抽油機(jī)工作原理課件

抽油井工作原理及示功圖抽油井工作原理及示功圖1機(jī)械采油，分有桿泵采油和無桿泵采油。有桿泵采油是通過地面動(dòng)力設(shè)備帶動(dòng)抽油機(jī)，并借助抽油桿帶動(dòng)深井泵采油的一種方法。三抽設(shè)備：抽油機(jī)泵桿抽油泵抽油桿機(jī)械采油，分有桿泵采油和無桿泵采油。抽油泵抽油桿2抽油機(jī)

抽油機(jī)是抽油井地面機(jī)械傳動(dòng)裝置，它和抽油桿、抽油泵配合使用，能將井下原油抽到地面。抽油機(jī)3抽油機(jī)主要是由四大部分組成的：(1)游梁部分：驢頭、游梁、橫梁、尾梁、連桿、平衡板(復(fù)合平衡抽油機(jī))(2)支架部分：中央軸承座、工作梯、護(hù)圈、操作臺、支架。(3)減速器部分：底船、減速器筒座、減速器、曲柄、配重塊、剎車等部件。(4)配電部分：電機(jī)座、電機(jī)、配電箱等。抽油機(jī)主要是由四大部分組成的：4電動(dòng)機(jī)將其高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給減速箱的輸入軸，經(jīng)中間軸后帶動(dòng)輸出軸，輸出軸帶動(dòng)曲柄作低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)．曲柄通過連桿經(jīng)橫梁拉著游梁后臂(或前臂)擺動(dòng)(或者是連桿直接拉著游梁后臂)，游粱的前端裝有驢頭，活塞以上液柱及抽油桿柱等載荷均通過懸繩器懸掛在驢頭上．抽油機(jī)工作原理

驢頭隨同游梁一起上下擺動(dòng)，游梁驢頭便帶動(dòng)活塞作上下的、垂直的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，就將油抽出井筒．電動(dòng)機(jī)將其高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給減速箱的輸入軸，經(jīng)中間軸后帶5抽油機(jī)主要部件的作用（1）驢頭它的作用是保證抽油時(shí)光桿始終對準(zhǔn)井口中心位置。驢頭的弧線是以支架軸承為圓心，游粱前臂長為半徑畫弧而得到的．(3)曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的作用是將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成驢頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng)．在曲柄上有4-8個(gè)孔，是調(diào)節(jié)沖程時(shí)用的。(2)游梁游梁固定在支架上，前端安裝驢頭承受井下負(fù)荷，后端連接橫梁、連桿、曲柄、減速箱傳遞電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力．(4)減速箱將電動(dòng)機(jī)的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過三軸二級減速變成曲柄軸（輸出軸）的低速轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)支撐平衡塊。抽油機(jī)主要部件的作用（1）驢頭(3)曲柄連桿機(jī)構(gòu)(2)游梁(6(5)平衡塊平衡塊裝在抽油機(jī)游粱尾部或曲柄軸上。它的作用是：當(dāng)抽油機(jī)上沖程時(shí)，平衡塊向下運(yùn)動(dòng)，幫助克服驢頭上的負(fù)荷；在下沖程時(shí)，電機(jī)使平衡塊向上運(yùn)動(dòng)，儲(chǔ)存能量，在平衡塊的作用下，可以減小抽油機(jī)上下沖程的負(fù)荷差別。(6)懸繩器是連接光桿和驢頭的柔性連接件，還可以供動(dòng)力儀測示功圖用。(7)底座是擔(dān)負(fù)起抽油機(jī)全部重量的惟一基礎(chǔ)。下部與水泥混凝土的基礎(chǔ)由螺栓連接成一體。上部與支架、減速器由螺栓連接成一體。由型鋼焊接而成，是抽油機(jī)機(jī)身的基礎(chǔ).抽油機(jī)主要部件的作用(5)平衡塊(6)懸繩器(7)底座抽油機(jī)主要部件的作用7抽油機(jī)主要部件的作用(8)電機(jī)動(dòng)力的來源，一般采用感應(yīng)式三相交流電動(dòng)機(jī),由皮帶傳送動(dòng)力至減速器大皮帶輪。(9)剎車裝置剎車也叫制動(dòng)器，它是由手柄、剎車輪、剎車片等部件組成。剎車片與剎車輪接觸時(shí)發(fā)生摩擦而起到制動(dòng)作用，所以也叫制動(dòng)器。(10)皮帶輪電動(dòng)機(jī)把旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力傳給皮帶，再由皮帶傳給皮帶輪，由皮帶輪帶動(dòng)輸入軸，它是減速器做功的橋梁。抽油機(jī)主要部件的作用(8)電機(jī)(9)剎車裝置(10)皮帶輪8(12)工作梯及護(hù)圈工作梯是安裝游梁、處理驢頭偏斜、給中軸加注黃油、平時(shí)的檢查以及上下游梁等方便工作的扶梯。護(hù)圈叫安全圈，在我們高空作業(yè)時(shí)起到安全保護(hù)作用。(11)支架支架支撐著游梁全部重量和它所承擔(dān)的重量，而且是游梁的可靠支柱。抽油機(jī)主要部件的作用(12)工作梯及護(hù)圈(11)支架抽油機(jī)主要部件的作用9抽油泵的工作原理抽油泵的工作原理10抽油泵的工作原理當(dāng)活塞上行時(shí)游動(dòng)閥受油管內(nèi)活塞以上液柱的壓力作用而關(guān)閉，并排出活塞沖程一段液體固定閥由于泵筒內(nèi)壓力下降，被油套環(huán)形空間液柱壓力頂開，井內(nèi)液體進(jìn)入泵筒內(nèi)，充滿活塞上行所讓出的空間。

