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1、有杆泵采油典型特点： 地面能量通过抽油杆、抽油泵传递给井下流体。,(1) 常规有杆泵采油：抽油机悬点的往复运动通过抽油杆传递给井下柱塞泵。,(2) 地面驱动螺杆泵采油：井口驱动头的旋转运动通过抽油杆传递给井下螺杆泵。,有杆泵采油分类：,常规有杆泵采油是目前我国最广泛应用的采油方式，大约有80%以上的油井采油采用该举升方式。,一、抽油装置,抽油机,抽油杆,抽油泵,其它附件,抽油机是有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化为机械能。,抽 油 机,游梁式抽油机,无游梁式抽油机,异相型游梁式抽油机,异形游梁式抽油机,双驴头游梁式抽油机,链条式抽油机,宽带传动抽油机,液压抽油机,节能,加大冲程,前置型
2、游梁式抽油机,普通型游梁式抽油机,抽油机是有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化为机械能。,抽 油 机,游梁式抽油机,无游梁式抽油机,异相型游梁式抽油机,异形游梁式抽油机,双驴头游梁式抽油机,链条式抽油机,宽带传动抽油机,液压抽油机,节能,加大冲程,前置型游梁式抽油机,普通型游梁式抽油机,抽油机是有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化为机械能。,抽 油 机,游梁式抽油机,无游梁式抽油机,异相型游梁式抽油机,异形游梁式抽油机,双驴头游梁式抽油机,链条式抽油机,宽带传动抽油机,液压抽油机,节能,加大冲程,前置型游梁式抽油机,普通型游梁式抽油机,异相型游梁式抽油机,抽油机是有杆深井泵采油的主
3、要地面设备，它将电能转化为机械能。,抽 油 机,游梁式抽油机,无游梁式抽油机,异相型游梁式抽油机,异形游梁式抽油机,双驴头游梁式抽油机,链条式抽油机,宽带传动抽油机,液压抽油机,节能,加大冲程,前置型游梁式抽油机,普通型游梁式抽油机,异形游梁式抽油机,抽油机是有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化为机械能。,抽 油 机,游梁式抽油机,无游梁式抽油机,异相型游梁式抽油机,异形游梁式抽油机,双驴头游梁式抽油机,链条式抽油机,宽带传动抽油机,液压抽油机,节能,加大冲程,前置型游梁式抽油机,普通型游梁式抽油机,双驴头游梁式抽油机,抽油机是有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化为机械能。,抽 油
4、 机,游梁式抽油机,无游梁式抽油机,异相型游梁式抽油机,异形游梁式抽油机,双驴头游梁式抽油机,链条式抽油机,宽带传动抽油机,液压抽油机,节能,加大冲程,前置型游梁式抽油机,普通型游梁式抽油机,链条式抽油机,抽油机是有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化为机械能。,抽 油 机,游梁式抽油机,无游梁式抽油机,异相型游梁式抽油机,异形游梁式抽油机,双驴头游梁式抽油机,链条式抽油机,宽带传动抽油机,液压抽油机,节能,加大冲程,前置型游梁式抽油机,普通型游梁式抽油机,抽油机是有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化为机械能。,抽 油 机,游梁式抽油机,无游梁式抽油机,异相型游梁式抽油机,异形游梁式
5、抽油机,双驴头游梁式抽油机,链条式抽油机,宽带传动抽油机,液压抽油机,节能,加大冲程,前置型游梁式抽油机,普通型游梁式抽油机,液压增程抽油机,游梁式抽油机组成,游梁-连杆-曲柄机构 减速箱 动力设备 辅助装置,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。挂在驴头上的悬绳器便带动抽油杆柱作往复运动。,工作原理,运动规律不同后置式上、下冲程的时间基本相等；前置式上冲程较下冲程慢。,后置式抽油机结构简图,前置式气动平衡抽油机结构简图,游梁和连杆的连接位置不同。,不同点：,平衡方式不同后置式多采用机械平衡；前置式多采用气动平衡。,游
6、梁式抽油机系列型号表示方法,CYJ 123.370(H) F(Y，B，Q),抽油杆：能量传递工具。,1-外螺纹接头； 2-卸荷槽； 3-推承面台肩； 4-扳手方径； 5-凸缘； 6-圆弧过渡区,抽 油 杆,抽油杆的杆体直径：13、16、19、22、25、28mm,抽油杆的长度：一般为8000mm或7620mm，另外，为了调节抽油杆柱的长度，还有长度不等的抽油杆短节。,抽油杆的强度：C级杆(570MPa)、D级杆(810MPa),接箍是抽油杆组合成抽油杆柱时的连接零件。按其结构特征可分为：普通接箍、异径接箍和特种接箍。,普通接箍：连接等直径的抽油杆,异径接箍：用于连接不同直径的抽油杆,特种接箍：
