抽油機(jī)工作原理9課件

1、抽油機(jī)工作原理9有桿泵有桿泵采采 油油抽油機(jī)有桿泵抽油機(jī)有桿泵（簡(jiǎn)稱有桿泵）簡(jiǎn)稱有桿泵）地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵l有桿泵采油占主導(dǎo)地位，占人工舉升方式的有桿泵采油占主導(dǎo)地位，占人工舉升方式的90l發(fā)展時(shí)間長(zhǎng)發(fā)展時(shí)間長(zhǎng)l技術(shù)較成熟技術(shù)較成熟工藝比較配套工藝比較配套 設(shè)備裝置耐用，故障率低設(shè)備裝置耐用，故障率低抽深和排量能夠覆蓋大多數(shù)井抽深和排量能夠覆蓋大多數(shù)井抽深和排量不及水力活塞泵和射流泵，單獨(dú)排量不及電潛泵抽深和排量不及水力活塞泵和射流泵，單獨(dú)排量不及電潛泵對(duì)出砂、高氣油比、結(jié)蠟或流體中含有腐蝕性介質(zhì)的井會(huì)降低對(duì)出砂、高氣油比、結(jié)蠟或流體中含有腐蝕性介質(zhì)的井會(huì)降低效率和壽命效率和壽命概述

2、抽油機(jī)工作原理9一 有桿抽油裝置抽油機(jī)抽油機(jī)抽油泵抽油泵抽油桿柱抽油桿柱1、固定凡爾 2、泵筒 3、游動(dòng)凡爾4、活塞 5、抽油桿 6、動(dòng)液面7、油管 8、套管 9、采油樹(shù)10、盤(pán)根 11、光桿 12、驢頭13、游梁 14、連桿 15、曲柄16、減速箱 17、電機(jī)抽油機(jī)工作原理91、抽油機(jī)按照基本結(jié)構(gòu)可分為：按照基本結(jié)構(gòu)可分為：l無(wú)游梁式 l游梁式游梁式常規(guī)型常規(guī)型(普通型普通型)異相型前置型抽油機(jī)工作原理9游梁式抽油機(jī)結(jié)構(gòu) 游梁式抽油機(jī)主要由游梁游梁式抽油機(jī)主要由游梁連桿連桿曲柄（四連桿）機(jī)構(gòu)、減曲柄（四連桿）機(jī)構(gòu)、減速機(jī)構(gòu)（減速器）、動(dòng)力設(shè)備（電動(dòng)機(jī)）和輔助裝置等四部分組速機(jī)構(gòu)（減速器）、動(dòng)

3、力設(shè)備（電動(dòng)機(jī)）和輔助裝置等四部分組成。成。抽油機(jī)工作原理9.常規(guī)型抽油機(jī)常規(guī)型抽油機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：曲柄軸中心基本位于游梁尾軸承的正下方。運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)： 上下沖程運(yùn)行時(shí)間相等抽油機(jī)工作原理9.異相型抽油機(jī)異相型抽油機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：曲柄軸中心與游梁尾軸承存在一定的水平距離；曲柄平衡重臂中心線臂中心線與曲柄中心線曲柄中心線存在偏移角（曲柄平衡相位角）。運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：使得上沖程的曲柄：使得上沖程的曲柄轉(zhuǎn)角明顯大于下沖程，從而降轉(zhuǎn)角明顯大于下沖程，從而降低了上沖程的運(yùn)行速度、加速低了上沖程的運(yùn)行速度、加速度和動(dòng)載荷，度和動(dòng)載荷，達(dá)到減小抽油機(jī)達(dá)到減小抽油機(jī)載荷、延長(zhǎng)抽油桿壽命和節(jié)能

4、載荷、延長(zhǎng)抽油桿壽命和節(jié)能的目的的目的抽油機(jī)工作原理9前置型抽油機(jī)前置型抽油機(jī) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：支架位于游梁的一端，驢頭和曲柄連桿同位于另一端。 運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：上沖程上沖程運(yùn)行時(shí)間運(yùn)行時(shí)間下沖程運(yùn)行時(shí)間，從而降低了上沖程的運(yùn)行速度、加速度和動(dòng)載荷。 前置型多為重型長(zhǎng)沖程抽油機(jī)前置型多為重型長(zhǎng)沖程抽油機(jī)，除采用機(jī)械平衡外還采用氣動(dòng)平衡。抽油機(jī)工作原理9我國(guó)游梁式抽油機(jī)型號(hào)表示法我國(guó)游梁式抽油機(jī)型號(hào)表示法例：例：cyjq12-5-73hb抽油機(jī)工作原理9型號(hào)型號(hào)廠家廠家沖程級(jí)別沖程級(jí)別沖次級(jí)別沖次級(jí)別皮帶型號(hào)皮帶型號(hào)cyjq12-5-48(53)hycyjq12-5-48(53)hy三機(jī)廠三