當(dāng)活塞下行時(shí)由于泵筒內(nèi)液柱受壓，壓力增高，而使固定閥關(guān)閉。在活塞繼續(xù)下行中，泵內(nèi)壓力繼續(xù)升高，當(dāng)泵筒內(nèi)壓力超過油管內(nèi)液柱壓力時(shí)，游動(dòng)閥被頂開，液體從泵筒內(nèi)經(jīng)過空心活塞上行進(jìn)入油管．抽油泵的工作原理當(dāng)活塞上行時(shí)當(dāng)活塞下行時(shí)11抽油泵的工作原理

在一個(gè)沖程中，深井泵應(yīng)完成一次進(jìn)油和一次排油．活塞不斷運(yùn)動(dòng)，游動(dòng)閥與固定閥不斷交替關(guān)閉和頂開，井內(nèi)液體不斷進(jìn)入工作筒，從而上行進(jìn)入油管，最后達(dá)到地面。抽油泵的工作原理在一個(gè)沖程中，深井泵應(yīng)完成一次進(jìn)油和一次12井口裝置組成：1）套管頭2）油管頭3）抽油三通4）光桿密封器(盤根盒)套管頭油管頭抽油三通光桿密封器井口裝置組成：套管頭油管頭抽油三通光桿密封器13井口裝置套管頭油管頭抽油三通光桿密封器套管頭:連接套管和各種井口裝置的一種部件.作用:用以支持技術(shù)套管和油層套管的重量,密封各層套管間的環(huán)形空間,為安裝防噴器,油管頭和采油樹等上部井口裝置提供過渡連接,并通過套管頭本體上的兩個(gè)側(cè)口可以進(jìn)行補(bǔ)擠水泥,監(jiān)控井液和平衡液等作業(yè).井口裝置套管頭油管頭抽油三通光桿密封器套管頭:連接套管和各種14井口裝置套管頭油管頭抽油三通光桿密封器油管頭:安裝于采油樹和套管頭之間。作用:懸掛井內(nèi)油管柱,密封油管和油層套管間的環(huán)形空間,通過油管頭四通上的兩個(gè)側(cè)口完成注平衡液及洗井等作業(yè).井口裝置套管頭油管頭抽油三通光桿密封器油管頭:安裝于采油樹和15井口裝置套管頭油管頭抽油三通光桿密封器光桿密封器：主要由上部的密封盒和下部的膠皮閘門組成.正常抽油時(shí),起密封井口和防噴的作用;更換密封墊圈時(shí),起臨時(shí)密封井口的作用.井口裝置套管頭油管頭抽油三通光桿密封器光桿密封器：主要由上部16地面示功圖示功圖概念表達(dá)載荷隨位移變化的關(guān)系曲線；表示懸點(diǎn)載荷與位移關(guān)系的示功圖稱為地面示功圖或光桿示功圖。在實(shí)際工作中是以實(shí)測地面示功圖作為分析深井泵工作狀況的主要依據(jù)。地面示功圖示功圖概念17理論示功圖及其分析理想條件下繪制出來的：假定①油管無漏失、泵工作正常。②油層供液能力充足，泵能夠完全充滿。③光桿只承受抽油桿柱與活塞以上液柱重量的靜載荷，不考慮慣性力。