抽油泵泵效实验
抽油泵泵效分析[精制材料]
![抽油泵泵效分析[精制材料]](https://img.taocdn.com/s3/m/9e97f34b10a6f524ccbf85d4.png)
动筒式底部固定杆式泵结构图
13
（二）管式抽油泵工作原理
上死点 S
下死点
抽油泵工作原理图
a-柱塞上行 b-柱塞下行
实操应用
14
1-拉杆 2-泵筒 3-游动阀4-柱塞 5-固定阀
管式抽油泵工作原理可概 括为：柱塞上行时，游动阀 关，固定阀开，吸液入泵， 排液出井；柱塞下行时，固 定阀关，游动阀开，泵内液 体转入油管。
抽油泵实物图
我国抽油泵行业标准是SY/T5059一91《抽油泵》。
实操应用
4
（一）抽油泵类型
①按抽油泵的结构和在井内安装的原理，抽油泵分为： 管式泵和杆式泵两种。
抽油泵
管式泵
组合式泵筒泵
整体泵筒泵
厚壁泵筒泵
薄壁泵筒泵 顶部固定泵
厚壁筒泵 底部固定泵
顶部固定泵
定筒式泵 薄壁筒泵 底部固定泵
杆式泵
顶部固定泵 组合筒泵 底部固定泵
定筒式顶部固定杆式泵示意图
1-油管;2-支承定位密封装置;3-柱 塞;4-游动阀;5-内工作筒;6-固定
阀;7-外工作筒
实操应用
10
c.杆式泵的类型
（a）定筒式顶部固定杆式泵
结构特点：泵由泵顶部的固定支 承装置将泵筒固定在油管内的预定 位置上。
优点：在柱塞运动时可将锁紧装 置四周的砂子冲掉，防止砂卡，起 泵作业容易；泵筒可绕顶部锁紧装 置这个支点摆动，所以在斜井中下 泵时，不会损坏；在固定位置深度 相同的情况下，泵的沉没度比底部 固定的杆式抽油泵更大，所以更适 合低产井和低液面井中使用；顶部 固定位置使泵本身具有气锚作用， 可在含气较多的油井中使用。
实操应用
9
（2）杆式泵
a.杆式泵的结构：主要 由泵筒、柱塞、游动阀、固 定阀、泵定位密封部分及外 工作筒组成。
抽油泵泵效实验
中国石油大学采油工程实验报告实验日期： 2014.10.31 成绩： 班级： 石工10-6班 学号: 11021276 姓名: 吴英立 教师： 战永平 同组者：陈本军、苟晨晨、牛博、康浩、司晓冬、龙涛、蒋金兴、王升升实验二 抽油泵泵效实验一、实验目的（1）观察抽油机、抽油泵的结构和工作过程； （2）掌握泵效测量和计算的方法 ； （3）观察泵效和产气量之间的关系； （4）观察气锚的分气效果； （5）了解示功图的测试及工况分析。
二、实验原理抽油泵的效率是分析抽油机井工作状况的重要参数，根据气液混合物流过抽油泵的能量方程式和机械能守恒原理可以分析抽油泵的效率。
泵的实际排量要小于理论排量，两者的比值称作容积泵效率，油田称泵效，也称泵的排量系数，即：v rQQ η=式中：Q ——泵的实际排液量； r Q ——泵的理论排液量； v η——泵效；Sn D Q r 42π=式中：D ----泵径； S -----冲程； n -----冲次。
影响泵效的因素是多方面的，如油杆、油管的弹性变形，液体漏失及泵筒液体的充满程度和液体在地层与地面体积的差异等。
当有气体进入泵中时，泵效由于气体的影响而降低，增加气锚装置可将部分气体分离到环空，使泵效提高，通过测定有气锚和无气锚时的排量就可计算出气锚的分气效果（泵效的相对减少量）：未通气时泵效通气时泵效未通气时泵效泵效的相对减少量-=实验用供液瓶代替地层供液，用小型抽油机带动活塞产液，由空压机供气。
在油管口用量筒和秒表计量实际排量。
三、实验设备和材料（1）实验设备：小型抽油机、深井泵模型、空压机、空气定值器、浮子流量计、 供液瓶、秒表等；（2）实验介质：空气、水。