5、機(jī)廠1212型型5 5、4.24.2、3.43.44 4、5 5、6 66l5v-65006l5v-6500cyjq12-5-53hy()cyjq12-5-53hy()三機(jī)廠三機(jī)廠1212型型5 5、4.24.2、3.43.44 4、5 5、6 66l5v-66l5v-66 600/650000/6500cyjsq12-5-53hycyjsq12-5-53hy總公司總公司1212型型5 5、4 4、3 34 4、5 5、6 66l5v-65006l5v-6500彩南常規(guī)機(jī)型介紹彩南常規(guī)機(jī)型介紹抽油機(jī)工作原理9型號(hào)型號(hào)廠家廠家沖程級(jí)別沖程級(jí)別沖次級(jí)別沖次級(jí)別皮帶型號(hào)皮帶型號(hào)cyjy10-3-53

6、hbcyjy10-3-53hb三機(jī)廠三機(jī)廠1010型型1.81.8、2.22.2、2.62.6、3.03.06 6、9 9、1212 6l5v-65006l5v-6500cyjy12-4.2-73hfcyjy12-4.2-73hf德陽(yáng)德陽(yáng)1212型型4.24.2、3.63.6、3 3 6 6、8 8、101071007100下偏杠鈴抽油機(jī)工作原理9型號(hào)型號(hào)廠家廠家沖程級(jí)別沖程級(jí)別沖次級(jí)別沖次級(jí)別皮帶型號(hào)皮帶型號(hào)cyjy12-4.2-73hbcyjy12-4.2-73hb 江漢江漢1212型型4.24.2、3.63.6、3 36 6、8 8、101071007100cyjy12-5-73hbcy

7、jy12-5-73hb江漢江漢1212型型 5.05.0、4.44.4、3.83.86 6、8 8、10 10 71007100抽油機(jī)工作原理9了解了解： 變形游梁式抽油機(jī)變形游梁式抽油機(jī)：如雙驢頭式、旋轉(zhuǎn)驢頭式、大輪驢頭式、大輪式、以及斜直井游梁式抽油機(jī)。 目的目的：增大沖程、節(jié)能及改善抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)特性和受力狀態(tài)。 無(wú)游梁抽油機(jī)無(wú)游梁抽油機(jī)（特別超長(zhǎng)沖程抽油機(jī)）：如鏈條式、增距式和寬帶式抽油機(jī)等，主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)：多為長(zhǎng)沖程和慢沖次， 目的目的：擴(kuò)大有桿泵抽油的適用范圍，適應(yīng)深井和稠油的特殊需要。抽油機(jī)工作原理9 2、抽油泵、抽油泵 基本要求基本要求：l結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、強(qiáng)度高；工作可靠，使用壽命長(zhǎng)

8、l材料耐腐蝕和耐磨性強(qiáng)l便于起下l規(guī)格類(lèi)型能滿足不同油田的采油工藝需要（排量、溫度、砂、蠟、氣）。. .泵的工作原理泵的工作原理 抽油泵主要由泵筒（外筒襯衣套）、柱抽油泵主要由泵筒（外筒襯衣套）、柱塞、固定閥和游動(dòng)閥四部分組成塞、固定閥和游動(dòng)閥四部分組成。 柱塞上下運(yùn)動(dòng)一次稱一個(gè)沖程，也稱一個(gè)抽抽汲周期汲周期。一個(gè)周期完成進(jìn)液和排液過(guò)程。抽油機(jī)工作原理91）上沖程）上沖程抽油桿帶動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)：抽油桿帶動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng)： a.泵內(nèi)壓力下降，泵內(nèi)壓力下降， 游動(dòng)凡爾關(guān)閉，游動(dòng)凡爾關(guān)閉， 井口排液。井口排液。 b.固定凡爾打開(kāi)泵內(nèi)吸油。固定凡爾打開(kāi)泵內(nèi)吸油。 c.抽油桿加載拉伸。抽油桿加載拉伸。 d

