新編-抽油機工作原理課件

抽油機工作原理抽油機工作原理有桿泵采油抽油機有桿泵（簡稱有桿泵）地面驅(qū)動螺桿泵有桿泵采油占主導地位，占人工舉升方式的90％發(fā)展時間長技術較成熟工藝比較配套設備裝置耐用，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(jié)蠟或流體中含有腐蝕性介質(zhì)的井會降低效率和壽命概述有桿泵抽油機有桿泵（簡稱有桿泵）地面驅(qū)動螺桿泵有桿泵采油占主一有桿抽油裝置抽油機抽油泵抽油桿柱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、電機一有桿抽油裝置抽油機1、固定凡爾2、泵筒1、抽油機按照基本結(jié)構可分為：無游梁式

游梁式常規(guī)型(普通型)異相型前置型1、抽油機按照基本結(jié)構可分為：游梁式抽油機結(jié)構游梁式抽油機主要由游梁—連桿—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成。游梁式抽油機結(jié)構游梁式抽油機主要由游梁—連桿⑴.常規(guī)型抽油機結(jié)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：上下沖程運行時間相等⑴.常規(guī)型抽油機結(jié)構特點：曲柄軸中心基本位于游梁尾軸承的正下⑵.異相型抽油機結(jié)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與曲柄中心線存在偏移角（曲柄平衡相位角）。運動特點：使得上沖程的曲柄轉(zhuǎn)角明顯大于下沖程，從而降低了上沖程的運行速度、加速度和動載荷，達到減小抽油機載荷、延長抽油桿壽命和節(jié)能的目的⑵.異相型抽油機結(jié)構特點：曲柄軸中心與游梁尾軸承存在一定的水⑶．前置型抽油機結(jié)構特點：支架位于游梁的一端，驢頭和曲柄連桿同位于另一端。運動特點：上沖程運行時間>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，除采用機械平衡外還采用氣動平衡。⑶．前置型抽油機我國游梁式抽油機型號表示法例：CYJQ12-5-73HB我國游梁式抽油機型號表示法例：CYJQ12-5-73HB型號廠家沖程級別沖次級別皮帶型號CYJQ12-5-48(53)HY三機廠12型5、4.2、3.44、5、66L5V-6500CYJQ12-5-53HY(Ⅱ)三機廠12型5、4.2、3.44、5、66L5V-6600/6500CYJSQ12-5-53HY總公司12型5、4、34、5、66L5V-6500彩南常規(guī)機型介紹型號廠家沖程級別沖次級別皮帶型號CYJQ12-5-48(53型號廠家沖程級別沖次級別皮帶型號CYJY10-3-53HB三機廠10型1.8、2.2、2.6、3.06、9、126L5V-6500CYJY12-4.2-73HF德陽12型4.2、3.6、36、8、107100下偏杠鈴型號廠家沖程級別沖次級別皮帶型號CYJY10-3-53HB三型號廠家沖程級別沖次級別皮帶型號CYJY12-4.2-73HB江漢12型4.2、3.6、36、8、107100CYJY12-5-73HB江漢12型5.0、4.4、3.86、8、107100型號廠家沖程級別沖次級別皮帶型號CYJY12-4.2-73H了解：

變形游梁式抽油機：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。

目的：增大沖程、節(jié)能及改善抽油機的結(jié)構特性和受力狀態(tài)。

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：多為長沖程和慢沖次，

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。了解：2、抽油泵

基本要求：結(jié)構簡單、強度高；工作可靠，使用壽命長材料耐腐蝕和耐磨性強便于起下規(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）。⑴.泵的工作原理

