第九节有杆泵系统设计计算的API RP11L方法(自学) 1954年,美国成立了一个非营利的有杆泵抽油研 究公司,由中西部研究院在模拟计算机上完成了 系列研究。该方法是在归纳,总结电模拟研究 成果的基础上提出的,于1967年公开发表。 RP11方法的计算内容包括:Sp,泵排量Q,光杆 最大载荷和最大扭矩,光杆马力和有效平衡值Ce 基本假设 1)普通型游梁式抽油机;
第九节 有杆泵系统设计计算的API RP 11L方法（自学） 1954年，美国成立了一个非营利的有杆泵抽油研 究公司，由中西部研究院在模拟计算机上完成了 一系列研究。该方法是在归纳，总结电模拟研究 成果的基础上提出的，于1967年公开发表。 RP 11L方法的计算内容包括：Sp,泵排量Q,光杆 最大载荷和最大扭矩，光杆马力和有效平衡值Ce. 一、 基本假设 1) 普通型游梁式抽油机；
2)低滑差,即转数随负载变化很小的硬特性电动机; 3)模拟的是上粗下细的级次杆 4)泵完全充满(没有气体影响) 5)井下摩擦正常; 6)假定油管是锚定的 7)抽油机是完全平衡的,并且假定传动效率为100%; 8)未考虑具体抽油机的几何特性; 9)计算最大扭矩时,认为最大、最小载荷发生在曲柄 位于75度和285度处
2) 低滑差，即转数随负载变化很小的硬特性电动机； 3) 4) 泵完全充满(没有气体影响) 5) 6) 7) 抽油机是完全平衡的，并且假定传动效率为100％； 8) 9) 计算最大扭矩时，认为最大、最小载荷发生在曲柄 位于 75度和285度处
基本示功图 n=o PPRl=W+ Fo 最大载荷 MPRI Wrf 相当于载荷 相当于W Wr 最小载荷 N>0 PPRL=Wr+ Fr 图10-35 MPRL=W-F
二、 基本示功图 图10-35 N = 0 PPRL =Wrf + F0 最大载荷 MPRL=Wrf 相当于载荷 Wr’ 相当于Wl’ 最小载荷 N 0 PPRL =Wrf + F1 MPRL =Wrf − F2
F1=F2+上冲程最大动载;F2=下冲程最大动载; No 抽油杆柱的固有频率;N冲次。 量纲1的自变量 1)NN或MN),无量纲冲次。它是冲次与抽油杆柱 的固有频率之比。其中,M为单级抽油杆柱固有振动频 率N=15aL 为多级抽油杆柱的固有振动频 率,=EN。的值般在1~1之间 2)F/S无量纲液柱载荷 K sK S K,为抽油杆柱弹簧常数,K=AE/L(抽油杆长度L等于 下泵深度Dp)
F1=F2+上冲程最大动载； F2=下冲程最大动载； No 抽油杆柱的固有频率； N 冲次。 三、 量纲1 1) (或 )，无量纲冲次。它是冲次与抽油杆柱 的固有频率之比。其中， 为单级抽油杆柱固有振动频 率， ； 为多级抽油杆柱的固有振动频 率， 。 的值一般在1～1.2之间。 2) ，无量纲液柱载荷。 Kr为抽油杆柱弹簧常数， (抽油杆长度L等于 下泵深度Dp)。 N N0 N N0 N0 N0 =15 a L N0 N0 = Fc N0 Fc F0 SKr Kr = Ar E L = r o K F ， sK s F r o =
四、量纲1的因变量 1F/SK,用来计算光杆最大载荷的量纲1的最大动 载荷函数; 2F2/SK,用来计算光杆最小载荷的量纲的最大动 载荷; 3)27/S2k,,用来计算最大扭矩的量纲1的扭矩; 4巧/K,用来计算光杆功率的量纲的载荷 5)S/S,用来计算活塞冲程的量纲的活塞冲程。 五、计算方法
四、 量纲1的因变量 1) ，用来计算光杆最大载荷的量纲1的最大动 载荷函数； 2) ，用来计算光杆最小载荷的量纲1的最大动 载荷； 3) ，用来计算最大扭矩的量纲1的扭矩； 4） ，用来计算光杆功率的量纲1的载荷； 5） ，用来计算活塞冲程的量纲1的活塞冲程。 五、计算方法 F1 SKr F2 SKr T S Kr 2 2 F3 SKr S p S
1)计算基本参数,W、K,K,N、F,FEK=E, L K=EA WI=A l(ps-p)g: N 15a L,Fo=PigAp; K为油管柱未固定部分的弹簧常数,等于拉伸lcm所 需的负荷 2)计算无因次量: KS,/N sK 3)计算工况指标
计算工况指标。 ）计算无因次量： 需的负荷。 为油管柱未固定部分的弹簧常数，等于拉伸 所 ）计算基本参数， 3) , , 2 1 , ; 15 , ( ) ; 1 , , , , , ; , r r f r o o t o l p r l r s l o t t r r f r t o c o r sK W N N K s F K cm L F gA L N a W A L g L E A K L E A W K K N F F K = = = − = =
基本思路: )根据已知条件计算基本参数K,K,N2,N,F,F,W 2计算无因次自变量 Fo N w, sKr> sK 3)查得无因次因变量,,5∠、F/2M sK S K 4)带入相应公式,求出相应量:Sn2Q,Wm,WmnN光杆,C
基本思路： 带入相应公式，求出相应量： 光杆， 。 查得无因次因变量， 计算无因次自变量 ）根据已知条件计算基本参数 p e r r r p r r f o r t o o c o r f s Q W W N C s K M sK F sK F s s sK W N N sKr F o K K N N F F W max min, 2 1 2 4) , , , ; 2 3) , , , 2) , , ; 1 , , , ', , , ;