活塞对泵腔内气体压缩耗进行定量分析

本信息来源于：www.kenfloe.com

        为了确定活塞压缩耗能，下面由肯富来水泵进行耗能公式推导。

        设某口生产井沉没度h米，挂泵深度为L米，所下泵径为米，抽油机的冲次为n次/分，泵效为，电机输入功率为P千瓦，抽油机的地面冲程为S米，因油管和抽油杆的弹性伸缩造成的冲程损失为S损。

        1、计算抽油泵当驴头处于死点时，泵腔内被压缩的气体体积（或气柱高度）由于泵效为，因冲程损失漏失造成的泵效损失为损。那么在不考虑损失的情况下，泵腔内气柱的高度h气；不考虑冲程损失，泵腔内气柱的高度m泵效。

        在考虑冲程损失的情况下，气柱的高度为：h气=s×（1-）-s损

        2、由于所用抽油泵的活塞直径为米，抽油泵活塞面积为A=×（2）2=42

        活塞压缩气体的过程中开始泵腔内压力P1（MPa），游动凡尔打开时泵腔内压力P2（MPa）不管活塞气体怎样压缩，活塞对气体所做的功是只考虑结果，不考虑过程。但就气体在被压缩的过程中，气体内的压力是均匀增加的，即压缩气体的压力可视为（P1P2）/2，那么抽油机在一个冲次中，压缩气体耗能。

        w=（p1p2）/2×A×h

        w：抽油机在一个冲次中，压缩气体耗能，KJ

        抽油机的冲次为n次/分，那么每分钟压缩气体耗能为：w1=n（p1 p2）/120×A×h

        举例说明：某有杆抽油井=6次/分，=441000m泵的沉没度为400m，泵挂深度为1800m，抽油机的冲程为4.8m，冲程损失为0.3米，下入泵的活塞直径为=441000m，生产泵效=40，电机的输入功率P=14千瓦。

        计算表明，有近30的抽油杆的势能，转化为泵腔内气体的内能。然而这部分能量伴随气体进入生产管柱，有一部分则转化为对管内液体举升的能量。

        由于在气柱膨胀对生产管柱内的流体举升的过程中，存在严重的滑脱效应，那么有多少能量用来举升流体的呢通过对气举生产方式的研究，一般情况下，气举生产方式的系统效率为25左右，进入生产管柱的高能气体转化为管柱内流体的举升能量最多在25左右。这也就是说，通过抽油泵活塞进入生产管柱的高能气体最多也只有25转化为生产管柱内流体的势能，因此，对举例中的有杆抽油系统来看，因气体的存在，造成的能量损耗为p耗=30.8（1-25）=23.1.

        由此定量分析佛山水泵厂可知：有电机输入能量的30.8在活塞泵腔内气体时耗掉，压缩的高能气体进如生产管柱后对液体进行举升时，有23.1的能量因气体滑脱效应而耗掉。

        由于在气柱膨胀对生产管柱内的流体举升的过程中，存在严重的滑脱效应，那么有多少能量用来举升流体的呢通过对气举生产方式的研究，一般情况下，气举生产方式的系统效率为25左右，进入生产管柱的高能气体转化为管柱内流体的举升能量最多在25左右。这也就是说，通过抽油泵活塞进入生产管柱的高能气体最多也只有25转化为生产管柱内流体的势能，因此，对举例中的有杆抽油系统来看，因气体的存在，造成的能量损耗为p耗=30.8（1-25）=23.1。

        由此定量分析佛山水泵厂可知：有电机输入能量的30.8在活塞泵腔内气体时耗掉，压缩的高能气体进如生产管柱后对液体进行举升时，有23.1的能量因气体滑脱效应而耗掉。