④不考慮砂、蠟、稠油的影響。⑤不考慮油井連噴帶抽。⑥認(rèn)為進(jìn)入泵內(nèi)的流體是不可壓縮的，凡爾是瞬時(shí)開閉的。在這種條件下繪制出的示功圖是一個(gè)平行四邊形。S—光桿沖程，mS活—活塞沖程，mP—光桿負(fù)荷，KNP’桿—抽油桿在液體中質(zhì)量，KNP’液—柱塞以上液柱質(zhì)量，KNP靜—光桿承受最大靜負(fù)荷，KNλ—沖程損失，mλ=λ1+

λ2λ1—抽油桿伸縮長度，mλ2—油管伸縮長度，mA—驢頭下死點(diǎn)位置B—固定閥打開，游動(dòng)閥關(guān)閉，活塞開始上行程C—驢頭上死點(diǎn)，活塞運(yùn)行到最高點(diǎn)D—固定閥關(guān)閉，游動(dòng)閥打開，活塞開始下行程理論示功圖及其分析理想條件下繪制出來的：假定①油管無漏失、泵18典型示功圖分析典型示功圖：某一因素的影響十分明顯，其形狀代表了該因素影響下的基本特征的示功圖。泵工作正常時(shí)的示功圖1.泵工作正常時(shí)的實(shí)測示功圖抽油泵工作正常，同時(shí)受其它因素影響較小時(shí)所測的示功圖，這類功圖的共同特點(diǎn)是理論示功圖差異不大，均為一近似的平行四邊形。典型示功圖分析典型示功圖：某一因素的影響十分明顯，其形狀代表192、泵漏失的實(shí)測示功圖

泵漏失是油井常見的故障之一。泵漏失包括固定凡爾漏失、游動(dòng)凡爾漏失和雙凡爾漏失三種情況。固定凡爾漏失的示功圖固定凡爾漏失包括：固定凡爾與凡爾座配合不嚴(yán)、凡爾球被砂子刺壞或凡罩內(nèi)積有砂、蠟等臟物，使凡爾球的起落失靈等原因造成的漏失。這類功圖的特點(diǎn)是：增載線比卸載線陡，圖形的左下角變圓，右上角變尖，而且漏失越嚴(yán)重，圖形的左下角變得愈圓，右上角變得愈尖。典型示功圖分析①固定凡爾漏失時(shí)的示功圖2、泵漏失的實(shí)測示功圖固定凡爾漏失的示功圖固定凡爾漏失包括：20②游動(dòng)凡爾漏失的示功圖游動(dòng)凡爾漏失時(shí)的示功圖這類功圖的特點(diǎn)是：卸載線與增載線陡，圖形的左下角變尖，右上角變圓。當(dāng)漏失特別嚴(yán)重時(shí)，增載線、卸載線和最大載荷線便構(gòu)成了一條向下方彎曲的圓滑弧線。典型示功圖分析游動(dòng)凡爾部分漏失包括：排出閥球與閥座配合不嚴(yán)；活塞與泵的襯套配合不當(dāng)；或長期磨損使間隙變大；閥爾罩內(nèi)積有臟物、砂、蠟，使閥球起落失靈等原因造成的漏失。2、泵漏失的實(shí)測示功圖②游動(dòng)凡爾漏失的示功圖游動(dòng)凡爾漏失時(shí)的示功圖這類功圖的特點(diǎn)21典型示功圖分析③雙凡爾漏失