抽油泵主要由泵筒（外筒＋襯衣套）、柱塞、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，也稱一個抽汲周期。一個周期完成進液和排液過程。2、抽油泵1）上沖程抽油桿帶動活塞向上運動：

a.泵內(nèi)壓力下降，游動凡爾關閉，井口排液。

b.固定凡爾打開泵內(nèi)吸油。

c.抽油桿加載拉伸。

d.油管縮短泵內(nèi)吸液，井口排液的過程

造成吸液進泵的條件:泵內(nèi)壓力(吸入壓力)<沉沒壓力。1）上沖程2）下沖程

抽油桿帶動活塞向下運動：a.泵內(nèi)壓力升高，固定凡爾關閉，停止吸油。b.游動凡爾打開，泵內(nèi)油轉(zhuǎn)入活塞以上油管。c.抽油桿卸載。

泵排出液體的過程造成泵排出液體的條件:泵內(nèi)壓力>柱塞以上的液柱壓力。2）下沖程⑵.泵的理論排量假設：活塞的沖程等于光桿的沖程；活塞讓出的體積完全被原油充滿抽油系統(tǒng)無漏失。即：柱塞上下一次吸入和排出的液體體積相等

泵的理論排量為式中：Qt——泵的理論體積排量，m3/d；Ap——柱塞截面積，m2；D——泵徑，m；S——光桿沖程，m；n——沖次，min－1。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。⑵.泵的理論排量泵的理論排量為Qt=KSn3.抽油泵類型和結(jié)構按抽油泵在油管中的固定方式分為：

管式泵和桿式泵兩大類型。按抽油泵泵筒結(jié)構又分為

整筒泵和組合泵（襯套泵）。3.抽油泵類型和結(jié)構1）管式泵

泵筒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油管下入）；

柱塞連接在抽油桿柱下端下入泵筒內(nèi)。優(yōu)點：結(jié)構簡單，成本低，排量較大缺點：起下泵作業(yè)時，它需起下全部油管，修井時間長，費用高適用范圍：下入深度較小，產(chǎn)量較高的井1）管式泵2）桿式泵

將整個泵在地面組裝成套后，隨抽油桿柱插入油管內(nèi)的預定位置固定，故又稱為“插入式泵”。優(yōu)點：起下泵作業(yè)時，可不起下油管。缺點：結(jié)構復雜，制造成本高適用范圍：深井，單井產(chǎn)量相對低的井2）桿式泵3、抽油桿柱

上經(jīng)光桿連接抽油機，下接抽油泵的柱塞，其作用是將地面抽油機懸點的往復運動傳遞給井下抽油泵。

分類：

常規(guī)抽油桿：普通抽油桿其桿體是實心圓形斷面的鋼桿，其特點是：結(jié)構簡單，易制造，成本低。主要用于常規(guī)有桿抽油方式。特種抽油桿：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。

