有桿泵及無桿泵采油技術

有桿泵及無桿泵采油技術第1頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五重點有桿抽油泵的工作原理影響泵效的因素及提高泵效的措施第2頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五深井泵有桿泵無桿泵地面驅動螺桿泵電動潛油離心泵水力活塞泵水力射流泵游梁式抽油機－深井泵鏈條式抽油機－深井泵第3頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五一、抽油裝置1.地面裝置：抽油機2.井下設備：

抽油桿抽油泵第一節(jié)有桿泵采油基礎抽油桿抽油泵抽油機第4頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五1.抽油機⑴游梁式抽油機組成游梁-連桿-曲柄機構減速箱動力設備輔助裝置游梁式抽油機結構圖主要功能：將電動機的高速旋轉運動變成抽油桿的緩慢往復運動。第5頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五工作時，動力機將高速旋轉運動通過皮帶和減速箱傳給曲柄軸，帶動曲柄作低速旋轉。曲柄通過連桿經橫梁帶動游梁作上下擺動。掛在驢頭上的懸繩器便帶動抽油桿柱作往復運動。⑵游梁式抽油機工作原理第6頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五新型抽油機：為了節(jié)能和加大沖程。異相型游梁式抽油機異形游梁式抽油機雙驢頭游梁式抽油機鏈條式抽油機皮帶傳動抽油機液壓抽油機節(jié)能加大沖程第7頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五游梁式抽油機鏈條式抽油機第8頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五鏈條抽油機結構示意圖動載荷?。徊捎脷馄胶猓{平衡方便；沖程大；機械效率高；節(jié)能效果好；占地面積小。鋼絲繩壽命短；軌跡鏈條和主軸銷容易折斷。鋼絲繩天車輪軌跡鏈條主動鏈輪平衡鏈輪第9頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五ROTAFLEX皮帶抽油機結構圖除具有鏈條抽油機的優(yōu)點外，由于采用高強度皮帶代替鋼絲繩，使用壽命長、性能好。皮帶

平衡重從動鏈輪

主動鏈輪

鏈條

第10頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五異形抽油機減少懸點的慣性載荷；實現長沖程。能夠滿足不同粘度原油開采的需要。第11頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五采用平衡配重的平衡方式使平衡易調且平衡效果好，在一定程度上具有節(jié)能效果，屬于節(jié)能型游梁式抽油機。第12頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五優(yōu)點：沖程倍增。缺點：游梁前端載荷增大近一倍。第13頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五優(yōu)點：沖程不僅具有常規(guī)機的沖程部分，而且增加了因驢頭旋轉而造成的沖程增加，具有長沖程的特點。缺點：整機結構復雜，制造成本高。第14頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五2.抽油桿1-外螺紋接頭；2-卸荷槽；3-推承面臺肩；4-扳手方徑；5-凸緣；6-圓弧過渡區(qū)主要功能：傳遞能量第15頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五抽油桿的桿體直徑：13、16、19、22、25、28、32、38mm抽油桿的長度一般為8000mm或7620mm，另外，為了調節(jié)抽油桿柱的長度，還有長度不等的抽油桿短節(jié)。抽油桿的強度：C級桿、D級桿、K級桿常規(guī)鋼抽油桿的機械性能鋼級抗拉強度(MPa)屈服強度(MPa)使用范圍C794965620重負荷油井D620794412輕、中負荷油井K588794372輕、中負荷并有腐蝕介質的油井第16頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五超高強度抽油桿玻璃鋼抽油桿空心抽油桿電熱抽油桿連續(xù)抽油桿柔性抽油桿：如鋼絲繩抽油桿特種抽油桿第17頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五3.抽油泵工作筒(外筒和襯套)、柱塞、游動閥(排出閥)和固定閥(吸入閥)按照抽油泵在油管中的固定方式可分為：管式泵和桿式泵主要組成分類主要作用：將機械能轉化為流體壓能第18頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五A-管式泵B-桿式泵管式泵：外筒和襯套在地面組裝好接在油管下部下入井內，然后投入固定閥，最后把柱塞接在抽油桿柱下端下入泵內。桿式泵：整個泵在地面組裝好后接在抽油桿柱的下端整體通過油管下入井內，由預先裝在油管預定深度(下泵深度)上的卡簧固定在油管上。管式泵與桿式泵的主要區(qū)別思考題？第19頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五⑶泵的工作原理光桿沖程：光桿從上死點到下死點的距離，用S表示。沖程：光桿（或柱塞）上、下運動一次稱為一個沖程。柱塞沖程：柱塞在上、下死點間的位移。沖次:每分鐘內完成上、下沖程的次數，用n來表示。幾個基本概念第20頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五沉沒壓力（泵口壓力）：作用在泵吸入口處的環(huán)形空間壓力。沉沒度：抽油泵的吸入閥與動液面之間的相對高度。動液面：抽油機正常生產時，井口至液面的距離。沉沒度動液面沉沒壓力＝套壓＋氣柱壓力＋液柱壓力第21頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五

