采油现场常用机械

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1、采 油 机 械 课件制作：田 洪 涛 机械采油 机械采油 有杆泵采 油 无杆泵采 油 电动螺杆泵采油 抽油机深井泵采 油 水力活塞泵采油 射流泵采油 电动潜油泵采油 有梁式抽油机井采 油 无梁式抽油机井采 油 机械采油在各油田基本上都是主力军，它是油田开发初机械采油在各油田基本上都是主力军，它是油田开发初 期、中后期的主要采油方式。一般分类如下：期、中后期的主要采油方式。一般分类如下： 第一节第一节 抽油机抽油机深井泵采油深井泵采油 主要内容： 抽油装置的组成 抽油机工作原理 抽油机规格系列标准 新系列游梁式抽油机简介 无游梁抽油机简介 一、抽油机装置 （一）抽油机的概念： 抽油机是指油井的地

2、面机械传动 装置和抽油杆抽油泵配合能够将 井下原油抽到地面上来的机械装 置。 一般按结构和原理可以分为游 梁式抽油机和无游梁式抽油机 。 而游梁式抽油机又可分为前置 型和异相型(普通式和前移式） 。 1、动力设备：主要是电动机，电动机以三相异步鼠笼型电动机 为主。 2、减速装置：将电动机的高速旋转运动转变为减速箱输出轴的 低速旋转运动。 减速方式：减速箱齿轮传动减速和皮带传动减速。 3、游梁连杆曲柄机构：主要包括曲柄、连杆、横梁、游梁、驴 头等部件。 作用：将曲柄轴的旋转运动变为驴头随游梁绕支架轴承的上下 往复运动。 4、辅助装置：主要包括基础、底座、支架及固定螺丝等零部件 。 作用：连接和固

3、定抽油机各部件。 （二）常规游梁曲柄平衡抽油机组成 二、抽油机的工作原理二、抽油机的工作原理 工作时，动力机将高速旋转运动通过工作时，动力机将高速旋转运动通过 皮带和减速箱传给曲柄轴，带动曲柄皮带和减速箱传给曲柄轴，带动曲柄 作低速旋转。曲柄通过连杆经横梁带作低速旋转。曲柄通过连杆经横梁带 动游梁作上下摆动。挂在驴头上的悬动游梁作上下摆动。挂在驴头上的悬 绳器便带动抽油杆柱作往复运动。绳器便带动抽油杆柱作往复运动。 三、游梁式抽油机规格系列标准三、游梁式抽油机规格系列标准 CYJ CYJ 10353(H10353(H) F(Y) F(Y，B B，Q)Q) 游梁式抽油机系列代号 CYJ-CYJ-

4、常规型常规型 CYJQ-CYJQ-前置型前置型 CYJY-CYJY-异相型异相型 悬点最大载荷，100 kN 光杆最大冲程，m 减速箱曲柄轴最大允许扭矩,kN.m 减速箱齿轮形代号，H H为点啮合双为点啮合双 圆弧齿轮，省略渐开线人字齿轮圆弧齿轮，省略渐开线人字齿轮 平衡方式代号 F F：复合平衡复合平衡 Y Y：游梁平衡游梁平衡 B B：曲柄平衡曲柄平衡 Q Q：气动平衡气动平衡 不平衡原因不平衡原因 上下冲程中悬点载荷不同，造成电动机在上、下冲程中所做 的功不相等。 （一） 抽油机的平衡 平衡原理平衡原理 在下冲程中把能量储存起来，在上冲程中利用储存的能量来帮助电在下冲程中把能量储存起来，

5、在上冲程中利用储存的能量来帮助电 动机做功，动机做功， 从而使电动机在上下冲程中都做相等的正功。从而使电动机在上下冲程中都做相等的正功。 机械平衡 游梁平衡：游梁尾部加平衡重； 曲柄平衡(旋转平衡)：平衡块加在曲柄上； 复合平衡(混合平衡)： 游梁尾部和曲柄上都有平衡重。 气动平衡：气包内的气体压缩与膨胀 平衡方式平衡方式 （二）游梁式抽油机规格系列标准 悬悬点最 大载载荷 （KN） 光杆最 大冲程 长长度（ 米） 减速箱曲柄轴轴 最大允许许扭矩 （KN.米） 每分钟钟最大冲数( 次） 基本型CYJ2-0.6-2.5Y200.625009 CYJ3-1.2-7F301.270015 CYJ5-

