3-2 抽油混合桿柱的設(shè)計(jì)方法

1、1抽油混合桿柱的設(shè)計(jì)方法抽油混合桿柱的設(shè)計(jì)方法中國(guó)石油大學(xué)（北京）石油天然氣工程學(xué)院檀朝東應(yīng)用抽油混合桿柱的目的在于盡可能地提高有效沖程進(jìn)而提高泵效，因此設(shè)計(jì)中采用由多級(jí)抽油桿組成的混合抽油桿柱，并增大它在整個(gè)混合桿柱中所占的比例，各級(jí)鋼絲繩抽油桿仍采用等強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)桿柱長(zhǎng)度，但必須滿足強(qiáng)度要求。1混合抽油桿上行程的力學(xué)分析混合抽油桿上行程的力學(xué)分析[12]在上行程時(shí)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(dòng)凡爾關(guān)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(dāng)井液的含水不超過(guò)50％時(shí)，一般認(rèn)為柱塞和襯套間為邊界潤(rùn)滑，其摩擦力由下式計(jì)算：（3）???????????????zzzzdVLpdLF2當(dāng)含水超過(guò)50％時(shí)，認(rèn)為柱塞和襯套之間可能發(fā)生干摩擦，此時(shí)產(chǎn)生的摩擦力由下式計(jì)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(wú)量綱修正系數(shù)，一般由實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(jì)算：（19）????lfzfzkkkvAA

5、SnAAnKW????????????222729為流量系數(shù)，具體的數(shù)值和閥的結(jié)構(gòu)有關(guān)，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(diǎn)下部抽油桿的慣性力在下沖程中，抽油桿柱有一個(gè)加速下行的過(guò)程，產(chǎn)生的慣性力可由下式計(jì)算：aW（23）??jjaaLqmSNW18002??（24）211?????????hqlqaYRLRm對(duì)于一般的常規(guī)抽油機(jī)65.0?am式中：—曲柄旋轉(zhuǎn)半徑，—連桿長(zhǎng)度，—游梁后臂長(zhǎng)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