《游梁抽油機(jī)有桿泵抽水實驗》實驗指導(dǎo)書（模板）

1、游梁抽油機(jī)有桿泵抽水實驗一、實驗?zāi)康?觀察抽油機(jī)、抽油泵和氣錨等設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成和工作過程;.實測泵效，分析影響泵效的因素；.觀察氣體對泵效的影響及氣錨分氣的作用。二、實驗內(nèi)容、抽油機(jī)工作原理有桿泵抽油是三大采油方法之一。其中游梁式有桿泵采油方法以其結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性強(qiáng) 和壽命長等特點，成為目前最主要的機(jī)械采油方法。本實驗裝置是以抽油機(jī)、抽油桿和抽油 泵三抽設(shè)備為主的抽油系統(tǒng)組成的。其工作過程是：由動力機(jī)經(jīng)傳動皮帶將高速的旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動傳遞給減速箱，經(jīng)三軸兩級減速后，再由曲柄連桿機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橛瘟旱纳舷聰[動, 掛在驢頭上的懸繩器通過抽油桿帶動抽油泵柱塞做上、下往復(fù)運(yùn)動，從而將原油抽汲至地面。 見圖

2、6-4o、抽油泵工作原理抽油泵是有桿泵抽油系統(tǒng)中的主要設(shè)備，主要由工作筒（外筒和襯套）、柱塞及閥（游 動閥和固定閥）組成。泵的活塞上、下運(yùn)動一次稱為一個沖程，可分為上沖程和下沖程?；?塞在上、下死點間的位移稱為活塞沖程。每min內(nèi)完成上、下沖程的次數(shù)稱為沖次。在一 個沖程過程中抽油泵完成一次進(jìn)液和排液的過程。在上沖程，抽油桿柱帶動活塞向上運(yùn)動, 活塞上的游動閥受管內(nèi)液柱壓力作用而關(guān)閉，泵內(nèi)壓力隨之降低，固定閥在漂浮壓力與泵內(nèi) 壓力構(gòu)成的壓差作用下，g服重力而被翻開，原油進(jìn)泵而井口排油。在下沖程，抽油桿柱帶 動活塞向下運(yùn)動，固定閥一開始就關(guān)閉，泵內(nèi)壓力逐漸升高，當(dāng)泵內(nèi)壓力升高到大于活塞以 上液柱

3、壓力和游動閥重力時，游動閥被頂開，活塞下部的液體通過游動閥進(jìn)入活塞上部，泵 內(nèi)液體排向油管。泵的工作原理見圖6-5o圖6-4抽油裝置示意圖1-抽油機(jī)2-拉力傳感器3.位移傳感器4.油管閘門5-套管閘門6-井筒7-氣體計量計8-玻璃管9-生產(chǎn)管線10-別離器11 -活塞12-固定閥爾13-氣錨14.氣液混合器15 .進(jìn)氣控制閥16-空氣壓縮機(jī)17-進(jìn)液閥門18 .溢流閥門19 .水箱3、氣錨別離原理氣錨是氣液比擬高的有桿采油井中不可缺少的井下油氣別離裝置,其別離效果直接影響 泵效和油井產(chǎn)量。因氣錨不能將油氣有效地別離，致使抽油泵發(fā)生氣鎖而影響油井正常生 產(chǎn)的情況時有發(fā)生。氣錨其原理是根據(jù)油氣密度

4、差而實現(xiàn)滑脫別離的。氣錨可分為旋轉(zhuǎn)式、 沉降式等。氣錨安裝在抽油泵的末端。沉降式氣錨當(dāng)柱塞上行時，由于抽吸和管外液柱壓力 作用，油和氣進(jìn)入錨內(nèi)，由于油氣密度的差異氣體大局部上浮于氣錨的上端，而液體那么沉降 于氣錨的下端：當(dāng)柱塞下行時，由于泵的閥被關(guān)閉、氣錨內(nèi)液體處于靜止?fàn)顟B(tài)，這局部進(jìn)氣 上浮自氣錨上端的排氣孔跑出，進(jìn)入管外油套環(huán)形空間，而脫氣原油自氣錨中心管的下開口 被吸入到泵腔內(nèi)，從而到達(dá)防止氣體進(jìn)泵，提高泵效的目的，其結(jié)構(gòu)見圖6-5。圖6.6為小 直徑氣錨，結(jié)構(gòu)由三局部組成：上螺旋別離器、下螺旋別離器、碗形過濾器。其中上、下螺 旋別離器均由螺旋片、螺旋中心管、分流腔體、環(huán)形單流閥、閥座等組

