抽油機工作原理

1、有桿泵有桿泵采采 油油抽油機有桿泵抽油機有桿泵（簡稱有桿泵）簡稱有桿泵）地面驅動螺桿泵地面驅動螺桿泵l有桿泵采油占主導地位，占人工舉升方式的有桿泵采油占主導地位，占人工舉升方式的90l發(fā)展時間長發(fā)展時間長l技術較成熟技術較成熟工藝比較配套工藝比較配套 設備裝置耐用，故障率低設備裝置耐用，故障率低抽深和排量能夠覆蓋大多數井抽深和排量能夠覆蓋大多數井抽深和排量不及水力活塞泵和射流泵，單獨排量不及電潛泵抽深和排量不及水力活塞泵和射流泵，單獨排量不及電潛泵對出砂、高氣油比、結蠟或流體中含有腐蝕性介質的井會降低對出砂、高氣油比、結蠟或流體中含有腐蝕性介質的井會降低效率和壽命效率和壽命概述一 有桿抽油裝置

2、抽油機抽油機抽油泵抽油泵抽油桿柱抽油桿柱1、固定凡爾 2、泵筒 3、游動凡爾4、活塞 5、抽油桿 6、動液面7、油管 8、套管 9、采油樹10、盤根 11、光桿 12、驢頭13、游梁 14、連桿 15、曲柄16、減速箱 17、電機1、抽油機按照基本結構可分為：按照基本結構可分為：l無游梁式 l游梁式游梁式常規(guī)型常規(guī)型(普通型普通型)異相型前置型游梁式抽油機結構 游梁式抽油機主要由游梁游梁式抽油機主要由游梁連桿連桿曲柄（四連桿）機構、減曲柄（四連桿）機構、減速機構（減速器）、動力設備（電動機）和輔助裝置等四部分組速機構（減速器）、動力設備（電動機）和輔助裝置等四部分組成。成。.常規(guī)型抽油機常規(guī)型

3、抽油機結構特點：結構特點：曲柄軸中心基本位于游梁尾軸承的正下方。運動特點運動特點： 上下沖程運行時間相等.異相型抽油機異相型抽油機結構特點：結構特點：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）。運動特點運動特點：使得上沖程的曲柄：使得上沖程的曲柄轉角明顯大于下沖程，從而降轉角明顯大于下沖程，從而降低了上沖程的運行速度、加速低了上沖程的運行速度、加速度和動載荷，度和動載荷，達到減小抽油機達到減小抽油機載荷、延長抽油桿壽命和節(jié)能載荷、延長抽油桿壽命和節(jié)能的目的的目的前置型抽油機前置型抽油機 結構特點結構特點：支架位于游梁的

4、一端，驢頭和曲柄連桿同位于另一端。 運動特點運動特點：上沖程上沖程運行時間運行時間下沖程運行時間，從而降低了上沖程的運行速度、加速度和動載荷。 前置型多為重型長沖程抽油機前置型多為重型長沖程抽油機，除采用機械平衡外還采用氣動平衡。我國游梁式抽油機型號表示法我國游梁式抽油機型號表示法例：例：CYJQ12-5-73HB型號型號廠家廠家沖程級別沖程級別沖次級別沖次級別皮帶型號皮帶型號CYJQ12-5-48(53)HYCYJQ12-5-48(53)HY三機廠三機廠1212型型5 5、4.24.2、3.43.44 4、5 5、6 66L5V-65006L5V-6500CYJQ12-5-53HY()CYJ

5、Q12-5-53HY()三機廠三機廠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)機型介紹彩南常規(guī)機型介紹型號型號廠家廠家沖程級別沖程級別沖次級別沖次級別皮帶型號皮帶型號CYJY10-3-53HBCYJY10-3-53HB三機廠三機廠1010型型1.81.8、2.22.2、2.62.6、3.03.06 6、9 9、1212 6L5V-65006L5V

6、-6500CYJY12-4.2-73HFCYJY12-4.2-73HF德陽德陽1212型型4.24.2、3.63.6、3 3 6 6、8 8、101071007100下偏杠鈴型號型號廠家廠家沖程級別沖程級別沖次級別沖次級別皮帶型號皮帶型號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、101071007100CYJY12-5-73HBCYJY12-5-73HB江漢江漢1212型型 5.05.0、4.44.4、3.83.86 6、8 8、10 10 71007100了解了解： 變形游梁式抽油機變形游梁式抽油機：如

7、雙驢頭式、旋轉驢頭式、大輪驢頭式、大輪式、以及斜直井游梁式抽油機。 目的目的：增大沖程、節(jié)能及改善抽油機的結構特性和受力狀態(tài)。 無游梁抽油機無游梁抽油機（特別超長沖程抽油機）：如鏈條式、增距式和寬帶式抽油機等，主要特點主要特點：多為長沖程和慢沖次， 目的目的：擴大有桿泵抽油的適用范圍，適應深井和稠油的特殊需要。 2、抽油泵、抽油泵 基本要求基本要求：l結構簡單、強度高；工作可靠，使用壽命長l材料耐腐蝕和耐磨性強l便于起下l規(guī)格類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

