活塞上、下活动一次叫一个冲程。根据泵的工作原理可知，在一个冲程内完成进油与排油的过程。在理想情况下，活塞上、下一次进入和排出的液体体积都等于活塞让出的体积V。

活塞上冲程：吸入泵内的油量V=f_p.s

式中    f_p——活塞面积，m² ；

        s—— 光杆冲程长度，m。

排出井外体积V ₁=（f_p –f_r）s

式中   f_r ——抽油杆的截面积，m²。

活塞下冲程：泵吸入的油的体积V将通过游动凡尔排到活塞上部的管中，由于有相当冲程长的一段光杆从井外进入油管，因此，将排出井外体积V ₂= f_rs

所以活塞每一冲程（活塞上、下一次）排出井外的油体积V= V ₁+V ₂=（f_p –f_r）s+ f_rs=f_ps,即每一行程吸入泵内油的体积分上、下冲程两次排出井外。

每日排量q_t=1440nv                                

式中 q_t——泵的理论排量，m³/d；

      n——冲次， 次/min；

其余符号同前。

在抽油井生产中，实际抽出的液量q，一般都比理论产量q_t低，两者的比值叫抽油系数，或叫泵效，用η表示，即：

η=q/q_t

η愈大，说明泵的工作实效愈好，但在正常情况下，若η达到0.7_~0.8,就认为泵的工作是良好的。只有自喷井刚转入抽油时，油井

连抽带喷，此时的η才接近或大于1。

实际生产中，η往往低于0.7，甚至很低。这是由于深井泵受各种因素影响的结果。

 

由于抽油杆、油管在工作过程中承受交变载荷，从而引起抽油杆和油管的弹性伸缩，使活塞冲程小于光杆冲程，并减少了活塞让出的体积，造成泵效降低。以下就静载荷及惯性载荷引起抽油杆、油管弹性变形，及其对活塞冲程的影响介绍如下：

1． 1．静载荷对活塞冲程损失的影响

当驴头从下死点开始上行时，游动凡尔关闭，液柱重量作用在活塞上，使抽油杆发生弹性伸长，抽油杆虽然由下死点向上走了λ_r距离，即悬点从位置A移到B，但活塞尚未发生移动，所以抽不出油，λ_r即为抽油杆柱的伸长。

油管由于卸去液柱重量而缩短一段距离λ_t，悬点位置由B移至C，此时虽然通过抽油杆带着活塞一起向上走了λ_t的距离，但活塞与泵筒之间仍无相对运动，因此，抽不出油来，吸入凡尔也仍是关闭的。

当驴头位置由C继续向上移动时，活塞才与泵筒发生相对位移，井口出油，吸入凡尔打开吸入液体，一直移到上死点D点，走完上冲程。

由上述可知：驴头冲程为s而活塞冲程为s_p。

则s-s_p=λ=λ_r+λ_t                                          

同理，悬点由上死点开始下冲程时，吸入凡尔关闭，排出凡尔打开，液柱载荷由抽油杆移到油管上，使抽油杆缩短λ_r，油管伸长λ_t。当驴头下行λ=λ_r+λ_t 距离之后，活塞与泵筒才有相对运动，才开始抽油。因此，下冲程与上冲程一样，活塞冲程比驴头冲程小λ值，λ称为冲程损失。

由于冲程损失使泵效降低的数值ηλˊ为L：   

ηλ′=（s-s_p）/s=λ/s

λ值根据虎克定律算出：

λ=W_lˊL /E(1/f_r+1/f_t)=f_pr_lL² /E(1/f_r+1/f_t)   

对于多级抽油杆，以2级为例，λ值为：

      λ=W_lˊ/E(L₁/f_r1+L₂/f_r2+L/f_t)     

式中 λ——冲程损失，m；

      W_l——上、下冲程中静载荷之差，即液柱载荷，W_l= f_pr_lL*10^-4，N；

 f_p、f_r、f _t——活塞、抽油杆、油管截面积，cm²

       L——抽油杆柱总长度，m；

     γ₁ ——液柱重量，N/m³；

      E ——钢的弹性模数，2.1*10⁷N/cm²

   L₁、L₂ ——每级抽油杆的长度，m；

 f_r1、f_r2 ——每级抽油杆的截面积，cm²

 例 田     井油管直径2¹/₂″（外径73毫米、内径62毫米），选用38毫米杆式泵，下泵深度为1400米，由直径7/8 ″抽油杆580米；直径3/4″抽油杆820米组成二级抽油杆柱，井内液体重度为8600N/m³，驴头冲程为1.8米，试计算冲程损失及对泵效的影响。

解             W_L = f_pL_γ1=π/4D₂L_γ1

                  =3.14/4*0.038²*1400*8.6

                  =13.648KN(或13648N)

查表3-4得7/8″、3/4″抽油杆的截面积分别3.8平方厘米、2.85平方厘米。

f_t =π/4（7.3²-6.2²）=11.65平方厘米

             λ=W_lˊ/E(L₁/f_r1+ L₂/f_r2+L/f_rt)

               =13684/2.1*10₇(580/3.8+820/2.85+1400/11.68)

               =0.36米

 对泵效的影响η_λ=λ/s=0.36/1.8=20%

2.惯性载荷对活塞冲

悬点上升到上死点时,抽油杆在向上最大惯性载荷作用下减载而缩短,因此,悬点到上死点后,抽油杆在惯性力作用下带着活动塞仍继续上行,使活塞比静截变形时,向上多移动一段距离λˊ。

当悬点下行到下死点时，抽油杆受到向下的最大惯性力，使抽油杆伸长，活塞又比静截荷变形时向下多移动一段距离λ″。

由上述可知：在惯性载荷作用下，使活塞冲程比只有静载荷变形时要增加λ_p

λ_p=λˊ+λ″

式中 λ_p——由于惯性载荷的作用，使活塞冲程增加的数值。

根据虎克定律计算：

      λ_p =λ+λ″

         =L/f_rE.Wrsn²/2*1790(1-r/l)+L/f_rE.Wrsn²/2*1790(1+r/l)

         = Wrsn²L/1790 f_rE

上式中由于抽油杆柱上各点所承受的惯性力不同,计算中取其平均值,即取悬点惯性载荷的一半.

静载荷和惯性载荷对活塞冲程的影响为:

惯性载荷引起的抽油杆柱变形会使活塞冲程增大，有利于提高泵效。但惯性载荷增加会使悬点最大载荷增加，最小载荷减小，抽油杆受力情况变坏。因此，通常并不采用快速抽汲增加惯性载荷的办法来增加活塞冲程。

当活塞在下死点位置时，在泵的排出凡尔与吸入凡尔之间有一定的距离，这个距离叫防冲距，两凡尔间的泵筒容积叫余隙容积。当泵入口处的压力低于饱和压力时，抽汲时总是气、液两相进入泵内，而气体进入泵内占据一定的体积，必然减少进入泵内的液体量使泵效降低。进气严重时，甚至发生“气锁”，即在抽汲时由于气体在泵内压缩和膨胀，使吸入和排出凡尔无法打开，出现抽不出油的现象。