游梁式泵设计

游梁式泵设计内容摘要：

% 7/8 英寸占 %及 3/4 英寸占 34%。 这些抽油杆分别重 、 和 磅 /英尺（见表 ) 因此： Wr= 8 000 ( x + x + x ) = 17940 磅 由于水是同油一起采出的，所以采用大约 的使用系数。 （见表 )因此，由方程 可得到： 由方程 可得到： 由于泵下在井 底 ，所以呆的吸人压力等于井底流压，因此，图 所示标准桶液 /日 IPR 曲线是适用的： 通过假设出 qsc值 ，可由 方程 确定出在任何假设 N (泵速）值条件下的吸人压力， 或可由 方程 确定 出 在任何假设 S 值条件下的吸 入 压力。 将这些方程按相同比例绘在 图 中。 标准 桶 液 /日 IPR 曲线也按相同比例绘在同一图上。 直线代 表 方程 ，而二次曲线代表方程。 注意：直线和二次曲线应源于相同的 600 磅 /英寸 2的截距。 如果抽油杆的最大允许应力取为 35 000 磅，那么由不等式 可得到： SN2≥ 11 678 将 SN2值代人方程 可得到： p3≥ 980 磅 /英寸 2 将 p3的限制值标在图 上（水平线 ）。 在井底流压为 980 磅 /英寸时， IPR 曲线 表明产量为 4 350 标准桶液 /日（见图 ).因此，泵应该在最低吸入压力为 980 磅 /英 寸 2 和最高产量 为 4 350 标准桶液 /日的范围内的任何一处运转。 = 英寸 产量由泵吸人曲线（直线或二次曲线）与 IPR 曲线的交点表示 .比如，一口井可采用 228 标准桶液 /日，泵速为 30冲 程 /分（图 )。 在这 一 产量下所需冲程长度可直接由 图 中读出，或者由方程 或 计算。 采用方程 （ V≈ qsc） 可得到： S=228/（ ）（ ）（ 30） = 英寸 对于其它可能的产量所需冲程长度表示在表 中。 将可能产量 qp与 N和 S 之比的关系曲线绘在图 171 中 .由图可明显地看出，冲程长度及 泵速在高产量的情况下便不现 实了。 如果冲程长度 限 定在 180 英寸的实用值，便可得到 668 标准桶液 /日的产量（图 )。 为达此产量： N= 668/()()(180) = 10spm （方程 ） α 1=（ 180）（ 10） 2(1 + )/70500 = 英尺 /秒 2 (方程 ) α 2= （ 180）（ 10） 2(1 )/70500 = 英尺 /秒 2 (方程 ) P3=l 800 磅 /英寸 2 (IPR 曲线 ) PPRL= 10 468+（ +） （ 17 940)(1 800)() = 27 052 磅 由此 max 27052= = 34 443psi () 由方程 可得到： MPRL = ()(17 940)= 13 0761b 由此 max 13076= =16 649 磅 /英寸 2 (方程 ) 例题 （ 2 号井 ） （ 泵 送液体） 油井 、 流体及油层的数据列在表 中。 配有 普 通地 面 抽 油 装 置 的插 人式泵下在井底。 采用 APID 级钢材锥型抽油 杆 柱（杆号 86,列在表 中 ）。 在附录 5 中 ，对注气 百 分比为 100%的 VF 进行了计算（表 )。 标准桶液 /日 IPR曲线和桶 /日 IPR 曲 线绘在图 中。 见图 和。 本井也进行与 1 号井一样的计 算。 由表中可知最大可能柱塞尺寸为 英寸（ 表 )。 对于此柱塞尺寸及 86 号抽油杆，抽油杆柱的尺寸 是 1 英寸，占 %, 7/8 英 寸 的占 27%， 3/4 英寸的占 % (见表 )。 采用 的使用系数。 吸人 压 力与流 量 之间的关系，经计算可由下式表示 ： P3= 4 763 + ()qsc () P3= 4 763 + ()qsc2 () 将这些方程按相同比例绘在图 中。 标准桶液 /日 IPR 曲线也按相 同比例绘在同 一 图上。 为达到可能产量 所 需要的冲程长度（由图 可知） 列在表 中。 图 是可能产 量与 S 及 N 的关系曲线图。 如果顶部抽油杆最大允许应力为 35 000 磅 /英寸 2,最低允许吸入压力 则是负数。 因此，从抽油杆的应力来 考虑，油井吸人压力可降到零，并可 保证安全运转。 但是，为了使油井吸入 压 力合理地 下降，则应选择 380 标准桶液 /日 的 产量。 为达此产量： S=140 英寸（图 )， N=13 冲程 /分（方程 )， p3 = 240 磅 /英寸 2(IPR 曲线） ， PPRL = 25 914 磅（方程 )，MPRL=10800 磅（方程 )， max =32 994 磅 /英寸 （ 方程 )， min =32 994 磅 /英寸 （ 方程 ) 泵送气体和液体时油井的油管吸入压力曲线的标绘 如前所述，方程 和 中的 V 是指采出流体（液体加气体） 量 的体积。 因此 ， 在将气体与液体 一 起 泵 送时，就 不 能如同 只 泵 送液体时那 样 将 V 值视为常数，而必 须 由方程 在 吸入 压力 条件下 确 定。 再者 ，在 此情况下 ， 由方程 来确定 Wr是困难的，因为井口与泵 下 人深 度 之间的 r 值 是 变化 的。 然而 Wr值在求光杆最 高 负荷的表达式中是作 为个整数 出 现的（ 见 方程 ),因此 ， 为了留有余地， 可以考 虑 使 r 达到其 最 高值。 r 的较好的近 似 值是在原油饱和压力下的值 ： 式屮 GIP—— 与 液体 同时泵 送的地面气液比百分比； Bob—— 在饱和压 力 下的油层体积系数。 在 r 的这一近似值下， p3和 V 之间的关系对每个固定的 N 值 来 说部是 线 性关系 (方锃 )，而对 于 每个固定的 S 值则是二次方关系（方程 )。 吸人曲线的标绘步骤同前面在只泵送液体时所概述的相 同 ，只是在此条件下绘出 p3与 V 的关系曲线，而不是与 qsc的关系曲线，因而可能的产量则 是 泵的吸人曲线与桶 /日 IPR 曲线的交点，而不是与标准桶液 /日 IPR 曲线的交点。 但是，在同一图上将标准桶液 /日 IPR 曲 线包含进去还是可行的，这 样 可易于将产 量 转换成标准桶液 /日。 例题（ 1 号井 )(泵 送气体） 由于泵是下在井底并且所有气体与液体一起系送，所以图 所示 IPR 曲线 表 中 的体积数据 是实用的（ 见图 和 ）。 在此条件 下 ,将采 用只 泵 送液 体 时所采用的 相 同的 泵 和 抽油 杆柱。 在饱和压力下油层 原油 体 积 系数 大 约为 桶液 /标 准桶油 (见附 录 5 的表 ). 因此，由 方 程 可得到 : lb ={（ 350）（ ）（ ） +（ 350）（ ）（ ） +（ 200）（ ） }/{350[+()()]}= Wr=()()(8 000)x() = 9 704 将 Wr的这一值代入方程 ，可 得到： a=（ 970412351） /=843 磅 /英寸 2 然后，将方程 的 b 值 代人方程 ,得到： P3= 843+()V () 并将方程 的 c 值代入方程 ，可得到： P3= 843+()V2 () 通过假设。