西安石油大学采油工程课程设计
直径（mm） 许用应力KMPa 杆柱截面积（cm2） 单位长度的重量（kg/m） 段长 m 1289 330 281 材质 16 19 22 90 90 90 2.01 2.84 3.80 1.67 2.35 3.14 普通钢材 普通钢材 普通钢材 3.4 计算泵效
泵效的一般表达式为：
??????1????B 式中：
???sp （3-8）
s───杆、管弹性伸缩对泵效的影响；
?───泵的充满系数；
?1───泵漏失对泵效影响的漏失系数，此处取1.0;
?B?1B1
B1为吸入条件下抽汲液体的体积系数，查地层油体积系数图版
可得：B1?1.2?1?fw??1?fw=1.2×(1-0.25)+1×0.25=1.251 关于上式中参数的确定：
Wl'L3Li(??) （3-9） 冲程损失 ??Efti?1fri??5336?19002813301289?=0.26 ???-6-4-4-4??2.06?1011（4183-3017）?103.80?102.85?102.00?10??
即
sp?s???2.1?0.26?1.84
??????1????B =1.84/2.1?0.771?1?（1?1.251）=54.00%
18
西安石油大学采油工程课程设计
因为设计的井为直井，泵挂深度为1900米，根据国家抽油泵的选择标准选取的泵为底部固定的定井筒杆式泵，其型号为：CYB28RHBC-4.5-0.6-0.3。
一般情况下，此型号的泵的理论排量为5m3/d至62m3/d. 因此，它能满足生产要求。
3.5产量校核
理论产液量:
Qt?1440fpsn?1440?6.16?10?4?2.1?6?11.18(m3/d)实际产量：
（3-10）
Q实???Qt?0.54?11.18?6.04(m3/d) （3-11）
q?Q实 误差：tqt''?6.23?6.04?100%?3.05%?10%
6.23因此，它能满足工程要求
3.6抽油机校核（最大载荷、扭矩）
上、下冲程作用在悬点的抽油杆柱载荷：
Wr?fr?sgL?qrgL
?qr1gL1?qr2gL2?qr3gL3?37.343?lW?qr(1?)Lg?s'r?1.67?9.8?1289?2.35?9.8?330?3.14?9.8?281 （3-12）
?(qr1L1?qr2L2?qr3L3)(1??l)g?s0.892)?9.87.85 （3-13）
?(1.67?1289?2.35?330?3.14?281)(1??33.099kN 上冲程作用在柱塞上的液柱载荷
19
西安石油大学采油工程课程设计
Wl?(fp?fr)L?lg?(fp?fr1)L1?lg?(fp?fr2)L2?lg?(fp?fr3)L3?lg
?(6.16?2.01)?10?4?1289?892?9.8?(6.16?2.84)?10?4?330?892?9.8?(6.16?3.80)?10?4?281?892?9.8?6.214kN （3-14）
上、下冲程中抽油杆柱引起的悬点最大惯性载荷为：
sn2rIru?Wr(1?)1790l （3-15）
2.1?62?37.343??1.25?1.972kN1790sn2rIrd?Wr(1?)1790l （3-16）
2.1?62?37.343??0.75?1.183kN1790 抽油杆在上下往返运动中所受最大载荷，最小载荷为：
Pmax?Wr?Wl?Iru?37.343?1.972?6.214?45.536kN （3-17）
Pmin?Wr'?Ird?33.099?1.183?31.916kN （3-18）
Pmax45536 （3-19） ??120MPafr3380Pmin31916 （3-20） ??84MPafr3380抽油杆顶部最大应力最小应力分别为 ?max? ?min?根据修正古德曼图，抽油杆柱的许用最大应力的计算公式为：
T （3-21） 4?620/4?0.5625?84?203MPa?all?(?0.5625?min)SF 显然，?max??all，抽油杆的最大应力不超过计算出的许用最大应力，所以抽油杆不会发生疲劳破坏。
20
西安石油大学采油工程课程设计
3.7曲柄轴扭矩计算
因Pmax?45536N N ，Pmin?31916故最大扭矩
Mmax?1800s?0.202s(Pmax?Pmin) （3-22）
?1800?2.1?0.202?2.1?(45536-31916)?9569N?m?26000N?m
一般抽油机扭矩利用率在40%-80%之间。 实际扭矩利用率为
9569?100%?53.16% 18000第四章 设计结果
4.1 作下泵深度与泵效曲线并优选下泵深度
表4-1 小组设计结果
组员 下泵深度，m 泵效，% 马文清 1700 45.67 李晓鹏 1800 50.63 韩黎光 1900 54.00 王鹏 1950 54.17 何正雄 2000 57.05
图4-1 下泵深度与泵效关系
21
西安石油大学采油工程课程设计
根据图4-1知最优的下泵深度为2000m,此时的泵效达最大值，最大泵效为57.05%。
4.2 各种功率的计算
(1). 计算有效（水力）功率：
Ps?1.134?10?4Qt?1H? （4-1）
有效提升高度：
(pt?pc)?106(0.8?0.2)?106H?Lf??992.7??lgg880?9.81?1062.20(m)
PS?1.134?10?4?11.18?0.880?57.05%?1061.26?0.67(kw)
(2). 计算光杆功率
WsnHPpr?l60000 （4-2） 光杆功率
'10780.64?2.1?660000 ?2.26(kw)
?(3). 计算井下效率
Ps0.67?100%??100%?30.09%HPpr2.26 （4-3）
(4). 计算电动机输出的实际功率
一般情况下抽油机的效率为80%（除严重的低负荷运转外）。
实际输出功率
Po?HPpr80%?2.26?2.83(kw)80%
由《采油工程原理与设计》132页（3-78）式计算需要电动机的功率，得
Nr?0.6Mmaxn0.6?13170?6??5.51kW9549?9549?0.9
由《采油技术手册（上册）》434页表5-34，选用电机型号为YCCH180，其主要性
能参数如表4-2所示。
表4-2 YCCH180电机主要性能参数
22