抽油桿柱帶著柱塞向上運動，柱塞上的游動閥受管內液柱壓力而關閉。①上沖程

泵內壓力降低，固定閥在環(huán)形空間液柱壓力(沉沒壓力)與泵內壓力之差的作用下被打開，泵內吸入液體。A-上沖程抽油泵的工作原理泵吸入的條件：泵內壓力(吸入壓力)低于沉沒壓力。第22頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五②下沖程

柱塞下行，固定閥在重力作用下關閉。

泵內壓力增加，當泵內壓力大于柱塞以上液柱壓力時，游動閥被頂開。

柱塞下部的液體通過游動閥進入柱塞上部，使泵排出液體。B-下沖程泵排出的條件：泵內壓力(排出壓力)高于柱塞以上的液柱壓力。第23頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五1.泵效：在抽油井生產過程中，實際產量與理論產量的比值。二、泵效及其影響因素上沖程在井口排出的液體：相當于柱塞沖程長度的一段液體。下沖程在井口排出的液體：相當于抽油桿沖程長度的一段液體：泵的理論產量＝？第24頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五每分鐘的排量為：

每日理論產量:一個沖程在井口排出的液體體積為：第25頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五(1)抽油桿柱和油管柱的彈性伸縮柱塞沖程：沖程損失：2.影響泵效的因素第26頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五(2)氣體和充不滿的影響氣體對沖滿程度的影響氣液比：充滿系數：余隙比：第27頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五泵充滿程度的影響因素分析：①生產流體的性質—氣液比

R愈小，就越大。增加泵的沉沒深度或使用氣錨。②防沖距

泵吸入口壓力下死點靜止狀態(tài)下柱塞與泵吸入口的距離K值越小，值就越大。盡量減小防沖距，以減小余隙。第28頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五(3)漏失影響排出部分漏失吸入部分漏失其它部分漏失如油管絲扣、泵的連接部分及泄油器不嚴等影響泵效漏失只考慮柱塞與襯套間隙漏失，漏失系數為：第29頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五(4)體積系數的影響泵效第30頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五3.提高泵效的措施(1)選擇合理的工作方式①選用大沖程、小沖次，減小氣體影響，降低懸點載荷，特別是稠油井。②連噴帶抽井選用大沖數快速抽汲，增強誘噴作用③深井抽汲時，S和N的選擇一定要避開不利配合區(qū)(2)確定合理沉沒度。(3)改善泵的結構，提高泵的抗磨、抗腐蝕性能。(4)使用油管錨減少沖程損失。(5)合理利用氣體能量及減少氣體影響（使用氣錨）。第31頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五氣錨分離原理第32頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)無桿泵采油基礎一、電動潛油離心泵采油潛油電機保護器分離器多級離心泵潛油電纜井下機組部分變壓器控制屏接線盒地面控制部分泄油閥單流閥電力傳輸部分第33頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五

充滿在葉輪流道內的液體在離心力作用下，從葉輪中心沿葉片間的流道甩向葉輪四周時，液體受葉片的作用，使壓力和速度同時增加，并經導輪的流道被引向次一級葉輪，這樣，逐級流過所有的葉輪和導輪，進一步使液體的壓能增加，獲得一定的揚程。離心泵的增壓原理導輪孔葉輪孔第34頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五二水力活塞泵采油開式水力活塞泵采油系統(tǒng)液馬達高壓泵機組高壓控制管匯計量裝置動力液處理裝置地面管線抽油泵滑閥控制機構井下機組地面流程第35頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五工作原理動力液地面加壓；油管或專用動力液管輸送；動力液被傳至井下液馬達處；滑閥控制機構換向；動力液驅動液馬達；液馬達做往復運動；液馬達通過活塞桿帶動抽油泵做往復運動；原油被增壓舉升。第36頁，共38頁，2023年，2月20日，星期五三、水力射流泵采油高壓泵機組井下器具管柱結構井口高壓控制管匯計量裝置動力液處理裝置