抽油泵泵效實(shí)驗(yàn)

1、中國石油大學(xué)（華東）采油工程實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)日期： 成績：班級： 學(xué)號： 姓名： 教師： 同組者:抽油泵泵效實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 觀察抽油機(jī)、抽油泵的結(jié)構(gòu)和工作工程（機(jī)桿泵的四連桿機(jī)構(gòu)）；2. 掌握抽油泵揚(yáng)程、功率和效率的計(jì)算方法；3. 觀察泵效的和產(chǎn)氣量之間的關(guān)系；4. 觀察氣錨的分氣效果；實(shí)驗(yàn)原理抽油泵的效率是分析抽油機(jī)井工作狀況的重要參數(shù)，根據(jù)氣液混合物流過抽 油泵的能量方程式和機(jī)械能守恒原理可以分析泵效。泵的實(shí)際排量要小于理論排量，兩者的比值稱作容積泵效率，油田稱泵效，也稱泵的排量系數(shù)，即：qVQt式中：Q泵的實(shí)際排液量;Qt -泵的理論排液量;V -泵效;QtD2Sn式中：D-泵徑；S-沖程

2、；n-沖次；影響泵效的因素是多方面的，如油桿、油管的彈性變形，液體漏失及泵筒液 體的充滿程度和液體在地層與地面體積的差異等。要注意的是，在實(shí)際井中，由于排量系數(shù)只表示抽油機(jī)井的實(shí)際產(chǎn)液量占抽 油泵理論排量的份額，它并不能從能量角度準(zhǔn)確的表示抽油泵的效率。當(dāng)有氣體進(jìn)入泵中時，泵效由于氣體的影響而降低，增加氣錨裝置可將部分 氣體分離到環(huán)空，使泵效提高，通過測定有氣錨和無氣錨時的排量就可計(jì)算出氣 錨的分氣效果（泵效的相對減少量）：泵效的相對減少量未通氣時泵效通氣后泵效未通氣時泵效實(shí)驗(yàn)用供液瓶代替地層供液，用小型抽油機(jī)帶動活塞產(chǎn)液，由空壓機(jī)供氣， 在油管口用量筒和秒表計(jì)量實(shí)際排量。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料1

3、. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備小型抽油機(jī)、深井泵模型、空壓機(jī)、閥組、空氣定值器、浮子流量計(jì)、 供液瓶、秒表等；2. 實(shí)驗(yàn)介質(zhì)空氣、水；四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 記錄實(shí)驗(yàn)深井泵的泵徑；2. 移動支架使泵筒中心線與驢頭對準(zhǔn)，檢查對應(yīng)泵筒的進(jìn)氣管和進(jìn)液管是 否通暢；3. 用手轉(zhuǎn)動皮帶輪帶動驢頭上下運(yùn)動，記錄柱塞沖程；4. 接通抽油機(jī)電源，測量沖次；5. 用量筒和秒表在油管口記錄實(shí)際排液量，重復(fù)三次；6. 打開空壓機(jī)電源，調(diào)節(jié)空氣定值器旋鈕，井進(jìn)入泵筒中的氣量定位0.4方/小時，待產(chǎn)液穩(wěn)定后，記錄三次井筒的排量；7. 打開空壓機(jī)電源，調(diào)節(jié)空氣定值器旋鈕，井進(jìn)入泵筒中的氣量定位0.8方/小時，待產(chǎn)液穩(wěn)定后，記錄三次井筒的排量；8

4、. 打開空壓機(jī)電源，調(diào)節(jié)空氣定值器旋鈕，井進(jìn)入泵筒中的氣量定位1.6方/小時，待產(chǎn)液穩(wěn)定后，記錄三次井筒的排量；9. 關(guān)閉抽油機(jī)和空壓機(jī)電源，輕抬支架更換泵筒，更換對應(yīng)的進(jìn)液管和進(jìn) 氣管；10. 重復(fù)5-9步；11. 清掃地面，實(shí)驗(yàn)結(jié)束；五、實(shí)驗(yàn)記錄與數(shù)據(jù)處理表1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表基礎(chǔ)參數(shù)泵徑（mr）i沖程（cm）沖次（次/min）理論排量（ml/mi n）3037.95. 61499.48序號123平均未通氣140140150802.6小氣量125142135750.4中氣量140140140784大氣量145145147815.7有 氣 錨 泵序號123平均未通氣135120130718.7小

