石工1303-刁玉乾-1302010314抽油泵泵效实验.doc

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1、中国石油大学采油工程实验报告实验日期：2016.4.19成绩：班级：石工1303学号：姓名：刁玉乾教师：战永平同组者：李佳濛，蒋海楠，贺跃龙，崔煜东，郑仲，马文抽油泵泵效实验20161.实验目的(每空1分，共17)(1)游梁式抽油机主要由游梁-连杆-曲柄机构、减速箱、动力设备、辅助设备等四大部分组成。抽油泵主要由工作筒（外筒和衬套）、柱塞、游动阀、固定阀组成。按照抽油泵在油管中的固定方式，抽油泵可分为管式泵和杆式泵。(2)游梁式抽油机是以游梁支点和曲柄轴中心连线做固定杆，以曲柄、连杆、游梁后臂为活动杆所

2、构成的四连杆机构。(3)泵效是指油井生产过程中，实际产量与理论产量的比值。2.实验内容(每题4分，共24分)(1)光杆冲程：光杆从上死点到下死点的距离称为光杆冲程长度，简称光杆冲程。(2)泵充满系数：进入泵内液体体积与柱塞让出的泵内体积之比，表示泵的充满程度。(3)气锁：在抽汲时由于气体在泵内压缩和膨胀，使吸入和排出阀无法打开，出现抽不出油的现象。(4)沉没度：表示泵沉没在动液面以下的深度。(5)动液面：油井生产时油套环形空间的液面。(6)冲程损失：由于抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩而引起的光杆冲程与柱塞冲

3、程之差。3.实验过程(每空1分，共10分)上冲程：抽油杆柱带着柱塞向上运动，活塞上的游动阀受管内液柱压力而关闭。此时，泵内(柱塞下面的)压力降低，固定阀在环形空间液柱压力与泵内压力之差的作用下被打开。上冲程是泵内吸入流体、井口排出流体的过程。造成泵吸入的条件是泵内压力(吸入压力)低于沉没压力。下冲程：抽油杆柱带着柱塞向下运动，固定阀一开始就关闭，泵内压力增高到大于柱塞以上液柱压力时，游动阀被顶开，柱塞下部的液体通过游动阀进入柱塞上部，使泵排出液体。由于光杆进入井筒，在井口挤出相当于光杆体积的液体。下冲程

4、是泵向油管内排液的过程。造成泵排出液体的条件是泵内压力(排出压力)高于柱塞以上的液柱压力。4.数据处理（写出算例）（30分）(1)理论排量计算(公式编辑器编写)(2)实际排量计算(公式编辑器编写，只写一个计算示例即可)以有气锚泵未通气时为例：(3)泵效计算：(公式编辑器编写，只写一个计算示例即可)以有气锚泵未通气时为例：(4)泵效计算结果(填上气量)泵效数据表气量(ml)无气锚泵泵效，%有气锚泵泵效，%未通气(0)22.169.9小气量(200)28.568.6中气量(1000)23.964.6大气量(

5、1600)15.664.0(5)以气量为横坐标，泵效为纵坐标做出泵效与气量的关系图(6)泵效与气量的关系曲线，以及实验时观察到现象，分析曲线。由上图可得：随气量的增加泵效降低，气量增加对有气锚泵的泵效影响要小于对无气锚泵的泵效影响，在气量较小时无气锚泵的泵效略有升高。分析：①当泵内吸入气液混合物后，气体占据柱塞让出的部分空间，使进入泵的液量减小，使泵效减小，气量越大，吸入泵内的液量越小，泵效越小。所以随气量增大，有气锚泵和无气锚泵的泵效都呈下降趋势。②气锚为井下油气分离器，将油流中的自由气在进泵前分离出

6、来，减小了气体对泵效的影响。所以随气量增加有气锚泵的泵效下降趋势要弱，降低程度小。③井下气体膨胀可以举油，使油井连喷带抽，所以当气量较小时气体的举油作用大于气体减小泵充满程度的作用，使泵效增大。所以在无气锚泵的泵效曲线上，小气量时出现泵效升高的现象。如下图：无气锚泵抽油且当气量较大时，柱塞下有明显气柱，占据了柱塞让出的体积。5.问题（19分）(1)气锚的分气原理。(5分)答：气锚作为井下油气分离装置，基本原理是建立在油气密度差的基础上，它在泵的入口处将油流中的自由气在进泵前分离出来，通过油套环形空间排到

7、地面，为了更好地有效利用油气密度差，使油气分离得更完善，曾设计了各种不同结构的气锚，结构如下图所示。(2)简述杆式泵与管式泵的特点与适用范围。(7分)答：①杆式泵。特点：整个泵在地面组装好后接在抽油杆柱的下端整体通过油管下入井内，由预先装在油管预定深度(下泵深度)上的卡簧固定在油管上检泵时不需要起油管。所以，杆式泵检泵方便；结构复杂，制造成本高；排量小。适用范围：下泵深度较大，但产量较低的井。②管式泵。特点：是把外筒和衬套在地面组装好后，接在油管下部先下入井内，然后投入固定阀，最后把活塞接在抽油杆柱下端

8、下入泵内。结构简单、成本低；泵径大，排量大；检泵时需起出油管，修井工作量大。适用范围：下泵深度不很大、产量较高的油井。(3)简述抽油机泵效的主要影响因素以及提高泵效的措施？。(7分)答：主要影响因素：抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩、气体和充不满的影响。提高泵效的措施:(1)选择合理的工作方式。(2)确定合理的沉没度，以降低泵口气液比，减少进泵气量，从而提高泵的充满程度。(3)改善泵的结构，提高泵的抗磨，抗腐蚀性能，采取防砂，防腐蚀，防蜡及定期检