煤层气井有杆泵排采设备设计计算方法

摘要

基于有杆泵设备各组成部分的静态和动态特性,分析了悬点的运动规律,给出不同开采阶段载荷的变化规律和曲柄轴扭矩的计算模型.实例计算结果表明,为减小上冲程开始时悬点最大加速度,曲柄应沿逆时针方向旋转.计算悬点载荷要考虑静载荷、动载荷和摩擦栽荷的综合作用.相对于常规油气田,煤层气井动载荷和摩擦载荷所占的比重较大,与悬点载荷的比值分别达到15%和6%;开采中,动载荷的比重迅速减小,稳定生产时,其影响已较小,仅为4%左右,而此时摩擦载荷的影响超过动载荷.杆管总变形量较小,最大值仅为17.6 cm,且主要为静变形,动变形的比重较小,稳定生产后可忽略.设备平衡良好时的曲柄轴瞬时扭矩仅为未平衡时所需扭矩的50%左右,且上下冲程的扭矩值近于相等.