5、氣量125125125700中氣量130130130728大氣量125130127713.1計(jì)算步驟:1、理論排量D3?Q n-Sn n37.9 5.6 149948m3/d442、實(shí)際排液量以無氣錨未通氣數(shù)據(jù)組為例Q Q Q 140 140 150 彳 Q 1314333ml33Q Q n 14333 56 802.6ml/ min同理其他數(shù)據(jù)組計(jì)算結(jié)果見表 2表2實(shí)際排量Q無氣錨抽油泵ml/min有氣錨抽油泵ml/min未通氣802.6718.7小氣量750.4700中氣量784728大氣量815.7713.13、泵效計(jì)算：以無氣錨未通氣的數(shù)據(jù)組為例同理計(jì)算結(jié)果見表3 100%802.61

6、00% 53.53%Qt1499.48表3泵效無氣錨抽油泵/%有氣錨抽油泵/%未通氣53.5347.93小氣量50.0446.68中氣量52.2848.55大氣量54.4047.564、泵效的相對減少量：以無氣錨小氣量的數(shù)據(jù)組為例泵效的相對減少量6.52%未通氣時泵效-通氣后泵效 =53.53-50.04未通氣時泵效53.53同理計(jì)算結(jié)果見表4表4泵效減少量無氣錨抽油泵/%有氣錨抽油泵/%未通氣-小氣量6.522.61中氣量2.34-1.30大氣量P-1.630.775、由表3繪出泵效與氣量的曲線關(guān)系圖并分析結(jié)果，見下圖泵效與氣量的關(guān)系曲線結(jié)果分析：（1）由圖像看出對于無氣錨抽油泵，隨著通氣量

7、的增大，泵效先減 小后增加，而理論情況是隨著通氣量增加泵效不斷減小。有氣錨抽油泵隨著通氣 量的增大，泵效基本保持不變，與理論情況相符合。（2）從泵效的相對減少量上來看，有氣錨的泵減少的比較少，也體現(xiàn)出氣錨對 泵效的影響：氣錨存在時可以減少氣體對泵效的影響。誤差分析：理論上來講，無氣錨泵隨著通氣量的增加，排量應(yīng)該越來越小，而在 實(shí)際測量過程中卻是先減小后增加， 這可能是由于：1、實(shí)驗(yàn)時泵筒中心線與驢頭未 對準(zhǔn)；2、在抽油機(jī)未完成整個沖程或超過整個沖程時才移去量筒；3、讀取液體體積不準(zhǔn)確；4、實(shí)驗(yàn)儀器裝置自身出現(xiàn)的問題造成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)錯誤或者實(shí)驗(yàn)操作有問題。六. 簡答題1、簡述抽油泵的工作原理答：上沖

8、程：抽油桿柱帶著柱塞向上運(yùn)動，活塞上的游動閥受管內(nèi)液柱壓力而關(guān) 閉。此時， 泵內(nèi)壓力下降， 固定閥在環(huán)形空間液柱壓力與泵內(nèi)壓力之差的作用下 被打開。如果油管內(nèi)已經(jīng)充滿液體， 在井口將排出相當(dāng)于柱塞沖程長度的一段液 體。所以，上沖程是泵內(nèi)吸入液體，井口排出液體的過程。造成泵吸入的條件是 泵內(nèi)壓力低于沉沒壓力。下沖程： 抽油桿帶著柱塞向下運(yùn)動， 固定閥一開始就關(guān)閉， 泵內(nèi)壓力增高到 大于柱塞以上液柱壓力時， 游動閥被頂開， 柱塞下部的液體通過游動閥進(jìn)入柱塞 上部，使泵排出液體。 由于有相當(dāng)與沖程長度的一段光桿從井外進(jìn)入油管， 所以 將排擠出相當(dāng)于這段光桿體積的液體。所以，下沖程是泵向油管內(nèi)排液的過

9、程。 造成泵排出液體的條件是泵內(nèi)壓力高于柱塞以上的液柱壓力。 2、簡述氣錨的分氣原理答：氣錨的分氣原理是當(dāng)氣液混合物經(jīng)氣錨孔眼進(jìn)入氣錨， 在油氣密度差的 作用下，氣泡產(chǎn)生向上的垂直速度， 加上氣液混合物進(jìn)入孔眼時發(fā)生撞擊和擾動， 油氣就實(shí)現(xiàn)了分離，分離出的氣體進(jìn)入油套環(huán)空中，避免了進(jìn)泵。通過氣錨，可 以減少泵內(nèi)的進(jìn)氣量， 提高了泵效。 氣錨可以使油氣在進(jìn)泵之前分離， 使氣體不 進(jìn)入泵，提高泵的充滿系數(shù)。七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過本次實(shí)驗(yàn)， 在觀察抽油機(jī)、 抽油泵的結(jié)構(gòu)和工作工程 （機(jī)桿泵的四連桿 機(jī)構(gòu)）的過程中，基本掌握了抽油泵揚(yáng)程、功率和效率的計(jì)算方法，并且觀察了 氣體對有無氣錨抽油泵泵效的影響。此外，由于設(shè)備自身原因 ，由于氣體進(jìn)入