6.8.3 Typical Dynamometer Cards在线视频

同学们好

本节我们学习典型示功图的分析

首先我们先看气体影响的示功图

我们看一下泵的工作过程

在上冲程的时候

应该是固定阀打开

液体进入到泵内

如果是进入泵内的

除了有液体还有气体的情况

这时候发生的现象

是什么样的一种现象呢

首先在上冲程的时候

柱塞上行

正常应该是泵内的压力迅速降低

使得固定阀打开

游动阀关闭

但是因为泵内有了气体的存在

使得柱塞上行

气体会发生膨胀

膨胀的气体使得泵腔之内的压力

不能够迅速的降低

这时候固定阀打开就被滞后了

同时游动阀关闭也被滞后了

因为这个阀的关闭被滞后了

所以对于液载的加载过程

也就是液载加在柱塞上这个过程

就被推迟了

这是一个方面的影响

另外在下冲程的过程中

如果泵腔之内全部是液体

这时候柱塞下行

会压缩液体

使得泵腔内的压力迅速提高

顶开游动阀

使得卸载过程完成

但是如果泵腔内有了气体的存在

这时候在柱塞下行的过程中

就会有一个压缩气体的过程

而气体的压缩

它会有一个压力的缓慢增加

这个缓慢增加的压力

作用在柱塞上

对柱塞就有一个缓慢的顶托的作用

而正是因为这个顶托的作用

使得游动阀没有被迅速的打开

也就是卸载的过程被延缓了

看一下对应的示功图情况

会发生了什么样的改变

首先在上冲程的时候

它的加载过程变缓了

使得示功图这个位置

有了一个缓慢上升的过程

这是第一个

第二就是在下冲程的时候

减载也被延缓了

而表现出来的载荷随位移的变化

是一个缓慢下降的过程

这样的示功图

我们一般形象地称它为

是一种带刀把的形式的示功图

这就是典型的气体影响的示功图

我们来看示功图里面的变化

就是B变到B'点

使得加载的过程延缓

延缓的原因主要是在上冲程

气体膨胀

使得泵腔之内的压力

没有迅速的降低

使得游动阀就没有迅速的关闭

从而使得加载延缓

而下冲程的过程中

是一个柱塞压缩气体的过程

在压缩的过程当中

气体对柱塞

有一个缓慢的顶托的作用

这个顶托的作用

使得减载的过程

也就是卸载的过程

是缓慢实现的

这就是由D变成了D'