四、实验步骤（1）记录实验深井泵的泵径；（2）移动支架使泵筒中心线与驴头对准，检查对应泵筒的进气管和进液管是否 通畅；（3）用手转动皮带轮带动驴头上下运动，记录柱塞冲程； （4）接通抽油机电源，测量冲次；（5）用量筒和秒表在油管口记录实际排液量，重复三次；（6）打开空压机电源，调节空气定值器旋钮，井进入泵筒中的气量定位0.2-0.4 L/min （小气量），待产液稳定后，记录三次井筒的排量；（7）打开空压机电源，调节空气定值器旋钮，井进入泵筒中的气量定位0.4-0.8 L/min （中气量），待产液稳定后，记录三次井筒的排量；（8）打开空压机电源，调节空气定值器旋钮，井进入泵筒中的气量定位1.2-1.6 L/min （大气量），待产液稳定后，记录三次井筒的排量；（9）关闭抽油机和空压机电源，轻抬支架更换泵筒，更换对应进液管和进气管； （10）重复5-9步； （11）清扫地面，实验结束。
抽油泵泵效实验(采油工程实验报告)
实验二 抽油泵泵效实验一、实验目的1、观察抽油机、抽油泵的结构和工作过程（机杆泵四连杆机构）；2、掌握泵效测量和计算的方法；3、观察泵效和产气量之间的关系；4、观察气锚的分气效果。
二、实验原理抽油泵的效率是分析抽油机井工作状况的重要参数，根据气液混合物流过抽油泵的能量方程式和机械能守恒原理可以分析抽油泵的效率。
泵的实际排量要小于理论排量，两者的比值称作泵容积效率，油田统称泵效，也有称作泵的排量系数，即：TVQ Q=η式中：Q —泵的实际排液量；T Q —泵的理论排量；V η—泵效。
Sn D Q T 42π=式中：D —泵径；S —冲程；n —冲次影响泵的容积效率的因素是多方面的，如油杆、油管的弹性变形，液体漏失以及泵筒内液体的充满程度和液体在地层与地面体积的差异等。
当有气体进入泵中时，泵效由于气体的影响而降低，增加气锚装置可将部分气体分离到环形空间中，使泵效提高，通过测定油气锚和无气锚时的排量可计算出气锚的分气效果（泵效的相对减少量）：未通气时泵效通气时泵效未通气时泵效泵效的相对减少量-=实验用供液瓶代替地层供液，用小型抽油机带动活塞产液，由空压机供气。
在油管出口用量筒和秒表计量实际排量。
三、实验设备及材料1、实验设备：小型抽油机，深井泵模型，空压机，阀组，空气定值器，浮子流量计，供液瓶，秒表等。
2、实验介质：空气，水。
四、实验步骤1、记录实验深井泵的泵径；2、移动支架使泵筒中心线是否与驴头对准，检查对应泵筒的进气管和进液管是否畅通；3、用手转动皮带轮带动驴头上下运动，记录柱塞冲程；4、接通抽油机电源，测量冲次；5、用量筒和秒表在油管出口记录实际排液量，重复三次；6、打开空压机电源，调节空气定值器旋钮，将进入泵筒中的气量定为0.4方/小时，待产液稳定后，记录三次井筒的排量；7、打开空压机电源，调节空气定值器旋钮，将进入泵筒中的气量定为0.2方/小时，待产液稳定后，记录三次井筒的排量；8、打开空压机电源，调节空气定值器旋钮，将进入泵筒中的气量定为0.1方/小时，待产液稳定后，记录三次井筒的排量；9、关闭抽油机和空压机电源，轻抬支架更换泵筒，更换对应的进液管和进气管；10、重复5-9步；11、清扫地面，实验结束。
4 泵抽水实验
泵抽水实验一、实验目的1、弄清抽油设备的整个工作过程及深井泵工作时固定凡尔和游动凡尔的工作状况。
2、测定无气体和有气体影响时的深井泵的泵效。
3、通过实验分析深井泵采油中存在的问题。
二、实验原理将抽油机和抽油泵的工作同时观察。
1、抽油机工作原理：电动机的高速旋转运动通过皮带轮和减速箱减速、传递给曲柄轴，带动曲柄做低速旋转运动。
通过曲柄、连杆经横梁带动游梁做上下摆动，挂在游梁驴头上曲悬绳器便带动抽油杆柱做上下往复运动，从而带动活塞做上下往复运动。
