉没压力产生的载荷可以准确计算,下面研究其余载荷的解析计算方法。

由式(1)与式(4)可以看出,上、下漏失曲线中均包含抽油杆柱自重,用 (1) 式减去 (4) 式并将井口载荷与沉没压力产生的载荷代入可得:

(7)

式中,为上漏失曲线的起始点载荷/(),为第最后一级抽油杆柱在井筒流体中所受到的浮力/()。

上式中,液柱载荷的实质表现就是液柱产生的压力对活塞的作用,这样

(8)

(9)

将式(8)与式(9)代入式7中得液柱的压力为

(10)

式中,为柱塞处液柱的压强/()。

泵出口处的压力为:

(11)

井筒中的液柱载荷为:

(12)

抽油杆柱的自重为:

(13)

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