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φ56mm串联式三腔抽油泵空心连杆稳定性分析
作者:管理员    发布于:2017-11-23 14:00:34    文字:【】【】【

  石油矿场机械今56mm串联式三腔抽油泵空心连杆稳定性分析刘建魁(中国船舶重工集团三八八厂,湖北宜都443301时,将导致空心连杆失稳弯曲,造成抽油杆下行困难,影响抽油泵的正常工作。文章从力学角度对空心连杆稳定性进行了分析计算,给出了泵挂深度和沉没度之间的关系式,有助于该泵的选井和作业设计。

  三腔抽油泵;空心连杆;稳定性;分析:TE933. 302:A 6mm串联式三腔抽油泵t1(以下简称三腔抽油泵)采用双泵串联结构,在上下冲程过程中,均可吸、排液,具有小泵径、大排量、能深抽等特点。但该泵的结构造成了该泵在下冲程时,产生了一个向上的液压反馈力,增加了柱塞下行阻力,当该力足够大时,将导致空心连杆失稳弯曲,造成抽油杆下不去,影响三腔抽油泵的正常工作。本文从力学角度,对三腔抽油泵空心连杆的稳定性进行分析计算,给出了三腔抽油泵的泵挂深度和沉没度之间的关系式,可供三腔抽油泵选井和下泵设计时。

  1三腔抽油泵下冲程液压反馈力分析三腔抽油泵在下冲程时工作状态如。下冲程时,下进油阀关闭,上排出阀打开,上柱塞上油管内液柱将对柱塞产生一个向上的作用力F1(如图同时,中间进油阀打开,泵的沉没压力对柱塞产生一个向下的作用力F2(如)我们称F,与F2之差F为液压反馈力。当F!大于F2时,p将阻滞目前,CB25D4、CB6A更一1井率先进行了实验,取得了良好的效果,大大提高每口井的经济效益。私2mm空心杆每根带一个扶正器值得借鉴,<42mm空心抽油杆为防脱螺纹采用的薄叉联接破坏了抽油杆横断面的完整性,造成应力集中现象,降低了抗扭矩能力,不能再采用;42mm空心杆材料和焊接工艺不过关,应加以改进;建议推广采用DN80mm螺杆泵专用井口;采用简化的在线工况监测仪,检测项目只需实时传递轴向水力载荷,周向剪切扭矩即可。

  三腔抽油泵下冲程液压反馈力分析2力学模型及计算公式三腔抽油泵上下柱塞是通过空心连杆串联起来的。根据三腔抽油泵的工作状况及下冲程液压反馈力分析,可将空心连杆视为一端铰接、另一端可轴向移动的等截面立柱,则空心连杆下冲程受力状态力学模型如。

  根据等截面立柱的稳定性条件,可得出空心连杆的稳定性计算式空心连杆上的液压反馈力;nw为空心连杆稳定安全系数。

  空心连杆稳定性临界载荷Fc为弹性模量,N/m2;为空心连杆中心小惯性矩m4;/为空心连杆长度,m.杆外径,m;P为原油密度,kg/m3;H为三腔抽油泵泵挂深度,m;h为三腔抽油泵沉没度,m.空心连杆中心小惯性矩I为足式(5)时,三腔抽油泵空心连杆才不会失稳弯曲,才能保证三腔抽油泵正常工作。

  3计算实例以三腔抽油泵3m冲程为例。根据资料,三腔抽油泵3m冲程空心连杆长/=4.3m,空心连杆外径Dz=0.036m,空心连杆内径d(;=0.028m.根据力学模型,查机械设计手册可取空心连杆安全系数nw- 8,空心连杆稳定系数1=20.19,空心连杆材料为45钢,弹性模量E=2.0X 1011N/m2,假定原油密度P=850kg/m3.将上述数据代入式(5),可得(HhX516.7m.同理,可计算出三腔抽油泵不同冲程时的(H―办)值,如表1.表1三腔抽油泵不同冲程时的(H冲程s/m空心连杆长度//m 4结论三腔抽油泵只适合于供液充足的油井。

  下井设计时,只有使三腔抽油泵泵挂深度与沉没度满足式(5)的要求,才能保持泵正常工作。

  从表1可见,三腔抽油泵不适合于长冲程。

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