2、抽油泵工作原理：活塞上冲程：抽油泵活塞向上运动，活塞上的游动凡尔(排出凡尔)受活塞以上油管内液柱压力作用而关闭；与此同时，泵腔内体积增加，压力下降，固定凡尔(吸入凡尔)在油管—套管环形空间液柱压力(沉没压力)的作用下被顶开，液体被吸入泵腔内。
活塞下冲程：抽油泵活塞向下运动，泵腔内体积变小，泵腔内液体压力增高，固定凡尔关闭，当泵腔内液体压力大于活塞以上液柱压力时，游动凡尔被顶开，泵腔内液体通过游动凡尔转移到活塞上部。
由于活塞不断地上下往复运动，游动凡尔和固定凡尔交替开关，从油层流到井底液体便不断的被吸入泵腔内，又从泵腔内转移到活塞以上油管中，是油管内的液面上升到井口，经三通流至出油管线中。
3、泵的理论排量、实际排量和泵效：⑴.泵的理论排量：式中：Qt——泵的理论排量，cm3/S；fp——活塞横截面积，cm2；Sp——活塞冲程，cm；n——冲数，次/min。
⑵.泵的实际排量：式中：Q——泵的实际排量，cm3/S；V——泵在一定时间内排出的液体体积，cm3；t——泵排出一定体积液体所需的时间，S。
⑶.泵效：在油井生产过程中，泵的实际排量与理论排量的比值。
即：泵效愈高，说明泵的工作实效愈高。
所以泵效是衡量深井泵的工作好坏和油井管理水平的一个指标，为了提高抽油井的产量，提高经济效益，通过油井管理提高泵效是一项重要的方法。
影响泵效的因素很多，主要影响因素有三个：抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩变形；气体和泵充满情况的影响；漏失的影响。
泵效、动液面、流静压、断脱点
式中：V分--------泵的每分钟排量
n-----------冲数，次／分
2、理论排量：
泵每日的理论排量V理： V理=πD2／4×S光×n ×60×24
=1440 × πD2／4×S光×n
Q理= 1440×πD2／4×S光×n ×ρ混
(体积排量)
(重量排量)
液量等于活塞在泵中所让出的体积。用公式表式如下：
V活＝F× S光＝ πD2／4 ×S光 式中 V活------- 一个冲程的排液量 F ------S光-----活塞截面积，ｍ2 活塞的理论冲程（光杆冲程）长度ｍ
D ------- 活塞直径m
2、理论排量：
光杆冲程：指抽油机驴头由下死点移动到上死点所走 过的距离。（米） 冲数：是指抽油机驴头一分钟内上下往返的次数， 次／分钟 泵的每分钟的排量为： V
油层
油层
例题：
某井油层中部深度为1827ｍ，动、静液面深度分别为700ｍ和400 ｍ，混合液密度为0.9ｔ／ｍ3，套压1.0MPａ，根据所给数据计算该
井流、静压。
解：已知ρ混＝0.9ｔｍ3 ＝700ｍ，H静＝400ｍ P套＝1.0MPａ 求：P静？ P流？ H中＝1827ｍ H动
由P流压＝（H中-H动）× ρ混／100+ P套
递减率
老井综合递减率：油田（或区块）核实年产油量扣出当 年新井年产油量后下降的百分数。综合递减大于零，说明产 量递减，综合递减小于零，表示产量上升。
老井自然递减率：油田（或区块）老井扣出措施增产油 量后年产油量下降的百分数。
递减率
D综合递减率
阶段产油量 新井产油量 1 100% 标定水平 日历天数 阶段产油 新井产油 措施产油 1 100% 标定水平 日历天数
油泵性能实验实验报告
油泵性能实验实验报告油泵性能实验实验报告一、引言油泵是一种用于输送液体或气体的机械设备，广泛应用于工业生产和日常生活中。
油泵的性能对于机械系统的正常运行至关重要。
本实验旨在通过实验方法对油泵的性能进行测试和评估，为油泵的设计和使用提供参考依据。
二、实验目的1. 测试油泵的流量特性，了解其输送液体的能力；2. 测试油泵的扬程特性，评估其输送液体的高度限制；3. 测试油泵的效率特性，了解其能源利用情况。