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3、抽油桿柱3、抽油桿柱

附屬器具：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油桿，并同井口盤根配合密封抽油井口。加重桿用于大泵抽油、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，減少抽油桿的斷脫事故。抽油桿扶正器用于斜井和叢式井，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、振動和彎曲。還有用于減少抽油桿振動的減振器、防止抽油桿接箍旋松的防脫器等。3、抽油桿柱二抽油機平衡1、平衡方式及其原理游梁式抽油機平衡采用氣動平衡和機械平衡兩種方式。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：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電動機做功。二抽油機平衡1、平衡方式及其原理游梁式抽油機平衡采用氣動平二、抽油機平衡下沖程－存儲能量存儲能量＝電機所做功＋抽油桿下落懸點所做功上沖程－釋放能量釋放能量+電機所做功=懸點提升所做功平衡原則：電機在上下沖程中做功相等實際檢驗和調(diào)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二、抽油機平衡下沖程－存儲能量平衡原則：電機在上下沖程中做功當上沖程電流大時，平衡塊向外移動；反之，平衡塊向里移動。平衡調(diào)整方法:游梁平衡：調(diào)整平衡重曲柄平衡：優(yōu)先改變平衡半徑R平衡狀況的檢查與調(diào)整平衡度Ψ當上沖程電流大時，平衡塊向外移動；反之，平衡塊向里移動。平衡三、抽油井生產(chǎn)分析1、液面動液面、靜液面及沉沒度Q=K(Hs-Hf)=K(Lf-Ls)靜液面與動液面之差（ΔH=HS-Hf）相對應的壓力差即為油層的生產(chǎn)壓差。三、抽油井生產(chǎn)分析1、液面動液面、靜液面及沉沒度Q=K(Hs液面測量方法－回聲探測法（1）單聲道回聲儀探測液面（2）雙聲道回聲儀探測液面折算液面音標Ly液面測量方法－回聲探測法（1）單聲道回聲儀探測液面（2）雙聲2、理論示功圖ABC為上沖程靜載變化線，CDA為下沖程靜載變化線AB為加載線，CD為卸載線；加載和卸載過程中游、固閥均關閉吸入過程(固定閥開)排液過程(游動閥開)O加載線卸載線2、理論示功圖ABC為上沖程靜載變化線，CDA為下沖程靜載變WSOAW’rW’LB’BCD’DSSp加載線卸載線吸入過程(固定閥開)排液過程(游動閥開)靜態(tài)載荷理論示功圖SpABC－上沖程CDA－下沖程AB－加載線CD－卸載線BC－泵吸入DA－泵排出加載、卸載過程中游動閥和固定閥均關閉理論示功圖WSOAW’rW’LB’BCD’DSSp加載線卸載線吸入過完畢完畢抽油機工作原理抽油機工作原理有桿泵采油抽油機有桿泵（簡稱有桿泵）地面驅(qū)動螺桿泵有桿泵采油占主導地位，占人工舉升方式的90％發(fā)展時間長技術較成熟工藝比較配套設備裝置耐用，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(jié)蠟或流體中含有腐蝕性介質(zhì)的井會降低效率和壽命概述有桿泵抽油機有桿泵（簡稱有桿泵）地面驅(qū)動螺桿泵有桿泵采油占主一有桿抽油裝置抽油機抽油泵抽油桿柱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、電機一有桿抽油裝置抽油機1、固定凡爾2、泵筒1、抽油機按照基本結(jié)構可分為：無游梁式

游梁式常規(guī)型(普通型)異相型前置型1、抽油機按照基本結(jié)構可分為：游梁式抽油機結(jié)構游梁式抽油機主要由游梁—連桿—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成。游梁式抽油機結(jié)構游梁式抽油機主要由游梁—連桿⑴.常規(guī)型抽油機結(jié)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：上下沖程運行時間相等⑴.常規(guī)型抽油機結(jié)構特點：曲柄軸中心基本位于游梁尾軸承的正下⑵.異相型抽油機結(jié)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與曲柄中心線存在偏移角（曲柄平衡相位角）。運動特點：使得上沖程的曲柄轉(zhuǎn)角明顯大于下沖程，從而降低了上沖程的運行速度、加速度和動載荷，達到減小抽油機載荷、延長抽油桿壽命和節(jié)能的目的⑵.異相型抽油機結(jié)構特點：曲柄軸中心與游梁尾軸承存在一定的水⑶．前置型抽油機結(jié)構特點：支架位于游梁的一端，驢頭和曲柄連桿同位于另一端。運動特點：上沖程運行時間>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，除采用機械平衡外還采用氣動平衡。⑶．前置型抽油機我國游梁式抽油機型號表示法例：CYJQ12-5-73HB我國游梁式抽油機型號表示法例：CYJQ12-5-73HB型號廠家沖程級別沖次級別皮帶型號CYJQ12-5-48(53)HY三機廠12型5、4.2、3.44、5、66L5V-6500CYJQ12-5-53HY(Ⅱ)三機廠12型5、4.2、3.44、5、66L5V-6600/6500CYJSQ12-5-53HY總公司12型5、4、34、5、66L5V-6500彩南常規(guī)機型介紹型號廠家沖程級別沖次級別皮帶型號CYJQ12-5-48(53型號廠家沖程級別沖次級別皮帶型號CYJY10-3-53HB三機廠10型1.8、2.2、2.6、3.06、9、126L5V-6500CYJY12-4.2-73HF德陽12型4.2、3.6、36、8、107100下偏杠鈴型號廠家沖程級別沖次級別皮帶型號CYJY10-3-53HB三型號廠家沖程級別沖次級別皮帶型號CYJY12-4.2-73HB江漢12型4.2、3.6、36、8、107100CYJY12-5-73HB江漢12型5.0、4.4、3.86、8、107100型號廠家沖程級別沖次級別皮帶型號CYJY12-4.2-73H了解：