就变成了这种带刀把的形状

如果气体的影响存在

充满系数应该等于什么呢

我们知道泵腔之内进入的液柱高度

和整个泵的柱塞行程之间的这个关系

就是充满系数

而在这个图上我们看到

AD'是在下冲程真正排出液体的这一段

而整个的行程是AD

所以充满系数应该是AD'比上AD

也就是说通过示功图

我们可以得到充满系数的大小

另外一点

如果气体的影响严重了

也就是进入到泵腔里面气体

占据了绝大多数的份额

这个时候会出现什么现象

在上冲程的过程中

柱塞上行气体膨胀

继续上行继续膨胀

没有达到能够吸起固定阀

从而使游动阀关闭的

这样的一种状态

在下冲程的过程当中

压缩气体

柱塞下行

进一步的压缩气体

使得这些气体的压缩没有达到

能够顶起游动阀的这样一个目的

使得固定阀游动阀

都是处于关闭的状态

只是气体在泵腔之内

随着柱塞的下行和上行

不断的压缩扩张

这种现象就称为气锁现象

这是一种严重的气体影响的一种状态

使得抽油泵没有正常工作了

第二种工况

我们来介绍供液不足井的示功图

供液不足

也就是一种充不满的现象

它是地层产液在上冲程

没有完全充满泵腔之内的这种现象

没有填满的这一段泵腔

不是被气体占据了

而是一段真空段

有了这样一段真空段

对于示功图的影响

主要是体现在下冲程上

下冲程正常应该是压缩液体

卸载的一个过程

但是因为有这个真空段的出现

使得卸载过程被推迟了

在功图上就出现了一个直的刀把

说它是一个平直的

主要是因为在下冲程的时候

越过真空段的时候

对于柱塞这个位置来讲

与上冲程相比

只是一个摩擦的大小的影响

没有压缩气体顶托它的过程

所以这个位置细的一段刀把

主要是摩擦产生的

这就是供液不足井影响的示功图

供液不足井

不同的供液不足的情况

会出现不同的刀把的长度

在这种情况之下

有一种现象

我们称为液击现象

液击现象指的

就是在泵充不满进行生产的时候

柱塞与泵筒内的液面撞击

引起的一种抽油设备

受力急剧变化的现象

也就是在下冲程的过程中

柱塞下行

越过真空段

碰到液面的那一瞬间

有一个拍击液面的过程

这个过程就称为液击现象

而这个液击现象会对抽油设备

产生非常大的一个冲击力的作用

应该尽量的避免这种充不满的现象

第三

我们来看排出部分漏失的示功图

对于漏失以后示功图的体现

又是什么样的呢

排出部分的漏失

也就指的柱塞与泵筒之间的间隙

和游动阀的位置

如果有漏失

会出现什么情况

在示功图上主要是体现在

这样的两个方面

首先是在加载过程中

使得加载延缓了

加载的过程

是上冲程让出容积

泵腔之内形成低压的过程

这个过程延缓

道理是什么呢

就是因为排出部分的漏失

游动阀或者是柱塞与泵筒之间

漏失之后

使得本来在柱塞以上的液体

重新被漏到了泵腔之内

漏到泵腔之内的液体

使得泵腔之内的压力

不能够迅速的降低了

也就是使得游动阀关闭减缓了

也就是加载的过程减缓了

B就变成了B'

相当于示功图这个位置

缺了一个角

而到了上死点附近的时候

因为漏入泵腔之内的液体

对泵筒又有一个顶托力的作用

这个顶托力的作用

使得卸载的过程提前了

这种提前的卸载

使得示功图的这个位置

缺了一个角

所以排出部分的示功图漏失

典型的形状

就是在上冲程的过程中

有了两个角的缺失

这种时候柱塞的有效吸入行程

应该就是B'C'这一段

同样的对于吸入部分的漏失

也就是固定阀的部分漏失了

会对示功图有什么影响呢

因为吸入部分有漏失

因此在上冲程的时候

对于泵功图是没有影响的

因为上冲程固定阀本来就是打开的

就是对下冲程的过程

它有影响

下冲程是一个压缩泵腔内的液体

泵腔内液体增压

卸载的一个过程

因为吸入部分的漏失

使得这种压缩卸载的过程推迟了

是因为压缩液体

液体漏失

液体漏失

不能够达到泵腔之内的压力

迅速提高的程度

使得D点

也就是卸载的结束点

变成了D'点

同样的加载被提前了

加载的过程

是泵腔之内的压力降低

使得游动阀关闭的过程

因为吸入部分的漏失

使得泵腔里面的压力提前降低了

A点作为加载点

就变成了A'点开始加载了

使得示功图的这个角和这个角

被去掉

这个就是吸入部分漏失

典型的示功图的形状

柱塞的有效排出行程

在这个图上我们可以明显地看到

A'D'是它的有效排出行程

我们来看

抽喷井与杆断井的示功图

是什么样的

首先抽喷井表达的是

连抽带喷的一种情况

这种情况它的典型的动作

是泵腔里面的游动阀固定阀

都处于开启的状态

柱塞只是在推拉

这样的一个液体

帮助它自喷的一种过程

这个过程里面体现出来的示功图

我们看到

它是一个细长条的形状

它的幅值大小又是什么

我们看到有两条基准线

分别代表的就是

液载加杆载和杆载的一条线

这两条基准线上对于抽喷井来讲

示功图是在杆重

也就是杆载的这条线的周围

没有完全重合

说明在抽喷的过程中

柱塞还是有一定的摩擦

杆柱也有一定的摩阻

使得示功图是一个细长条的形状

同样的我们来看类似的

杆断的一种示功图

也是一种细长条的情况

就相当于液载没有加在柱塞上了

但是它的位置

跟抽喷井相比是更往下了

什么原因

抽喷井是承受了整个杆重

而杆断了之后的情况

示功图得到的载荷

只是杆断了之后

剩下的那一部分

挂在悬点上的那部分杆柱的重量

因此它是一种细长条

但是位置是在杆载线的下侧

通过这个位置具体的值大小

我们可以计算出

杆断的位置在什么地方

这就是本节我们介绍的主要内容

同学们再见

同学们再见