三、实验装置与方法1. 实验装置：本实验采用某型号液力传动油泵进行测试，配备相应的流量计、压力计等测量设备。
2. 实验方法：a. 流量特性测试：通过改变油泵的转速，测量不同转速下的流量，并绘制流量-转速曲线。
b. 扬程特性测试：通过改变液体的高度，测量不同高度下的压力，并绘制扬程-压力曲线。
c. 效率特性测试：通过测量输入功率和输出功率，计算油泵的效率。
四、实验结果与分析1. 流量特性测试结果：在不同转速下，测得的流量如下表所示：转速（rpm）流量（L/min）1000 10.52000 20.23000 30.14000 39.85000 48.6通过绘制流量-转速曲线，可以看出油泵的流量随着转速的增加而线性增加，符合理论预期。
2. 扬程特性测试结果：在不同液体高度下，测得的压力如下表所示：高度（m）压力（Pa）1 5002 10003 15004 20005 2500通过绘制扬程-压力曲线，可以看出油泵的扬程随着液体高度的增加而线性增加，说明油泵能够输送液体的高度有一定限制。
3. 效率特性测试结果：测得油泵的输入功率为100W，输出功率为80W，通过计算得到油泵的效率为80%。
五、实验结论通过对油泵的性能测试，得到以下结论：1. 油泵的流量特性与转速呈线性关系，转速越高，流量越大。
2. 油泵的扬程特性与液体高度呈线性关系，液体高度越高，扬程越大。
3. 油泵的效率为80%，能够有效利用能源。
六、实验总结本实验通过实验方法对油泵的性能进行了测试和评估，得到了油泵的流量特性、扬程特性和效率特性等重要参数。
3.3泵效分析
(3) β与R有关，气油比R↘，β↗。
1 β= 1+ R
降低R值的方法：
①可增加下泵深度，使自由气尽量溶于油中。 ②使用气锚，使气体在泵外分离，减少气体对泵充满系数的影响。
(三)漏失影响 三 漏失影响 影响泵效的漏失主要有： 1.间隙漏失——活塞与衬套之间的漏失。随着泵的 磨损，漏失量还会不断增大。 2.阀漏失——阀球密封不严导致漏失。 3.其它漏失。 由于磨损、砂蜡卡及腐蚀所产生的漏失很难计算， 可根据示功图来分析漏失的严重程度。
查表3-3得3/4“抽油杆 fr＝2.83×10－4 m2
Wl = f P Lρ L g =
'
π
4
× 56 2 × 10－6 × 930 × 933 × 9.81 = 20965 N
Wl ' L 20965 × 20965× 930 1 1 1 1 ( ＋ ) λ = E ×( f + f ) = 2.1 × 1011 2.83 × 10－4 11.7 × 10－4 r t ＝0.407M
根据虎克定律：
W ' l L f p Lρ l g L = × λr = Ef r E fr
λt =
f p Lρ l g E
L × ft
λ=
对多级抽油杆： λ =
f p L2 Байду номын сангаас l g E
×(
1 1 + ) fr ft
f p Lρ l g E
L1 L2 L ×( + +••••••+ ) f r1 fr2 ft
2、
β=
f p L2 ρ l g E
Vo VP
'
×(
1 1 + ) fr ft
实验一油泵的性能实验
•
P：泵在额定压力下量（L/min）
实验一 油泵的性能实验
• 四、实验步骤及内容 • 1. 按实验原理图插接实验回路； • 2. 旋松溢流阀2的手柄，启动油泵1，调节溢流
阀2的压力为6MPa，调节调速阀4为某一开度， 使马达5的转速为一定值； • 3. 液压泵6为被试泵，将溢流阀7的压力调定为 7Mpa（作为安全阀使用），节流阀9为加载泵 ，加载压力分别为0、1、2、3、4、5、6MPa； • 4. 分别测出不同压力下对应的流量、扭矩值；