5、成；碗形過濾器由扇 形濾網(wǎng)、中心管組成。該氣錨的技術(shù)參數(shù)為兩端螺紋：（P73mm平式油管扣。外經(jīng)089mm。 總長3700mmo適用條件是氣液比：60600m3/m?；油層溫度父50。氣錨的工作原理為 三步：（1）油氣初步別離：油氣混合液由油套環(huán)形空間流經(jīng)碗形過濾器的濾網(wǎng)時，在重力的 作用下，液體向下流動進(jìn)入碗內(nèi)，自由氣泡那么上浮排放到油套環(huán)形空間。局部氣體初步被分 離出去。（2）油氣第二次別離：經(jīng)過碗形過濾器初步別離的油氣混合液，在泵的抽吸作用下進(jìn) 入下螺旋別離器的下端，并沿螺旋片向上旋轉(zhuǎn)流動。此時，油（液體）在重力的作用下，被 甩向螺旋外管內(nèi)壁，同時向上流動，經(jīng)過分流腔分流后進(jìn)入上螺旋別離

6、器。別離出的氣體, 那么沿螺旋中心管進(jìn)入氣罩，再經(jīng)單流閥、排氣孔，排到油套環(huán)形空間。（3）油氣第三次別離：經(jīng)過兩次別離的油氣混合液進(jìn)入上螺旋別離器做進(jìn)一步別離（重 復(fù)上次別離過程），然后液體進(jìn)入抽油泵，剩余氣體那么排到油套環(huán)形空間。(a)(b)圖6-6氣錨結(jié)構(gòu)示意圖圖6-5泵的工作原理圖 a-上沖程；b-下沖程1-排出閥2-活塞3-襯套4.吸入閥三、實驗步驟.熟悉實驗原理及流程在檢查電源、氣源、水源各管線接頭均處于完好的狀態(tài)下，向供液瓶內(nèi)加水，給井筒提 供一定的液面高度。在檢查抽油機(jī)無卡阻，且無人觸及抽油機(jī)旋轉(zhuǎn)部件的情況下啟動抽油機(jī), 柱塞在井筒內(nèi)做上、下往復(fù)運(yùn)動，此時注意觀察柱塞在上、下沖程

7、游動閥、固定閥的開關(guān)情 況、柱塞漏失情況、了解本模擬井影響泵效的因素。.測沖程和沖次鋼卷尺、秒表、測抽油機(jī)驢頭上下死點光桿的距離，即沖程高度S,再用秒表測抽油機(jī) 每min上下往復(fù)運(yùn)動的次數(shù)，即沖數(shù)n。.觀察泵的工作情況實測無氣體、無氣錨泵的排量，觀察泵的工作情況。將出液管放入量瓶內(nèi)，啟動抽油機(jī)， 以出液管排出液體開始計時，當(dāng)抽出液體到達(dá)量瓶刻度時停止計時，關(guān)閉抽油機(jī)，將量瓶內(nèi) 液體，倒回供液瓶內(nèi)。.觀察氣體對泵效的影響實測有氣體、無氣錨的排量，觀察氣體對泵效的影響，啟動壓風(fēng)機(jī)，給井筒內(nèi)送入氣體， 調(diào)整氣量平穩(wěn)后啟動抽油機(jī)，測量方法同3。.觀察氣錨防氣效果實測有氣體、有氣錨泵的排出量，觀察氣錨的

8、防氣效果。起出油管及泵，安裝氣錨，將 油管下入井筒中，保持氣量不變的情況下測數(shù)據(jù)，測量方法同3。以上實測數(shù)據(jù)要求不同條件下每組均測3次，記錄實測時間ti、t2、t3將實測數(shù)據(jù)列入 表中，取3次平均數(shù)值t做為計算泵效的數(shù)據(jù)。.泵效的定義及計算實測泵效表示泵的實際排量與理論排量的比值，即：(6-1)可寫成:T1 = (6-2)(6-2)1440-/7，sn式中：Qp泵的實際排量，m3/d；Qt泵的理論排量，m3/d；灰一泵的柱面積，m2；S沖程，m；一沖次。. 了解泵的類型及工作原理拆卸、組裝管式泵、桿式泵，了解和掌握各零部件功能及工作原理，了解管式泵與桿式 泵在結(jié)構(gòu)上有何不同及各自的適應(yīng)條件。抽油泵結(jié)構(gòu)示意圖如圖6-7o-3圖6-7抽油泵結(jié)構(gòu)示意圖（a）管式泵；（b）桿式泵1-油管；2-鎖緊卡；3-