這類功圖的主要特點(diǎn)是：四角消失，中間粗；兩頭尖，形如梭狀。2、泵漏失的實(shí)測示功圖典型示功圖分析③雙凡爾漏失2、泵漏失的實(shí)測示功圖22抽油桿斷脫時(shí)，光桿只承受斷裂上部抽油桿在液體中的重力，因而示功圖形成長條，長條圖形越向上，表示斷脫位置越向下。抽油桿斷脫時(shí)，油井產(chǎn)液量為零。15304560抽油桿斷脫時(shí)的實(shí)測示功圖1.50.72.23.0KN典型示功圖分析3.抽油桿斷脫時(shí)的實(shí)測示功圖抽油桿斷脫時(shí)，光桿只承受斷裂上部抽油桿在液體中的重力，因而示23結(jié)蠟嚴(yán)重的井,不論是深井或淺井,只要結(jié)蠟就有增載的特征,發(fā)現(xiàn)示功圖有“結(jié)蠟”的寬度,示功圖有此類特征時(shí),熱洗一般無效,應(yīng)盡快檢泵清蠟。油井結(jié)蠟時(shí)的實(shí)測示功圖典型示功圖分析4.油井結(jié)蠟時(shí)的實(shí)測示功圖結(jié)蠟嚴(yán)重的井,不論是深井或淺井,只要結(jié)蠟就有增載的特征,發(fā)現(xiàn)245.深井泵受氣體影響及供液不足時(shí)的實(shí)測示功圖深井泵氣體影響的示功圖深井泵受氣體影響與供液不足圖十分相似，區(qū)別是：減載線呈現(xiàn)為圓弧線，受氣體影響越大，圓弧曲線特征更明顯。油井供液不足時(shí)的示功圖典型示功圖分析5.深井泵受氣體影響及供液不足時(shí)的實(shí)測示功圖深井泵氣體影響257、正常抽油、有振動(dòng)影響時(shí)的實(shí)測示功圖正常抽油、有振動(dòng)影響的示功圖對于抽油桿柱有明顯振動(dòng)的井，要注意避免“共振”造成經(jīng)常斷脫。典型示功圖分析7、正常抽油、有振動(dòng)影響時(shí)的實(shí)測示功圖正常抽油、有振動(dòng)影響的26抽油機(jī)平衡重調(diào)整合適，可以運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)和節(jié)能。油井生產(chǎn)平衡的地面示功圖，其上行曲線與下行曲線呈相同波幅的阻尼曲線，如果平衡太輕，下沖程較快，下行曲線波幅較大；如果平衡太重，桿柱上行較快，上行曲線的波幅較大。該井抽油機(jī)平衡偏輕，油井生產(chǎn)正常，泵閥不漏。該井泵生產(chǎn)正常，泵閥不漏,上行快，抽油機(jī)平衡偏重。平衡偏輕時(shí)的示功圖平衡偏重量時(shí)的示功圖典型示功圖分析8.正常抽油、抽油機(jī)平衡重沒有調(diào)整好的實(shí)測示功圖抽油機(jī)平衡重調(diào)整合適，可以運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)和節(jié)能。油井生產(chǎn)平衡的地面27該井產(chǎn)量明顯減少、泵效低，用蹩壓的方法證實(shí)蹩不起壓力，而套管環(huán)空的動(dòng)液面卻在升高。此類功圖特征：圖形面積減小，載荷下降。減少的面積與正常功圖時(shí)的