容
=
Q实 Q零
实验一 油泵的性能实验
• 总效率：液压泵的总效率：
•
总
=
N出 N入
• 式中： •
N入为液压泵的输入功率，且 N入 =M • N/974(kw) ；
N出 为液压泵的输出功率，且 N出=P • Q/612(kw) ； M：泵在额定压力下的输入扭矩（kgf·m）
•
N：泵在额定压力下的转速（rpm）
实验一 油泵的性能实验
• 三、实验原理图
1、6 液压泵 2、7 溢流阀 3、8 压力表 4、9节流阀 5 马达 10 流量计
容
=
Q实 Q理
实验一 油泵的性能实验
• 容积效率：泵的额定压力下泵的实际流量 和理论流量之间的比值，即：
容
=
Q实 Q理
• 实验时，可用泵在零压力是的空载流量代 替理论流量，有：
用坐标纸或计算机绘图工具绘制液压泵的特性曲线压力为横坐标流量容积效率总效率为纵坐标并分析被试泵的性能
实验一 主讲老师:黄华川
实验一 油泵的性能实验
1
实验目的
2
实验仪器及设备
3
实验原理
4
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
中国石油大学（华东）采油工程实验报告
实验日期： 成绩：
班级： 学号： 姓名： 教师： 同组者：
抽油泵泵效实验
一、 实验目的
1. 观察抽油机、抽油泵的结构和工作工程（机杆泵的四连杆机构）；
2. 掌握抽油泵扬程、功率和效率的计算方法；
3. 观察泵效的和产气量之间的关系；
4. 观察气锚的分气效果；
二、 实验原理
抽油泵的效率是分析抽油机井工作状况的重要参数，根据气液混合物流过抽油泵的能量方程式和机械能守恒原理可以分析泵效。
泵的实际排量要小于理论排量，两者的比值称作容积泵效率，油田称泵效，也称泵的排量系数，即：
T
V Q Q =
η 式中：Q -----泵的实际排液量；
T Q -----泵的理论排液量； V η-----泵效；
Sn D Q T 4
2
π=
式中：D----泵径；
S-----冲程； n-----冲次；
影响泵效的因素是多方面的，如油杆、油管的弹性变形，液体漏失及泵筒液体的充满程度和液体在地层与地面体积的差异等。
要注意的是，在实际井中，由于排量系数只表示抽油机井的实际产液量占抽油泵理论排量的份额，它并不能从能量角度准确的表示抽油泵的效率。
当有气体进入泵中时，泵效由于气体的影响而降低，增加气锚装置可将部分气体分离到环空，使泵效提高，通过测定有气锚和无气锚时的排量就可计算出气锚的分气效果（泵效的相对减少量）：
未通气时泵效
通气后泵效
未通气时泵效泵效的相对减少量-=
实验用供液瓶代替地层供液，用小型抽油机带动活塞产液，由空压机供气，在油管口用量筒和秒表计量实际排量。
三、实验设备和材料
1.实验设备
小型抽油机、深井泵模型、空压机、阀组、空气定值器、浮子流量计、供液瓶、秒表等；
2.实验介质 空气、水；
四、 实验步骤
1. 记录实验深井泵的泵径；
2. 移动支架使泵筒中心线与驴头对准，检查对应泵筒的进气管和进液管是
否通畅； 3. 用手转动皮带轮带动驴头上下运动，记录柱塞冲程； 4. 接通抽油机电源，测量冲次；
5.用量筒和秒表在油管口记录实际排液量，重复三次；
6.打开空压机电源，调节空气定值器旋钮，井进入泵筒中的气量定位0.4
方/小时，待产液稳定后，记录三次井筒的排量；
7.打开空压机电源，调节空气定值器旋钮，井进入泵筒中的气量定位0.8
方/小时，待产液稳定后，记录三次井筒的排量；
8.打开空压机电源，调节空气定值器旋钮，井进入泵筒中的气量定位1.6
方/小时，待产液稳定后，记录三次井筒的排量；
9.关闭抽油机和空压机电源，轻抬支架更换泵筒，更换对应的进液管和进