9、.油管縮短油管縮短泵內(nèi)吸液，井口排液的過(guò)程泵內(nèi)吸液，井口排液的過(guò)程 造成吸液進(jìn)泵的條件造成吸液進(jìn)泵的條件:泵內(nèi)壓泵內(nèi)壓力力(吸入壓力吸入壓力)柱柱塞以上的液柱壓力塞以上的液柱壓力。抽油機(jī)工作原理9. .泵的理論排量泵的理論排量假設(shè)：假設(shè)： l活塞的沖程等于光桿的沖程；活塞的沖程等于光桿的沖程；l活塞讓出的體積完全被原油充滿活塞讓出的體積完全被原油充滿l抽油系統(tǒng)無(wú)漏失。抽油系統(tǒng)無(wú)漏失。 即：即：柱塞上下一次吸入和排出的液體體積相等柱塞上下一次吸入和排出的液體體積相等 泵的理論排量為泵的理論排量為式中：式中： qt泵的理論體積排量，泵的理論體積排量，m3/d； ap柱塞截面積柱塞截面積 ，m2 ；

10、 d泵徑，泵徑，m； s光桿沖程，光桿沖程，m； n沖次，沖次，min1。snaqpt1440泵的理論排量為泵的理論排量為 qt=ksnd=32,k=1.16; d=38,k=1.63;d=44,k=2.19; d=56,k=3.54。抽油機(jī)工作原理93. 3. 抽油泵類(lèi)型和結(jié)構(gòu)抽油泵類(lèi)型和結(jié)構(gòu) 按抽油泵在油管中的固定方式分為： 管式泵管式泵和桿式泵桿式泵兩大類(lèi)型。 按抽油泵泵筒結(jié)構(gòu)又分為 整筒泵整筒泵和組合泵（襯套泵）組合泵（襯套泵）。抽油機(jī)工作原理91 1）管式泵）管式泵l 泵筒泵筒連接在油管下部下入井中，然后投入可打撈連接在油管下部下入井中，然后投入可打撈的固定閥裝置（有的固定閥直接連接

11、在泵筒下部隨的固定閥裝置（有的固定閥直接連接在泵筒下部隨油管下入）；油管下入）；l 柱塞柱塞連接在抽油桿柱下端下入泵筒內(nèi)。連接在抽油桿柱下端下入泵筒內(nèi)。l優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，排量較大結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，排量較大l缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：起下泵作業(yè)時(shí)，它需起下全部油管，修井時(shí)起下泵作業(yè)時(shí)，它需起下全部油管，修井時(shí)間長(zhǎng)，費(fèi)用高間長(zhǎng)，費(fèi)用高l適用范圍：適用范圍：下入深度較小，產(chǎn)量較高的井下入深度較小，產(chǎn)量較高的井抽油機(jī)工作原理92 2）桿式泵）桿式泵 將整個(gè)泵在地面組裝成套后，隨抽油桿柱插入油將整個(gè)泵在地面組裝成套后，隨抽油桿柱插入油管內(nèi)的預(yù)定位置固定，故又稱為管內(nèi)的預(yù)定位置固定，故又稱為“插入式泵插入

12、式泵”。l優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：起下泵作業(yè)時(shí)，可不起下油管。起下泵作業(yè)時(shí)，可不起下油管。l缺點(diǎn)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高l適用范圍適用范圍：深井，單井產(chǎn)量相對(duì)低的井深井，單井產(chǎn)量相對(duì)低的井抽油機(jī)工作原理93 3、抽油桿柱、抽油桿柱 上上經(jīng)光桿連接經(jīng)光桿連接抽油機(jī)抽油機(jī)，下下接接抽油泵的柱塞抽油泵的柱塞，其，其作用是作用是將地面將地面抽油機(jī)懸點(diǎn)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳遞給井下抽油泵。抽油機(jī)懸點(diǎn)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳遞給井下抽油泵。 分類(lèi)：分類(lèi)：l 常規(guī)抽油桿：常規(guī)抽油桿：普通抽油桿其桿體是實(shí)心圓形斷面的鋼桿，普通抽油桿其桿體是實(shí)心圓形斷面的鋼桿，其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易制造，成本低。主要用于常規(guī)有桿其特點(diǎn)是：結(jié)

13、構(gòu)簡(jiǎn)單，易制造，成本低。主要用于常規(guī)有桿抽油方式。抽油方式。l特種抽油桿：特種抽油桿：如超高強(qiáng)度抽油桿、玻璃鋼抽油桿、空心如超高強(qiáng)度抽油桿、玻璃鋼抽油桿、空心抽油桿和連續(xù)抽油桿等。抽油桿和連續(xù)抽油桿等。 為了滿足高含水、稠油、高含蠟、含腐蝕介質(zhì)以及深井和和斜井采油的為了滿足高含水、稠油、高含蠟、含腐蝕介質(zhì)以及深井和和斜井采油的需要需要抽油機(jī)工作原理93 3、抽油桿柱、抽油桿柱 附屬器具附屬器具：l光桿光桿 位于抽油桿最上端，其作用是連接驢頭鋼絲繩與井下抽位于抽油桿最上端，其作用是連接驢頭鋼絲繩與井下抽油桿，并同井口盤(pán)根配合密封抽油井口。油桿，并同井口盤(pán)根配合密封抽油井口。l 加重桿加重桿 用于

