尉来集团-油田装备维修保养与再制造专家

　　* 抽油机工作原理 有杆泵 采 油 抽油机有杆泵（简称有杆泵） 地面驱动螺杆泵 有杆泵采油占主导地位，占人工举升方式的90％ 发展时间长 技术较成熟 工艺比较配套 设备装置耐用，故障率低 抽深和排量能够覆盖大多数井 抽深和排量不及水力活塞泵和射流泵，单独排量不及电潜泵 对出砂、高气油比、结蜡或流体中含有腐蚀性介质的井会降低效率和寿命 概述 一 有杆抽油装置 抽油机 抽油泵 抽油杆柱 1、固定凡尔 2、泵筒 3、游动凡尔 4、活塞 5、抽油杆 6、动液面 7、油管 8、套管 9、采油树 10、盘根 11、光杆 12、驴头 13、游梁 14、连杆 15、曲柄 16、减速箱 17、电机 1、抽油机 按照基本结构可分为： 无游梁式 游梁式 常规型(普通型) 异相型 前置型 游梁式抽油机结构 游梁式抽油机主要由游梁—连杆—曲柄（四连杆）机构、减速机构（减速器）、动力设备（电动机）和辅助装置等四部分组成。 ⑴.常规型抽油机 结构特点：曲柄轴中心基本位于游梁尾轴承的正下方。 运动特点： 上下冲程运行时间相等 ⑵.异相型抽油机 结构特点：曲柄轴中心与游梁尾轴承存在一定的水平距离； 曲柄平衡重臂中心线与曲柄中心线存在偏移角（曲柄平衡相位角）。 运动特点：使得上冲程的曲柄转角明显大于下冲程，从而降低了上冲程的运行速度、加速度和动载荷，达到减小抽油机载荷、延长抽油杆寿命和节能的目的 ⑶．前置型抽油机 结构特点：支架位于游梁的一端，驴头和曲柄连杆同位于另一端。 运动特点：上冲程运行时间下冲程运行时间，从而降低了上冲程的运行速度、加速度和动载荷。 前置型多为重型长冲程抽油机，除采用机械平衡外还采用气动平衡。 我国游梁式抽油机型号表示法 例：CYJQ12-5-73HB 型号 厂家 冲程级别 冲次级别 皮带型号 CYJQ12-5-48(53)HY 三机厂12型 5、4.2、3.4 4、5、6 6L5V-6500 CYJQ12-5-53HY(Ⅱ) 三机厂12型 5、4.2、3.4 4、5、6 6L5V-6600/6500 CYJSQ12-5-53HY 总公司12型 5、4、3 4、5、6 6L5V-6500 彩南常规机型介绍 型号 厂家 冲程级别 冲次级别 皮带型号 CYJY10-3-53HB 三机厂10型 1.8、2.2、2.6、3.0 6、9、12 6L5V-6500 CYJY12-4.2-73HF 德阳12型 4.2、3.6、3 6、8、10 7100 下偏杠铃 型号 厂家 冲程级别 冲次级别 皮带型号 CYJY12-4.2-73HB 江汉12型 4.2、3.6、3 6、8、10 7100 CYJY12-5-73HB 江汉12型 5.0、4.4、3.8 6、8、10 7100 了解： 变形游梁式抽油机：如双驴头式、旋转驴头式、大轮驴头式、大轮式、以及斜直井游梁式抽油机。 目的：增大冲程、节能及改善抽油机的结构特性和受力状态。 无游梁抽油机（特别超长冲程抽油机）：如链条式、增距式和宽带式抽油机等，主要特点：多为长冲程和慢冲次， 目的：扩大有杆泵抽油的适用范围，适应深井和稠油的特殊需要。 2、抽油泵 基本要求： 结构简单、强度高；工作可靠，使用寿命长 材料耐腐蚀和耐磨性强 便于起下 规格类型能满足不同油田的采油工艺需要（排量、温度、砂、蜡、气）。 ⑴.泵的工作原理 抽油泵主要由泵筒（外筒＋衬衣套）、柱塞、固定阀和游动阀四部分组成。 柱塞上下运动一次称一个冲程，也称一个抽汲周期。一个周期完成进液和排液过程。 1）上冲程 抽油杆带动活塞向上运动： a.泵内压力下降， 游动凡尔关闭， 井口排液。 b.固定凡尔打开泵内吸油。 c.抽油杆加载拉伸。 d.油管缩短 泵内吸液，井口排液的过程 造成吸液进泵的条件:泵内压力(吸入压力)沉没压力。 2）下冲程 抽油杆带动活塞向下运动： a.泵内压力升高， 固定凡尔关闭，停止吸油。 b.游动凡尔打开， 泵内油转入活塞以上油管。 c.抽油杆卸载。 泵排出液体的过程 造成泵排出液体的条件:泵内压力柱塞以上的液柱压力。 ⑵.泵的理论排量 假设： 活塞的冲程等于光杆的冲程； 活塞让出的体积完全被原油充满 抽油系统无漏失。 即：柱塞上下一次吸入和排出的液体体积相等 泵的理论排量为 式中： Qt——泵的理论体积排量，m3/d； Ap——柱塞截面积 ，m2 ； D——泵径，m； S——光杆冲程，m； n——冲次，min－1。 泵的理论排量为 Qt=KSn D=32,K=1.16; D=38,K=1.63; D=44,K=2.19; D=56,K=3.54。 3. 抽油泵类型和结构 按抽油泵在油管中的固定方式分为： 管式泵和杆式泵两大类型。 按抽油泵泵筒结构又分为 整筒泵和组合泵（衬套泵）。 1）管式泵 泵筒连接在油管下部下入井中，然后投入可打捞的固定阀装置（有的固定阀直接连接在泵筒下部随油管下入）； 柱塞连接在抽油杆柱下端下入泵筒内。 优点：结构简单，成本低，排量较大 缺点：起下泵作业时，它需起下全部油管，修井时间长，费用高 适用范围：下入深度较小，产量较高的井 2）杆式泵 将整个泵在地面组装成套后，随抽油杆柱插入油管内的预定位置固定，故又称为“插入式泵”。 优点：起下泵作业时，可不起下油管。 缺点：结构复杂，制造成本高 适用范围：深井，单井产量相对低的井 3、抽油杆柱 上经光杆连接抽油机，下接抽油泵的柱塞，其作用是将地面抽油机悬点的往复运动传递给井下抽油泵。 分类： 常规抽油杆：普通抽油杆其杆体是实心圆形断面的钢杆，其特点是：结构简单，易制造，成本低。主要用于常规有杆抽油方式。 特种抽油杆：如超高强度抽油杆、玻璃钢抽油杆、空心抽油杆和连续抽油杆等。 为了满足高含水、稠油、高含蜡、含腐蚀介质以及深井和和斜井采油的需要 3、抽油杆柱 附属器具： 光杆 位于抽油杆最上端，其作用是连接驴头钢丝绳与井下抽油杆，并同井口盘根配合密封抽油井口。 加重杆 用于大泵抽油、稠油井和深井，抽油杆柱的下部采用加重杆，防止抽油杆柱下部发生纵向弯曲，减少抽油杆的断脱事故。 抽油杆扶正器 用于斜井和丛式井，使抽油杆处于油管中心，不直接与油管接触，减少抽油杆的磨损、振动和弯曲。 还有用于减少抽油杆振动的减振器、防止抽油杆接箍旋松的防脱器等。 二 抽油机平衡 1、平衡方式及其原理 游梁式抽油机平衡采用气动平衡和机械平衡两种方式。其中，机械平衡又分为： 1）游梁平衡； 2）曲柄平衡； 3) 复合平衡。 平衡的基本原理：下冲程过程中以某种方式把抽油杆柱所放出的能量、电动机提供的能量储存起来，到上冲程时再释放出来帮助电动机做功。 二、抽油机平衡 下冲程－存储能量 存储能量＝电机所做功＋抽油杆下落悬点所做功 上冲程－释放能量 释放能量+电机所做功=悬点提升所做功 平衡原则：电机在上下冲程中做功相等 实际检验和调整平衡时： 上下冲程电机电流峰值相等 或减速器扭矩峰值相等 当上冲程电流大时，平衡块向外移动；反之，平衡块向里移动。 平衡调整方法: 游梁平衡：调整平衡重 曲柄平衡：优先改变平衡半径R 平衡状况的检查与调整 平衡度 三、抽油井生产分析 1、液面 动液面、静液面及沉没度 Q=K(Hs-Hf)=K(Lf-Ls) 静液面与动液面之差（ΔH=HS-Hf）相对应的压力差即为油层的生产压差。 液面测量方法－回声探测法 （1）单声道回声仪探测液面 （2）双声道回声仪探测液面 折算液面 音标 Ly 2、理论示功图 ABC为上冲程静载变化线，CDA为下冲程静载变化线 AB为加载线，CD为卸载线；加载和卸载过程中游、固阀均关闭 吸入过程(固定阀开) 排液过程(游动阀开) O 加载线 卸载线 W S O A W’r W’L B’ B C D’ D S ? Sp 加载线 卸载线 吸入过程(固定阀开) 排液过程(游动阀开) 静态载荷理论示功图 Sp ABC－上冲程 CDA－下冲程 AB－加载线 CD－卸载线 BC－泵吸入 DA－泵排出 加载、卸载过程中游动阀和固定阀均关闭 理论示功图 *

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