气管；
10.重复5-9步；
11.清扫地面，实验结束；
五、实验记录与数据处理
表1 实验数据记录表
计算步骤： 1、理论排量
/d m ...πSn πD Q T
3
2
2481499659374
34=⨯⨯⨯== 2、实际排液量
以无气锚未通气数据组为例
ml Q Q Q Q 33.1433
1501401403321=++=++=
min 68026533143ml/...n Q Q =⨯=⨯=
同理其他数据组计算结果见表2
表2 实际排量Q
3、泵效计算:
以无气锚未通气的数据组为例
%53.53%10048
.14996.802%100Q Q T =⨯=⨯=
η 同理计算结果见表3
表3泵效η
4、泵效的相对减少量： 以无气锚小气量的数据组为例
-=
未通气时泵效通气后泵效泵效的相对减少量未通气时泵效= 6.52%53
.5350.04
-53.53=
同理计算结果见表4
表4 泵效减少量
5、由表3绘出泵效与气量的曲线关系图并分析结果，见下图:
结果分析：（1）由图像看出对于无气锚抽油泵，随着通气量的增大，泵效先减小后增加，而理论情况是随着通气量增加泵效不断减小。
有气锚抽油泵随着通气量的增大，泵效基本保持不变，与理论情况相符合。
（2）从泵效的相对减少量上来看，有气锚的泵减少的比较少，也体现出气锚对泵效的影响：气锚存在时可以减少气体对泵效的影响。
误差分析：理论上来讲，无气锚泵随着通气量的增加，排量应该越来越小，而在实际测量过程中却是先减小后增加，这可能是由于：1、实验时泵筒中心线与驴头未对准；2、在抽油机未完成整个冲程或超过整个冲程时才移去量筒；3、读取液体体积不准确；
4、实验仪器装置自身出现的问题造成实验数据错误或者实验操作有问题。
六．简答题
1、简述抽油泵的工作原理
答：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，泵内压力下降，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。
如果油管内已经充满液体，在井口将排出相当于柱塞冲程长度的一段液体。
所以，上冲程是泵内吸入液体，井口排出液体的过程。
造成泵吸入的条件是泵内压力低于沉没压力。
下冲程：抽油杆带着柱塞向下运动，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。
由于有相当与冲程长度的一段光杆从井外进入油管，所以
将排挤出相当于这段光杆体积的液体。
所以，下冲程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高于柱塞以上的液柱压力。
2、简述气锚的分气原理
答：气锚的分气原理是当气液混合物经气锚孔眼进入气锚，在油气密度差的作用下，气泡产生向上的垂直速度，加上气液混合物进入孔眼时发生撞击和扰动，油气就实现了分离，分离出的气体进入油套环空中，避免了进泵。
通过气锚，可以减少泵内的进气量，提高了泵效。
气锚可以使油气在进泵之前分离，使气体不进入泵，提高泵的充满系数。
七、实验总结
通过本次实验，在观察抽油机、抽油泵的结构和工作工程（机杆泵的四连杆机构）的过程中，基本掌握了抽油泵扬程、功率和效率的计算方法，并且观察了气体对有无气锚抽油泵泵效的影响。
此外，由于设备自身原因，由于气体进入环空与有气锚效果相同，造成无气锚时与有气锚时排量相差不大。
虽然实验结果与理论有所偏差，但更提醒我们在实验过程中要认真仔细，不断的反思总结。
总之，本次实验收获很大，比如知道了四连杆结构中的四连杆在抽油机中的哪个位置及对应名称，最后，感谢老师在实验过程中的耐心讲解和细致的指导！。