14、大泵抽油、稠油井和深井，抽油桿柱的下部采用于大泵抽油、稠油井和深井，抽油桿柱的下部采用加重桿，防止抽油桿柱下部發(fā)生縱向彎曲，減少抽油桿的斷用加重桿，防止抽油桿柱下部發(fā)生縱向彎曲，減少抽油桿的斷脫事故。脫事故。l抽油桿扶正器抽油桿扶正器 用于斜井和叢式井，使抽油桿處于油管中心，用于斜井和叢式井，使抽油桿處于油管中心，不直接與油管接觸，減少抽油桿的磨損、振動(dòng)和彎曲。不直接與油管接觸，減少抽油桿的磨損、振動(dòng)和彎曲。 還有用于減少抽油桿振動(dòng)的還有用于減少抽油桿振動(dòng)的減振器減振器、防止抽油桿接箍旋松的、防止抽油桿接箍旋松的防脫器防脫器等。等。抽油機(jī)工作原理9二二 抽油機(jī)平衡抽油機(jī)平衡1、平衡方式及其原理

15、平衡方式及其原理游梁式抽油機(jī)平衡采用氣動(dòng)平衡氣動(dòng)平衡和機(jī)械平衡機(jī)械平衡兩種方式。其中，機(jī)械平衡又分為： 1）游梁平衡； 2）曲柄平衡； 3) 復(fù)合平衡。平衡的基本原理平衡的基本原理：下沖程過(guò)程中以某種方式把抽油桿柱所放出的：下沖程過(guò)程中以某種方式把抽油桿柱所放出的能量、電動(dòng)機(jī)提供的能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，到上沖程時(shí)再釋放出來(lái)幫助能量、電動(dòng)機(jī)提供的能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，到上沖程時(shí)再釋放出來(lái)幫助電動(dòng)機(jī)做功。電動(dòng)機(jī)做功。抽油機(jī)工作原理9二、抽油機(jī)平衡二、抽油機(jī)平衡l下沖程存儲(chǔ)能量存儲(chǔ)能量電機(jī)所做功抽油桿下落懸點(diǎn)所做功l上沖程釋放能量 釋放能量+電機(jī)所做功=懸點(diǎn)提升所做功u平衡原則：電機(jī)在上下沖程中做功相等u實(shí)際檢驗(yàn)和

16、調(diào)整平衡時(shí)： 上下沖程電機(jī)電流峰值相等 或減速器扭矩峰值相等抽油機(jī)工作原理9當(dāng)上沖程電流大時(shí)，平衡塊向外移動(dòng)；反之，平衡塊向里移動(dòng)。當(dāng)上沖程電流大時(shí)，平衡塊向外移動(dòng)；反之，平衡塊向里移動(dòng)。平衡調(diào)整方法平衡調(diào)整方法: :游梁平衡游梁平衡：調(diào)整平衡重：調(diào)整平衡重曲柄平衡：曲柄平衡：優(yōu)先改變平衡半徑優(yōu)先改變平衡半徑r平衡狀況的檢查與調(diào)整平衡狀況的檢查與調(diào)整),max(),min(2max1max2max1maxmmmm平衡度平衡度抽油機(jī)工作原理9三、抽油井生產(chǎn)分析三、抽油井生產(chǎn)分析1、液面、液面動(dòng)液面、靜液面及沉沒(méi)度動(dòng)液面、靜液面及沉沒(méi)度q=k(hs-hf)=k(lf-ls)fssfhhqllqk 靜液面與動(dòng)液面之差（h=hs-hf）相對(duì)應(yīng)的壓力差即為油層的生產(chǎn)壓差。抽油機(jī)工作原理9gplllcffc液面測(cè)量方法回聲探測(cè)法液面測(cè)量方法回聲探測(cè)法（1）單聲道回聲儀探測(cè)液面yyssll （2）雙聲道回聲儀探測(cè)液面折算液面折算液面音標(biāo)音標(biāo)ly抽油機(jī)工作原理92、理論示功圖、理論示功圖abc為上沖程靜載變化線，為上沖程靜載變化線，cda為下沖程靜載變化線為下沖程靜載變化線ab為加載線，為加載線，cd為卸載線；為卸載線；加載和卸載過(guò)程中游、固閥均關(guān)閉加載和卸