抽油泵泵效實(shí)驗(yàn)(采油工程實(shí)驗(yàn)報(bào)告)

1、實(shí)驗(yàn)二 抽油泵泵效實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、觀察抽油機(jī)、抽油泵的結(jié)構(gòu)和工作過程（機(jī)桿泵四連桿機(jī)構(gòu)）；2、掌握泵效測(cè)量和計(jì)算的方法；3、觀察泵效和產(chǎn)氣量之間的關(guān)系；4、觀察氣錨的分氣效果。二、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抽油泵的效率。 泵的實(shí)際排量要小于理論排量，兩者的比值稱作泵容積效率，油田統(tǒng)稱泵效，也有稱作泵的排量系數(shù)，即：式中：泵的實(shí)際排液量；泵的理論排量；泵效。式中：D泵徑；S沖程；沖次影響泵的容積效率的因素是多方面的，如油桿、油管的彈性變形，液體漏失以及泵筒內(nèi)液體的充滿程度和液體在地層與地面體積的差異等。

2、當(dāng)有氣體進(jìn)入泵中時(shí)，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)形空間中，使泵效提高，通過測(cè)定油氣錨和無(wú)氣錨時(shí)的排量可計(jì)算出氣錨的分氣效果（泵效的相對(duì)減少量）：實(shí)驗(yàn)用供液瓶代替地層供液，用小型抽油機(jī)帶動(dòng)活塞產(chǎn)液，由空壓機(jī)供氣。在油管出口用量筒和秒表計(jì)量實(shí)際排量。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料1、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(dòng)支架使泵筒中心線是否與驢頭對(duì)準(zhǔn)，檢查對(duì)應(yīng)泵筒的進(jìn)氣管和進(jìn)液管是否暢通；3、用手轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶輪帶動(dòng)驢頭上下運(yùn)動(dòng)，記錄柱塞沖程；4、接通抽油機(jī)電源，測(cè)量

3、沖次；5、用量筒和秒表在油管出口記錄實(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，將進(jìn)入泵筒中的氣量定為0.4方/小時(shí)，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，將進(jìn)入泵筒中的氣量定為0.2方/小時(shí)，待產(chǎn)液穩(wěn)定后，記錄三次井筒的排量；8、打開空壓機(jī)電源，調(diào)節(jié)空氣定值器旋鈕，將進(jìn)入泵筒中的氣量定為0.1方/小時(shí)，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(duì)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、注意事項(xiàng)1、不要觸摸運(yùn)轉(zhuǎn)中抽油機(jī)的平衡塊和剎車；2、要保證泵筒中心線與驢頭對(duì)齊；3

4、、開動(dòng)抽油機(jī)前，一定要檢查相應(yīng)的供液管和供氣管是否暢通；4、不要無(wú)休止地?cái)Q空氣定值器的調(diào)節(jié)鈕；5、實(shí)驗(yàn)過程中要注意觀察柱塞和凡爾的工作情況；6、出現(xiàn)意外情況時(shí)先關(guān)閉電源。六、實(shí)驗(yàn)處理1、原始數(shù)據(jù)表，如表2-1所示：表2-1 原始數(shù)據(jù)表基礎(chǔ)參數(shù)泵徑（mm）沖程（cm）沖次（次/min）理論排量（ml/min）3038.95.521517.05無(wú)氣錨泵序號(hào)123平均未通氣2582662721464.456小氣量2342322281275.12中氣量2042021961107.864大氣量1901851821024.898有氣錨泵序號(hào)123平均未通氣9498100537.096小氣量90951005