8、和游動閥四部分組成塞、固定閥和游動閥四部分組成。 柱塞上下運動一次稱一個沖程，也稱一個抽抽汲周期汲周期。一個周期完成進液和排液過程。1）上沖程）上沖程抽油桿帶動活塞向上運動：抽油桿帶動活塞向上運動： a.泵內壓力下降，泵內壓力下降， 游動凡爾關閉，游動凡爾關閉， 井口排液。井口排液。 b.固定凡爾打開泵內吸油。固定凡爾打開泵內吸油。 c.抽油桿加載拉伸。抽油桿加載拉伸。 d.油管縮短油管縮短泵內吸液，井口排液的過程泵內吸液，井口排液的過程 造成吸液進泵的條件造成吸液進泵的條件:泵內壓泵內壓力力(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。. .泵的理論排量泵的理論排量假設：假設：

9、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)無漏失。抽油系統(tǒng)無漏失。 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 ； 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。3.

10、 3. 抽油泵類型和結構抽油泵類型和結構 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型。 按抽油泵泵筒結構又分為 整筒泵整筒泵和組合泵（襯套泵）組合泵（襯套泵）。1 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。連接在抽油桿柱下端下入泵筒內。l優(yōu)點：優(yōu)點：結構簡單，成本低，排量較大結構簡單，成本低，排量較大l缺點：缺點：起下泵作業(yè)時，它需起下全部油管，修井時起

11、下泵作業(yè)時，它需起下全部油管，修井時間長，費用高間長，費用高l適用范圍：適用范圍：下入深度較小，產量較高的井下入深度較小，產量較高的井2 2）桿式泵）桿式泵 將整個泵在地面組裝成套后，隨抽油桿柱插入油將整個泵在地面組裝成套后，隨抽油桿柱插入油管內的預定位置固定，故又稱為管內的預定位置固定，故又稱為“插入式泵插入式泵”。l優(yōu)點優(yōu)點：起下泵作業(yè)時，可不起下油管。起下泵作業(yè)時，可不起下油管。l缺點缺點：結構復雜，制造成本高結構復雜，制造成本高l適用范圍適用范圍：深井，單井產量相對低的井深井，單井產量相對低的井3 3、抽油桿柱、抽油桿柱 上上經光桿連接經光桿連接抽油機抽油機，下下接接抽油泵的柱塞抽油泵

12、的柱塞，其，其作用是作用是將地面將地面抽油機懸點的往復運動傳遞給井下抽油泵。抽油機懸點的往復運動傳遞給井下抽油泵。 分類：分類：l 常規(guī)抽油桿：常規(guī)抽油桿：普通抽油桿其桿體是實心圓形斷面的鋼桿，普通抽油桿其桿體是實心圓形斷面的鋼桿，其特點是：結構簡單，易制造，成本低。主要用于常規(guī)有桿其特點是：結構簡單，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：如超高強度抽油桿、玻璃鋼抽油桿、空心如超高強度抽油桿、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

13、質以及深井和和斜井采油的需要需要3 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，并同井口盤根配合密封抽油井口。油桿，并同井口盤根配合密封抽油井口。l 加重桿加重桿 用于大泵抽油、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

14、接與油管接觸，減少抽油桿的磨損、振動和彎曲。不直接與油管接觸，減少抽油桿的磨損、振動和彎曲。 還有用于減少抽油桿振動的還有用于減少抽油桿振動的減振器減振器、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。二二 抽油機平衡抽油機平衡1、平衡方式及其原理平衡方式及其原理游梁式抽油機平衡采用氣動平衡氣動平衡和機械平衡機械平衡兩種方式。其中，機械平衡又分為： 1）游梁平衡； 2）曲柄平衡； 3) 復合平衡。平衡的基本原理平衡的基本原理：下沖程過程中以某種方式把抽油桿柱所放出的：下沖程過程中以某種方式把抽油桿柱所放出的能量、電動機提供的能量儲存起來，到上沖程時再釋放出來幫助能量、電動機提供

15、的能量儲存起來，到上沖程時再釋放出來幫助電動機做功。電動機做功。二、抽油機平衡二、抽油機平衡l下沖程存儲能量存儲能量電機所做功抽油桿下落懸點所做功l上沖程釋放能量 釋放能量+電機所做功=懸點提升所做功u平衡原則：電機在上下沖程中做功相等u實際檢驗和調整平衡時： 上下沖程電機電流峰值相等 或減速器扭矩峰值相等當上沖程電流大時，平衡塊向外移動；反之，平衡塊向里移動。當上沖程電流大時，平衡塊向外移動；反之，平衡塊向里移動。平衡調整方法平衡調整方法: :游梁平衡游梁平衡：調整平衡重：調整平衡重曲柄平衡：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整平衡狀況的檢查與調整),max(),min(2max1max2max1maxMMMM平衡度平衡度三、抽油井生產分析三、抽油井生產分析1、液面、液面動液面、靜液面及沉沒度動液面、靜液面及沉沒度Q=K(Hs-Hf)=K(Lf-Ls)fSSfHHQLLQK 靜液面與動液面之差（H=HS-Hf）相對應的壓力差即為油層