中和点及其相关计算

设计计算

中和点（中性点）计算

井斜角α=17°，垂直段为404m ，水平位移为429.33m ，抽油杆直径φ19mm ，杆柱在井液中的重量为23N/m.，油管重量为q G =9.2kg/m 。

a ． 油管中性点计算

使油管弯曲的力：

W=F ·Δp

式中：Δp ──为柱塞上下的压力差；Δp=（L-H ）/11.76

F ──为柱塞断面积；

当中性点在动液面以下时，中性点以下的抽油杆长度：

l n = W /q G

当动液面高度在泵上300m 时，l n =209.65m 。

b ．抽油杆中性点计算

使抽油杆弯曲的轴向载荷：

P=P 摩干+P 阀

P 摩干=0.94D/b －140

P 阀 =1.5×n k ×F 2×(F-f)×(S ×n)2×γ液/(729×μ2×f 2×g)

式中：当Re ≤3×104时，μ=0.28

D ──抽油泵直径,mm ；

b ──柱塞与衬套副半径上的间隙,mm ；

n k ──抽油泵柱塞上游动阀的数目；

F ──抽油泵柱塞的全面积，m 2；

f ──游动阀阀座孔的断面积,m 2；

γ液──采出液体的密度,kg/m 3；

μ──流量系数；

B ──系数为3.5；

L 斜──斜井段长度；

ν──摩擦系数；

x 0──水平位移；

y 0──下泵深度。

P 惯下=P 杆′Sn 2/1440

L=4（（π/4）d 2f 油+ P 惯下+P ）/（πd 2ρg ）

式中：

d ──抽油杆柱直径，m ；

f 油──油管内液柱作用在柱塞上的液体压力，Pa ；

ρ──抽油杆材料密度，kg/m 3；

g ──重力加速度，9.81m/s 2；

将有关数据代入公式

P 摩干=0.94D/b －140=306.5 N (b=0.08mm)

??

?

?

????++-+--+=）

（斜摩斜n n n n n n P

x P P x P x P P BL P 00022ln 21122exp μ）

（020

2x y P n =

P摩斜=8358.6（N）

P阀=1.5×n k×F2×(F-f)×(S×n)2×γ液/(729×μ2×f2×g)=140.79 P杆′=51910

P惯下=P杆′Sn2/1440

=1130.5N

f油=2300×0.8/10(kg/cm2)

=18.4MPa

d=19mm

L=279.17(不考虑斜井摩擦力)m

即中和点(中性点)以下抽油杆长度为279.17m。

③扶正器安装位置的计算

x min=π[（EI）/P]1/2=6.03m

式中：E──抽油杆弹性模量2.1×1011Pa；

I──抽油杆截面惯性矩；

④扶正器安装间距：(取m=2)

l l=mx min=12。06m

⑤悬点负荷计算

P油=0.007069D2H

=24944.9N

P上=P杆′+P油+ P摩干+P阀+ P摩斜=87019.19

P MAX=P(1+Sn2/1790)=87005N=8.869t