6、1.8F501.8180012 CYJ7-2.1-26F702.1260012 CYJ10-2.7-48B(Q)1002.7480012 CYJ12-3.3-70B(Q)1203.3700012 CYJ16-4-100B(Q)16041000012 变变型CYJ5-2.7-26F502.7260012 CYJ8-3-48B(Q)803480012 （三）游梁式抽油机皮带常用的型号： C4000：单带，适合高基础的变8型抽油机 C5644：单带，8型抽油机 C6300：单带，8、10型抽油机 5V45690：连带，8型抽油机 5V46300：连带，8、10型抽 油机 5V47100：连带 ，12

7、型抽油 机 四、新系列游梁式抽油机四、新系列游梁式抽油机 目前国内外各油田矿场使用的游梁式抽目前国内外各油田矿场使用的游梁式抽 油机种类比较多，但基本结构和游梁式油机种类比较多，但基本结构和游梁式 抽油机相同，只是外形或某些部位有区抽油机相同，只是外形或某些部位有区 别。常见的游梁式抽油机还有异相型、别。常见的游梁式抽油机还有异相型、 前置型、双驴头抽油机等。前置型、双驴头抽油机等。 （一）前置型游梁式抽油机（一）前置型游梁式抽油机 其特点是曲柄连杆机构与驴其特点是曲柄连杆机构与驴 头均位于支架前边，存在一头均位于支架前边，存在一 定的极位夹角（定的极位夹角（1515左右左右） 和平衡相位角（

8、和平衡相位角（2020左右左右） ，上冲程时曲柄旋转约，上冲程时曲柄旋转约195195 ，下冲程时约，下冲程时约165165，这样不，这样不 但光杆加速度小，还降低了但光杆加速度小，还降低了 悬点载荷，从而使减速器输悬点载荷，从而使减速器输 出扭矩在上冲程时滞后，下出扭矩在上冲程时滞后，下 冲程时超前，降低了电动机冲程时超前，降低了电动机 功率具有节能效果。缺点是功率具有节能效果。缺点是 ：不平衡重加大，维修不方：不平衡重加大，维修不方 便，机架稳定性不好。便，机架稳定性不好。 （二）异相型游梁式抽油机（二）异相型游梁式抽油机 异相型游梁式抽油机与常规异相型游梁式抽油机与常规 游梁式抽油机主要

9、有以下两游梁式抽油机主要有以下两 点不同：点不同：一是将减速器背离一是将减速器背离 支架后移，形成比较大的极支架后移，形成比较大的极 位夹角；二是平衡块重心与位夹角；二是平衡块重心与 曲柄轴中心连线和曲柄销中曲柄轴中心连线和曲柄销中 心与曲柄轴中心连线之间构心与曲柄轴中心连线之间构 成一定的夹角，即平衡相位成一定的夹角，即平衡相位 角。角。 图14 （三）双驴头抽油机（三）双驴头抽油机 特点：去掉了普通游梁抽 油机的尾轴，以一个后驴 头装置代替，通过一个柔 性连接件即驱动绳辫子使 之与横梁连接，构成了一 个完整的四连杆机构。 作用：该抽油机适用于中 低原油粘度和高含水期采 油是一种冲程长、节能

10、好 的新型抽油机。优点：冲 程长可达5米、适用范围 广、动载小工作平稳、易 启动。 缺点：驱动绳辫子易磨损 。 （四）矮型异相曲柄平衡抽油机（四）矮型异相曲柄平衡抽油机 矮型异相曲柄平衡抽油机是一种设计新颖、节 能效果较好、适用的采油设备。其结构主要由 驴头、横梁、连杆、曲柄、配重臂、减速箱、 电动机、支架、悬绳器等几个部分组成。最大 的特点是：四连杆机构非对称循环，存在极为 夹角（10），即异相。其适用范围与常规抽 油机基本相同，并具有以下优点： （1）整机重量轻，高度矮，成本低。 （2）管理方便，操作简单。 （3）利于节能降耗。 缺点：不适用稠油生产。 五、无游梁式抽油机简介五、无游梁式抽

11、油机简介 无游梁式抽油机的类型主要有：链条抽油机、滚筒无游梁 抽油机、曲柄连杆无游梁抽油机、液压抽油机等。 它的优点是：一、长冲程，可以满足深井、大排量抽油的 需要；二是悬点运动规律近似简谐运动，变向加速度小， 动载小，机器运转平稳；三、平衡效果好；四、占地面积 小。 缺点：机型高度较高；顶部较重；不太适合高冲次。 （一）塔架式抽油机（一）塔架式抽油机 塔架式抽油机是一种无游梁抽油机，特点是把常 规游梁式抽油机的游梁、驴头换成一个组装的同 心复合轮，其支架高，冲程长。 工作原理：电动机供给动力，经过 减速器、曲柄、连杆、吊绳带动复 合轮转动，进而使悬绳器带动井下 泵做上下往复运动，把井下液体抽

