影响抽油泵泵效因素分析

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1、影响抽油泵泵效因素分析内容一、抽油泵漏失状况分析二、抽油泵阀球启闭造成的排量损失分析三、泵腔未充满造成泵效损失及应对措施四、抽油杆柱、油管柱伸长对泵效影响分析五、认识及建议一、抽油泵漏失状况分析通常认为抽油泵漏失对泵产量影响较大，用户便采用小间隙抽油泵以减少漏失；以Φ38、Φ44、Φ57三种常用规格抽油泵的常用间隙（2、3、4号间隙）的漏失情况为例进行理论计算和试验统计分析：在GB/T18607《抽油泵及其组件规范》附录B中，上述三种泵的理论最大漏失量规定值见图一；根据理论最大漏失量规定值推算抽油泵每

2、天理论排量的泵效损失见表一；漏失量试验数据统计平均值见表二。图一抽油泵配合间隙理论最大漏失量规定（极限）值注：试验压力:10MPa；试验介质为10号轻柴油；单位:最大漏失量mL/min表一推算抽油泵每天理论排量的泵效损失泵径规格Φ38Φ44Φ57冲程X冲次912159121591215理论排量14.7619.6824.6020.1126.8233.5233.2544.3355.412#间隙漏失量0.360.4170.536泵效损失2.44%1.83%1.46%2.07%1.55%1.24%1.61%1

3、.21%0.97%3#间隙漏失量0.6550.7630.979泵效损失4.43%3.33%2.66%3.79%2.84%2.28%2.92%2.19%1.77%4#间隙漏失量1.071.2561.613泵效损失7.25%5.44%4.35%6.24%4.68%3.75%4.85%3.64%2.91%注：1、抽油泵工作时，上冲程排液过程中产生漏失，下冲程进液过程中不产生漏失；每天产生漏失量＝12(小时)X60(分种)X最大漏失量（mL/min）X10－6。2、冲程X冲次单位为m/min；理论排量、漏失量

4、单位为m3/d。表二漏失量试验统计平均值漏失量泵径规格Φ38Φ44Φ572#间隙mL/min216248306m3/12小时0.15550.17860.22033#间隙mL/min371403570m3/12小时0.26710.29020.41044#间隙mL/min5927051055m3/12小时0.42620.50760.7596泵效损失（参照表一中的理论排量）0.63－2.9％0.53－2.52％0.4－2.3％注：1、数据来源：对一定数量、某一规格、某一间隙抽油泵漏失量试验值统计计算平均值，

5、对其计算12小时（相当抽油泵实际工作一天）的漏失量。2、2号间隙漏失量统计了160台,3号间隙漏失量统计了120台，4号间隙漏失量统计了60台。计算出表一中的漏失量及相应的泵效损失，泵效损失在0.97－7.25％之间，根据表二试验数据推算出的泵效损失在3%以下。抽油泵实际生产中，受泵挂深度加深等因素影响，漏失量会增加；随着井液粘度的增加，漏失量会减少；目前国外研究认为由于抽油泵为间隙滑动密封，3－5%的漏失将会起到很好的润滑作用，能够延长抽油泵工作寿命，根据井况选择合理间隙、密封段长度以保证所需的漏失

6、量是必要的，如印度尼西亚采用10号间隙长度为3英尺的柱塞用于稠油油井，美国CDI公司采用7号间隙等；从计算分析中看出抽油泵漏失造成的液量损失一般小于5%，目前采油现场抽油泵泵效为25－65％，造成泵效损失并不完全是抽油泵漏失造成的，漏失造成抽油泵系统效率的减少一般小于5%。二、抽油泵阀球启闭造成排量损失分析：阀球启闭滞后会造成抽油泵排量损失，只要泵腔存有气体或未充满就会造成阀球启闭滞后；阀球开启所需压差约为0.003MPa（非常小）,而造成排量损失的主要原因应该是游动阀球开启时产生向上的撞击力造成柱塞

7、上部抽油杆柱弯曲变形所产生的冲程损失，而这部分损失往往被忽略。抽油泵工作上冲程（泵吸液）转化为下冲程（泵排液），即泵腔由低压腔转化为高压腔时，柱塞上游动阀球开启产生向上的瞬时冲击力较大，与下行的抽油杆柱相互作用，造成柱塞上部较细的抽油杆柱在压应力作用下产生较大的弯曲变形，从而造成较大的冲程损失，降低抽油泵排量。上冲程转换为下冲程时，柱塞下行对泵筒充液腔产生的压力通过阀座孔作用于阀球上的力必须大于阀球承受的液柱压力，阀球才能打开，受力分析见图一，在打开瞬间，这个力作用在整个阀球上，通过阀球、阀罩将力传递

8、给抽油杆柱。F4图二阀副启闭受力示意图D1：阀球直径mm；d1：阀座孔径mm；D2：柱塞直径mm；P1：阀球关闭时，作用于阀球上的液柱压强MPa；F1：阀球关闭时，作用于阀球上的液柱压力N，F1=π/4×D12×P1；P2：阀球打开瞬间，作用于阀座上的压强MPa（即泵充液腔压强）；F4图二阀副启闭受力示意图F2：阀球瞬间打开后，P2通过阀座孔作用于整个阀球上的力N，F2=π/4×d12×P2；F2≥F1时，阀球才能打开；F3：阀球瞬间打开后，作用于阀球下