變形游梁式抽油機：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。

目的：增大沖程、節(jié)能及改善抽油機的結(jié)構特性和受力狀態(tài)。

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：多為長沖程和慢沖次，

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。了解：2、抽油泵

基本要求：結(jié)構簡單、強度高；工作可靠，使用壽命長材料耐腐蝕和耐磨性強便于起下規(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）。⑴.泵的工作原理

抽油泵主要由泵筒（外筒＋襯衣套）、柱塞、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，也稱一個抽汲周期。一個周期完成進液和排液過程。2、抽油泵1）上沖程抽油桿帶動活塞向上運動：

a.泵內(nèi)壓力下降，游動凡爾關閉，井口排液。

b.固定凡爾打開泵內(nèi)吸油。

c.抽油桿加載拉伸。

d.油管縮短泵內(nèi)吸液，井口排液的過程

造成吸液進泵的條件:泵內(nèi)壓力(吸入壓力)<沉沒壓力。1）上沖程2）下沖程

抽油桿帶動活塞向下運動：a.泵內(nèi)壓力升高，固定凡爾關閉，停止吸油。b.游動凡爾打開，泵內(nèi)油轉(zhuǎn)入活塞以上油管。c.抽油桿卸載。

泵排出液體的過程造成泵排出液體的條件:泵內(nèi)壓力>柱塞以上的液柱壓力。2）下沖程⑵.泵的理論排量假設：活塞的沖程等于光桿的沖程；活塞讓出的體積完全被原油充滿抽油系統(tǒng)無漏失。即：柱塞上下一次吸入和排出的液體體積相等

泵的理論排量為式中：Qt——泵的理論體積排量，m3/d；Ap——柱塞截面積，m2；D——泵徑，m；S——光桿沖程，m；n——沖次，min－1。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。⑵.泵的理論排量泵的理論排量為Qt=KSn3.抽油泵類型和結(jié)構按抽油泵在油管中的固定方式分為：

管式泵和桿式泵兩大類型。按抽油泵泵筒結(jié)構又分為

整筒泵和組合泵（襯套泵）。3.抽油泵類型和結(jié)構1）管式泵

泵筒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油管下入）；

柱塞連接在抽油桿柱下端下入泵筒內(nèi)。優(yōu)點：結(jié)構簡單，成本低，排量較大缺點：起下泵作業(yè)時，它需起下全部油管，修井時間長，費用高適用范圍：下入深度較小，產(chǎn)量較高的井1）管式泵2）桿式泵

將整個泵在地面組裝成套后，隨抽油桿柱插入油管內(nèi)的預定位置固定，故又稱為“插入式泵”。優(yōu)點：起下泵作業(yè)時，可不起下油管。缺點：結(jié)構復雜，制造成本高適用范圍：深井，單井產(chǎn)量相對低的井2）桿式泵3、抽油桿柱

上經(jīng)光桿連接抽油機，下接抽油泵的柱塞，其作用是將地面抽油機懸點的往復運動傳遞給井下抽油泵。

分類：

常規(guī)抽油桿：普通抽油桿其桿體是實心圓形斷面的鋼桿，其特點是：結(jié)構簡單，易制造，成本低。主要用于常規(guī)有桿抽油方式。特種抽油桿：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。

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3、抽油桿柱3、抽油桿柱

附屬器具：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油桿，并同井口盤根配合密封抽油井口。加重桿用于大泵抽油、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，減少抽油桿的斷脫事故。抽油桿扶正器用于斜井和叢式井，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、振動和彎曲。還有用于減少抽油桿振動的減振器、防止抽油桿接箍旋松的防脫器等。3、抽油桿柱二抽油機平衡1、平衡方式及其原理游梁式抽油機平衡采用氣動平衡和機械平衡兩種方式。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：下沖程