有桿采油裝備與無桿采油裝備

1、有桿采油裝備與無桿采油裝備目前，機械采油的型式很多。通常按照是否用抽油桿來傳遞動力，可將機械采油分為兩大類：1、有桿泵采油是指地面動力通過一系列的機械傳動帶動抽油桿柱，再由抽油桿柱帶動井下抽油泵活塞上、下往復(fù)運動，將井內(nèi)原油抽至地面的采油方法。有桿泵采油設(shè)備主要包括：游梁式抽油機抽油泵裝置和無游梁式抽油機抽油泵裝置。其中無游梁式抽油機抽油泵裝置又分為鏈條式抽油機，液壓式抽油機，頂部電機驅(qū)動式抽油機和直線電機驅(qū)動抽油機。2、無桿泵采油利用不借助于抽油桿柱來傳遞動力的抽油設(shè)備來進(jìn)行的機械采油的方法統(tǒng)稱為無桿泵采油。目前，無桿泵采油設(shè)備主要有：水力活塞泵，電動潛油離心泵，電動潛油單螺桿泵，射流泵和振

2、動泵等。一、有桿采油裝備游梁式采油裝備是國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的采油設(shè)備，它出現(xiàn)較早，結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、維護(hù)方便。該裝置主要由三局部組成：1)地面局部游梁式抽油機，它由電動機、減速箱和四連桿機構(gòu)組成。2井下局部抽油泵。它懸掛在套管中油管的下端。3聯(lián)系地面和井下的中間局部抽油桿柱，它由一種或幾種直徑的抽油桿和接箍組成。為了提高效率，采用了前置型游梁式抽油機和異相式曲柄平衡抽油機，有效的改善了游梁式抽油機的平衡效果，可以降低抽油桿中的應(yīng)力，節(jié)約能源，提高設(shè)備的使用壽命，同時，保存了游梁式抽油機的特點。隨著井深和產(chǎn)量的不斷增加，同時隨著油井開采復(fù)雜條件的經(jīng)常出現(xiàn)如高粘、多蠟、多砂、多氣、水淹和強腐蝕性等

3、條件，游梁式抽油機抽油泵裝置的缺點就很明顯，主要是抽油機的重量增大，在生產(chǎn)中抽油桿的事故增多而抽油泵的排量降低。為了減輕抽油機的重量，采用無游梁式抽油機。它的特點是保存抽油桿，維持有桿抽油設(shè)備的工作方式。無游梁式抽油機，特別是液壓式抽油機的采用，可以降低抽油桿柱中的應(yīng)力和改善它的工作條件，因而擴大了有桿抽油設(shè)備的使用范圍。1、根本型游梁式抽油機根本型游梁式抽油機最常用，它主要由游梁、驢頭、橫梁、連桿、曲柄、平衡重、減速箱、制動機構(gòu)、支架等組成。驢頭的作用是將游梁前端的往復(fù)圓弧擺動變?yōu)閼尹c的垂直直線運動，以滿足抽油桿的運動需要。橫梁的作用是連接連桿與游梁，將兩側(cè)連桿上的動力傳遞給游梁。曲柄在游梁

4、式抽油機中的主要作用是將減速箱輸出的動力扭矩傳遞給連桿，其次是安裝平衡重。為了使上、下沖程發(fā)動機做功相同，采用了平衡重。減速箱多為兩級齒輪式，一般小功率時采用斜齒，大功率時采用人字齒，目前，點嚙合雙圓弧人字齒輪傳動在我國各油田的得到了廣泛的應(yīng)用。剎車機構(gòu)在結(jié)構(gòu)型式上有內(nèi)漲式和外抱式兩種，通常安裝在減速箱輸入軸的另一端。支架用來支承游梁，固定游梁的工作位置。目前，國內(nèi)外游梁式抽油機的抽汲工況主要分為五種：正常的、長沖程的、短沖程的、高沖次的和低沖次的。由于各地區(qū)的地下狀況不同，所采用的抽汲工況應(yīng)有所側(cè)重。在我國油田上，多數(shù)抽油機采用正常抽汲工況，在80年代初以前，也有相當(dāng)一局部采用短沖程抽汲工況