12、 出地面。 适用范围：该机型最大冲程长度为 8米，输出最大扭矩105KNm，可 与大泵配合采油，故其抽液能力强 。 优点：冲程长，提液能力强，运转 平稳、可靠。 缺点：结构复杂，整机重量和高度 较大，安装、调参和维护保养比较 费力；吊绳受重载挤压易破坏，更 换比较困难。 （二）链条抽油机（二）链条抽油机 电动机通过皮带传动、减速器减 速后驱动主动链轮旋转，带动主 动链轮和从动链轮之间的轨迹链 条上下运动。轨迹链条上有一个 特殊链节，其上装有主轴销，通 过滑套和滑块带动往返架沿机架 导轨作垂直运动。当轨迹链条上 的特殊链节在链轮上作环形运动 时，主轴销带动滑块沿滑杠移动 ，完成往返架的换向运动。

13、绕在 天车轮上的钢丝绳一端连在往返 架的上部，另一端与悬绳器相连 。往返架的垂直运动，通过钢丝 绳和悬绳器带动光杆、抽油杆柱 和抽油泵完成上下冲程抽汲油液 的任务。 往返架的下部连有平衡链条，绕 过平衡链轮以后，固定在机架上 。平衡链轮与平衡气缸中的柱塞 相连，气体压力产生的推力经过 平衡链轮与平衡链条作用于往返 架的下部。以满足链条抽油机的 平衡需要。 第二节第二节 抽油泵与抽油杆抽油泵与抽油杆 主要内容： 抽油泵的类型与结构 抽油泵工作原理 抽油杆 抽油机的工作原理 一、抽油泵的类型与结构 根据油井的深度、生产能力、原油性质不 同，所需要的抽油泵的类型也不同。目前 国内各油田采用的抽油泵基

14、本都是管式泵 和杆式泵。 泵筒连接在油管下部。按阀的 数目分为双阀和三阀管式泵。双阀 泵在活塞上部只有一个排出阀，而 三阀泵在活塞上装有两个排出阀。 优点：泵径大、排量大，适用于产 量高，油井较浅含砂多，气量较小 的井中；结构简单，加工方便，价 格便宜。缺点：不适用于深井；由 于管式泵工作筒接在油管下端，所 以检泵和换泵时需要起出油管。 （一）管式泵 杆式泵是把活塞、阀及工作筒装配成一个整体 ，可以用油管直接起下。其结构和管式泵相似， 但它多一个外工作筒。它的优点是：检泵方便， 起出抽油杆就可以起出泵来；由于杆式泵没有固 定打捞装置余隙较小适用于气较大的井；泵径小 适用于产量低的井；在下泵前可

15、以试抽，保证了 下泵质量。缺点是：泵结构复杂，加工难度大， 成本高；由于多一个工作筒，所以泵径小、排量 低；不能用于易出砂的井，内外工作筒之间容易 因砂堵而把泵卡在油管内。 （二）杆式泵 1 1、工作筒、工作筒 2 2、活塞、活塞 3 3、游动阀、游动阀( (排出阀排出阀) ) 4 4、固定阀、固定阀( (吸入阀吸入阀) ) （三）泵的组成 ( (一一) )泵的抽汲过程泵的抽汲过程 A-A-上冲程上冲程 抽油杆柱带着柱塞向上运动，柱塞上抽油杆柱带着柱塞向上运动，柱塞上 的游动阀受管内液柱压力而关闭。并排出的游动阀受管内液柱压力而关闭。并排出 活塞上部泵筒内的液体。活塞上部泵筒内的液体。 1)1

16、)上冲程上冲程 同时活塞下泵内压力降低，固定阀在同时活塞下泵内压力降低，固定阀在 环形空间液柱压力的作用下被顶开，液体环形空间液柱压力的作用下被顶开，液体 进入泵筒，充满活塞上行上出的空间。进入泵筒，充满活塞上行上出的空间。 泵内吸入液体 井口排出液体 二、抽油泵工作原理 B-下冲程 2)下冲程 活塞下行，泵筒内液体受压，当压力大与或等于油 套环形空间的压力时，固定阀关闭。 活塞继续下行，当泵筒内的压力超过油管内的液柱 压力时，游动阀打开，液体经活塞上行进入油管。 一个冲程过程中，深井泵完成了一次进油和排油过 程。 泵筒内液体进入 油管，不排液出 井 三、抽油杆三、抽油杆 抽油杆是有杆泵抽油装置中的一个重要组成部分 。主要作用是传递动力。 型号表示方式： CYG 25 / 2500 CCYG 25 / 2500 C 抽油杆代号 抽油杆直径 mm 短抽油杆的长 度 mm 材料强度代号 抽油杆的杆体直径分别为抽油杆的杆体直径分别为1616、1919、2222、25