3-2 抽油混合桿柱的設計方法

1、1抽油混合桿柱的設計方法抽油混合桿柱的設計方法中國石油大學（北京）石油天然氣工程學院檀朝東應用抽油混合桿柱的目的在于盡可能地提高有效沖程進而提高泵效，因此設計中采用由多級抽油桿組成的混合抽油桿柱，并增大它在整個混合桿柱中所占的比例，各級鋼絲繩抽油桿仍采用等強度設計原則，而在鋼絲繩和常規(guī)桿（加重桿部分）間不采用此原則設計桿柱長度，但必須滿足強度要求。1混合抽油桿上行程的力學分析混合抽油桿上行程的力學分析[12]在上行程時混合抽油桿柱的受力

2、主要有以下幾部分：1）柱塞上的靜液柱載荷上沖程中，游動凡爾關閉，液柱作用在柱塞上的載荷：（1）??)(jrljzzlLLgAAF????2）柱塞的重量和慣性力（2）)(zzZzgagALF??3）柱塞和襯套間的摩擦力當井液的含水不超過50％時，一般認為柱塞和襯套間為邊界潤滑，其摩擦力由下式計算：（3）???????????????zzzzdVLpdLF2當含水超過50％時，認為柱塞和襯套之間可能發(fā)生干摩擦，此時產(chǎn)生的摩擦力由下式計算：（

3、4）14094.0???zddF4）桿柱與液體之間的摩擦力①鋼絲繩桿段與液體之間的摩擦力[3]鋼絲繩桿段與液體之間的摩擦力為.（5）VmfLFrrwr)(2????（6）????mmmmmmmmfrln11lnln21ln2222????????為鋼絲繩桿的表面特性的無量綱修正系數(shù)，一般由實驗確定。?②加重桿段與液體之間的摩擦力（7）VmfLFjjwj)(2???????1ln11)(222?????mmmmmfj所以總摩擦力（8）??

4、VmfLmfLFFFjjrrwjwrw)().(2???????5）流體的慣性力（9）??max)()(aLAALAAFjjtrrtlla?????6）液體與油管之間的摩擦阻力在上沖程，流體與油管之間的摩擦阻力作用在柱塞上，其最大值可由下式確定：（10）????ptlLVmmmmFmax2221ln113.12?????????????3動閥產(chǎn)生的壓力損失乘以柱塞和閥座孔間的環(huán)形面積，可由下式計算：（19）????lfzfzkkkvAA

5、SnAAnKW????????????222729為流量系數(shù)，具體的數(shù)值和閥的結構有關，可由下式?jīng)Q定：k?（20）7.1)4(lg325.0225.0???ekR?410?eR（21）6.0)3(lg225.0??ekR?431010??eRSNAAdfzlf60Re????3)加重桿柱與液體之間的摩擦力抽油桿柱與液體間的摩擦發(fā)生在下沖程，摩擦力的方向向上，是桿柱在稠油井中下行遇阻的主要原因之一。4）抽油桿在液體中的重量（22）??jj

6、jlfLqW????18.95)中和點下部抽油桿的慣性力在下沖程中，抽油桿柱有一個加速下行的過程，產(chǎn)生的慣性力可由下式計算：aW（23）??jjaaLqmSNW18002??（24）211?????????hqlqaYRLRm對于一般的常規(guī)抽油機65.0?am式中：—曲柄旋轉半徑，—連桿長度，—游梁后臂長度。qRmlLmhYm6）柱塞的重量和慣性力（25）)(zzZzgagALW??7）液柱作用在抽油桿上的力（26）gLAWlj??lg