5、。近年來，長沖程抽汲工況逐漸的得到廣泛的應(yīng)用。另外，從采油工藝角度來說，增加沖程長度在保證一定產(chǎn)量的條件下，可降低懸點的沖程次數(shù)會帶來一系列的好處。尤其對于我國油田的粘油井和多氣井的抽油，采用增加沖程長度，降低沖程次數(shù)的抽汲方式更為合理。2、鏈條式無游梁抽油機鏈條式無游梁抽油機是我國設(shè)計、制造成功的一種獨特的無游梁抽油機，目前在局部油田已有一定規(guī)模的應(yīng)用。鏈條式無游梁抽油機由以下五個系統(tǒng)組成：1動力傳動系統(tǒng)包括電動機、皮帶傳動裝置和減速箱。2換向系統(tǒng)包括主動鏈輪、上鏈輪、軌跡鏈條、主軸銷、滑塊、往返架和導(dǎo)軌等。3平衡系統(tǒng)包括平衡鏈條、平衡鏈輪、平衡柱塞、平衡缸、儲能氣包等。4懸掛系統(tǒng)包括懸繩器

6、、上鋼絲繩和滑輪。5機架底座系統(tǒng)包括機架、底座等。3、液壓式抽油機液壓式抽油機是用液壓油為動力介質(zhì)，用液壓油缸直接帶動抽油桿，繼而帶動抽油泵的一種無游梁式抽油機。它與游梁式抽油機相比主要有以下優(yōu)點。1適用于長沖程、低沖次的工況，沖程長度可達(dá)12m；2可以實現(xiàn)沖程長度和沖程次數(shù)的無級調(diào)節(jié)；3在一定泵排量的條件下，液壓式抽油機還可以減輕抽油桿的作用載荷，降低抽油桿的工作應(yīng)力；4結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕；比方一種液壓式抽油機，懸點載荷100KN，沖程長度2.53m，總重量只有800900Kg。5可由較多的液壓元件組成，簡化了設(shè)計和制造過程。液壓式抽油機由于液壓原件性能的限制，應(yīng)用范圍還不夠廣泛。隨著科學(xué)技術(shù)

7、開展，這種有較多優(yōu)點的機型將越來越引起人們的重視。無桿采油裝備1、水力活塞泵水力活塞泵是一種液壓傳動的無桿泵抽油設(shè)備，系統(tǒng)效率高、功率大、使用壽命長、泵掛深度和產(chǎn)量的適應(yīng)范圍廣，調(diào)參方便，可以液力起下泵，修井作業(yè)間隔長。經(jīng)國內(nèi)外油田多年來的礦場使用證明，水力活塞泵在斜井、彎曲井及海上采油、含高蠟井、高揚程井、大排量井及各種復(fù)雜條件的油井開采中，有特殊的優(yōu)越性。水力活塞泵主要由三局部組成：地面局部、井下局部和連接地面井下的中間局部。 地面局部由地面動力液罐、三缸高壓泵、控制管匯、井口控制閥和井下泵組成，起著供給和處理動力液的作用。井下局部是該系統(tǒng)的核心部件，由漂浮泵、泵筒、固定閥三個局部組成，起

8、著抽油的主要作用；中間局部包括將動力液從地面局部送到井下機組的中心油管，以及將抽取的原油和工作過的廢動力液一起排出地面的專門通道。 比照其他型式的抽油設(shè)備，水力活塞泵的一個重要優(yōu)點是具有較高的效率，而且隨著油井動液面的降低，它的效率減小不多，在中深井和深井中的總效率，一般可達(dá)0.570.68，水力活塞泵的根本工作參數(shù)排量和壓頭可在大范圍內(nèi)平滑的調(diào)節(jié)，而其效率也沒有多大變化。自由安裝式水力活塞泵可利用動力液進(jìn)行起下操作，使操作機械化，不僅大大減輕了體力勞動，而且減少了停井時間。另外，水力活塞泵的主要工作部件標(biāo)準(zhǔn)化程度高，它的采用便于實現(xiàn)礦場操作自動化。水力活塞泵特別適用于以下油田開采：1深井和超

9、深井的開采水力活塞泵在深井和超深井中能高效率的工作，隨著動液面的變化，排量與效率改變不顯著。2斜井與方向井的開采水力活塞泵在斜井和方向井開采中也很有效，甚至在井斜為70度的情況下它的工作和起下操作也無多大困難。由于它的地面設(shè)備很緊湊，平衡性好，適用于固定式平臺等海上油井的開采。3小井眼油井的開采4粘油井的開采粘油井的開采，用有桿泵抽油設(shè)備有時候難度很高。采用水力活塞泵時，可利用熱動力液對原油進(jìn)行加熱，粘度可降低幾十倍，也可采用其它方法降低原油的粘度。5多蠟井的開采實踐證明，用水力活塞泵開采多蠟井時，發(fā)現(xiàn)油管壁上石蠟的沉積量很小，這是因為井中原油已在水力活塞泵井下機組的出口處與乏動力液混合，降低