5、24.4中氣量1009899564.48大氣量100105108575.7362、實(shí)驗(yàn)的相關(guān)計(jì)算：（1）計(jì)算泵的理論排量Q：（2）泵的不同條件下的實(shí)際排量、泵效和泵效的相對(duì)減少量的計(jì)算：無(wú)氣錨泵的情況下：一，未通氣情況的實(shí)際排量和泵效：二，小氣量（0.4L/h）情況下的實(shí)際排量和泵效：三，中氣量（0.8L/h）情況下的實(shí)際排量和泵效：四，大氣量（1.6L/h）情況下的實(shí)際排量和泵效：有氣錨泵的情況下：一，未通氣情況的實(shí)際排量和泵效：二，小氣量（0.4L/h）情況下的實(shí)際排量和泵效：三，中氣量（0.8L/h）情況下的實(shí)際排量和泵效：四，中氣量（1.6L/h）情況下的實(shí)際排量和泵效：（3）根據(jù)上面

6、計(jì)算的結(jié)果，將泵效及其相對(duì)減少量整理在2-2表中，如下所示：表2-2 泵效及泵效的相對(duì)減少量數(shù)據(jù)表項(xiàng)目無(wú)氣錨抽油泵有氣錨抽油泵泵效（%）泵效的相對(duì)減少量（%）泵效（%）泵效的相對(duì)減少量（%）未通氣95.4735.4小氣量84.0511.9634.572.34中氣量73.0323.537.2-5.08大氣量67.5629.2337.95-7.2（4）根據(jù)上表2-2的數(shù)據(jù)，做出泵效與氣量的相關(guān)曲線圖，如圖2-1所示：圖2-1 泵效與氣量的關(guān)系曲線圖分析：由圖可以看出，無(wú)氣錨的抽油泵隨著氣量的增加，抽油泵的效率不斷地下降，下降比較明顯，而有氣錨的抽油泵隨著氣量的增加泵效基本不變，或略有波動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)中

7、可能存在的誤差和原因：一、抽油桿柱和油管柱的彈性伸縮，造成實(shí)際沖程小于理論沖程，這樣導(dǎo)致泵的實(shí)際泵效多降低一部分。二、柱塞與油管之間的空隙，導(dǎo)致泵筒漏失，這樣也會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)測(cè)得的實(shí)際排量降低，從而導(dǎo)致泵效降低一部分。三，實(shí)際測(cè)量過程中，由于人為的操作不規(guī)范和實(shí)驗(yàn)儀器本身存在的系統(tǒng)誤差，導(dǎo)致測(cè)量的不精確性從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的不精確。3、氣錨的分氣原理氣錨作為井下油氣分離裝置，基本原理是建立在油氣密度差的基礎(chǔ)上，它在泵的入口處將油流中的自由氣在進(jìn)泵前分離出來(lái)，通過油套環(huán)形空間排到地面，為了更好地有效利用油氣密度差，現(xiàn)在設(shè)計(jì)出不同的裝置結(jié)構(gòu)：如圖2-2所示：（a）簡(jiǎn)單氣錨 （b）帶封隔器的井下分離器圖2

8、-2 井下氣液分離裝置4、抽油泵的工作原理及示意圖在泵工作時(shí)過程中，活塞是主動(dòng)件，作用是通過改變泵內(nèi)的壓力。泵閥是從動(dòng)件，僅當(dāng)滿足閥球下方的壓力大于其上方壓力時(shí)才打開，讓流體通過閥座孔向上流，否則閥關(guān)閉阻止流體向下流。（1） 上沖程（如圖2-3（a）抽油桿帶著柱塞向上運(yùn)動(dòng)，活塞上的游動(dòng)閥受管內(nèi)液柱壓力而關(guān)閉。此時(shí)，泵內(nèi)（活塞下方）容積增大壓力降低，固定閥在環(huán)形空間液柱壓力（沉沒壓力）與泵內(nèi)壓力差的作用下被打開，原油進(jìn)泵，同時(shí)井口排出液體。所以，上沖程是泵內(nèi)吸入液體、井口排出液體的過程。（2） 下沖程（如圖2-3（b）抽油桿帶著活塞向下運(yùn)動(dòng)，固定閥關(guān)閉，活塞擠壓泵內(nèi)中液體使泵內(nèi)壓力升高而高于活塞上方壓力時(shí)，游動(dòng)閥被頂開，泵內(nèi)液體排到活塞上方的油管中，同時(shí)由于光桿進(jìn)入井筒，在井