10、了單位體積液體的含蠟量和含氣量。石蠟的影響因而減輕。另外，假設(shè)采用熱動力液或往動力液中參加石蠟溶劑，可以完全消除石蠟的影響。我國從1966年開始在礦場試驗水力活塞泵。多年來的生產(chǎn)實踐說明，水力活塞泵有較高的經(jīng)濟效益和較好的使用性能。2、電動潛油離心泵電動潛油離心泵是應(yīng)用較廣泛的一種無桿泵抽油設(shè)備，尤其在我國目前局部油田的開采已到中后期，油井含水量比較高，為了保證原油的產(chǎn)量，這種大排量的抽油設(shè)備已得到了足夠的重視。電動潛油離心泵(簡稱電潛泵)是一種在井下工作的多級離心泵，用油管下入井內(nèi)，地面電源通過潛油泵專用電纜輸入井下潛油電機，使電機帶動多級離心泵旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，將井中的原油舉升到地面。 電潛

11、泵由井下局部、地面局部和聯(lián)系井下地面的中間局部組成。井下局部主要是電潛泵的機組，它由多級離心泵、保護(hù)器和潛油電動機三局部組成，起著抽油的主要作用。地面局部由變壓器組、自動控制臺及輔助設(shè)備 (電纜滾筒、導(dǎo)向輪、井口支座和掛墊等) 組成。自動控制臺用來控制電潛泵工作，同時保護(hù)潛油電動機，防止電動機電纜系統(tǒng)短路和電動機過載。變壓器組用以將電網(wǎng)電壓變換成潛油電機工作的電壓。中間局部由電纜和油管組成。將電流從地面局部傳送給井下局部，采用的是特殊結(jié)構(gòu)的電纜 (圓電纜和扁電纜)。在油井中利用鋼帶將電纜和油管柱、泵、保護(hù)器外殼固定在一起。電動潛油離心泵對于強水淹井、高產(chǎn)井、淺井和中深井、深井以及方向井的開采有

12、著很好的效果。由于電泵所消耗的局部功率轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使井底原油加熱升溫約524攝氏度，因而減少了石蠟的析出。加以電泵的排量均勻，在油管中造成足夠的油流速度，使其具有較強的攜砂能力和攜蠟?zāi)芰Γ虼穗姳迷诙嗌昂投嘞灳心苡行У毓ぷ?。用塑料或其它耐腐蝕材料制造葉輪和導(dǎo)輪等零件以及在泵進(jìn)口處安裝油氣別離器和氣泡破碎器等輔助設(shè)備，使電泵能在含腐蝕性液體和多氣井或低動液面和高飽和蒸汽壓井中順利工作。電泵的地面設(shè)備簡單，使它在某些地區(qū)條件下如地面下沉，沼澤地區(qū)等具有獨特的作用。特別值得指出的是，從國內(nèi)外使用情況看，與其它抽油設(shè)備相比，電泵的使用壽命是最長的。 3、電動潛油單螺桿泵在我國的一些油田中，粘油開采是相當(dāng)突出的問題。粘油開采中伴隨著出砂、含氣現(xiàn)象使油井工作條件更加復(fù)雜。在開采高粘度、高含砂量和含氣量的原油時，電動潛油單螺桿泵具有獨特的作用。它是一種容積式泵，運動件很少只有一個螺桿；沒有閥件和復(fù)雜的流道，油流擾動小，這樣使水力損失大大降低；由于鋼螺桿在橡膠襯套外表的運動帶有滾動加滑動的性質(zhì)，使油液中沙粒不易沉積，由于螺桿襯套副間容積均勻變化而產(chǎn)生的抽汲和推擠作用，使油氣混輸?shù)男Ч己?。此外，和其它無桿抽油設(shè)備相比，單螺桿泵的突出優(yōu)點是：尺寸小、重量輕、制造容易和維護(hù)方便。電動潛油單螺桿泵裝置與電動潛油離心泵