7、主要有滚轮式接箍和滚珠式接箍，用于斜井或普通油井中降低抽油杆柱与油管之间的摩擦力，减少对油管的磨损,扶正器,超高强度抽油杆,玻璃钢抽油杆,空心抽油杆,电热抽油杆,连续抽油杆,柔性抽油杆：如钢丝绳抽油杆,特种抽油杆,抽油泵：机械能转化为流体压能的设备,a.结构简单，强度高，质量好，连接部分密封可靠；,一般要求：,b.制造材料耐磨和抗腐蚀性好，使用寿命长；,c.规格类型能满足油井排液量的需要，适应性强；,d.便于起下；,e.结构上应考虑防砂、防气，并带有必要的辅助设备。,抽 油 泵,管式泵,杆式泵,管式泵：外筒和衬套在地面组装好接在油管下部先下入井内，然后投入固定阀，最后再把柱塞接在抽油杆柱下端下
8、入泵内。,特点：结构简单、成本低，排量大。但检泵时必须起出油管，修井工作量大，故适用于下泵深度不很大，产量较高的油井。,杆式泵：整个泵在地面组装好后接在抽油杆柱的下端整体通过油管下入井内，由预先装在油管预定深度(下泵深度)上的卡簧固定在油管上，检泵时不需要起油管。,特点：结构复杂，制造成本高，排量小，修井工作量小。杆式泵适用于下泵深度大、产量较小的油井。,二、泵的工作原理,(一)泵的抽汲过程,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。,泵吸入的条件： 泵内压力(吸入压力)低于沉没压力。,A-上冲程,1)上冲程,泵内压力降低，固定阀在环形空间液柱压力(沉没压力)与泵内压力之差
9、的作用下被打开。,泵内吸入液体、井口排出液体。,光杆从上死点到下死点的距离。,B-下冲程,2)下冲程,柱塞下行，固定阀在重力作用下关闭。,泵排出的条件： 泵内压力(排出压力)高于柱塞以上的液柱压力。,泵内压力增加，当泵内压力大于柱塞以上液柱压力时，游动阀被顶开。,柱塞下部的液体通过游动阀进入柱塞上部，使泵排出液体。,泵内排出液体、井口排出少量液体。,（二)泵的理论排量,泵的工作过程是由三个基本环节所组成，即柱塞在泵内让出容积，井内液体进泵和从泵内排出井内液体。,在理想情况下，活塞上、下一次进入和排出的液体体积都等于柱塞让出的体积：,每分钟的排量为：,每日排量:,泵的理论排量,冲次：一分钟的时间
10、内抽油泵吸入与排出的周期数。,1.静载荷,包括： 抽油杆柱载荷； 作用在柱塞上的液柱载荷； 沉没压力对悬点载荷的影响； 井口回压对悬点载荷的影响。,抽油杆柱载荷,抽 油 机 悬 点 所 承 受 的 载 荷,1.静载荷,抽 油 机 悬 点 所 承 受 的 载 荷,作用在柱塞上的液柱载荷,上冲程:,下冲程:,A-上冲程,B-下冲程,游动阀关闭，作用在柱塞上的液柱载荷为：,游动阀打开，液柱载荷作用于油管，而不作用于悬点。,1.静载荷,抽 油 机 悬 点 所 承 受 的 载 荷,沉没压力(泵口压力)对悬点载荷的影响,上冲程 在沉没压力作用下，井内液体克服泵入口设备的阻力进入泵内，此时液流所具有的压力即
11、吸入压力。吸入压力作用在柱塞底部产生向上的载荷:,下冲程 吸入阀关闭，沉没压力对悬点载荷没有影响。,1.静载荷,抽 油 机 悬 点 所 承 受 的 载 荷,井口回压对悬点载荷的影响,液流在地面管线中的流动阻力所造成的井口回压对悬点将产生附加的载荷。,上冲程：增加悬点载荷:,下冲程：减小抽油杆柱载荷:,抽 油 机 悬 点 所 承 受 的 载 荷,2.动载荷(惯性载荷、振动载荷、摩擦载荷),惯性载荷(忽略杆液弹性影响),抽油机运转时，驴头带着抽油杆柱和液柱做变速运动，因而产生抽油杆柱和液柱的惯性力。惯性力与质量有关，与悬点加速度的大小成正比，其方向与加速度方向相反。,上冲程:前半冲程加速度为正，即
12、加速度向上，则惯性力向下，从而增加悬点载荷；后半冲程中加速度为负，即加速度向下，则惯性力向上，从而减小悬点载荷。,悬点加速度在上、下冲程中大小和方向是变化的。,下冲程:与上冲程相反，前半冲程惯性力向上，减小悬点载荷；后半冲程惯性力向下，将增大悬点载荷。,抽 油 机 悬 点 所 承 受 的 载 荷,2.动载荷(惯性载荷、振动载荷、摩擦载荷),振动载荷,抽油杆柱本身为一弹性体，由于抽油杆柱作变速运动和液柱载荷周期性地作用于抽油杆柱，从而引起抽油杆柱的弹性振动，它所产生的振动载荷亦作用于悬点上。其数值与抽油杆柱的长度、载荷变化周期及抽油机结构有关。,抽 油 机 悬 点 所 承 受 的 载 荷,2.动
13、载荷(惯性载荷、振动载荷、摩擦载荷),摩擦载荷,(1)抽油杆柱与油管的摩擦力 （杆管）,上冲程主要受(1)(2)(4)影响，增加悬点载荷,(2)柱塞与衬套之间的摩擦力 （柱塞与衬套）,(3)液柱与抽油杆柱之间的摩擦力 （杆液）,(4)液柱与油管之间的摩擦力 （管液）,(5)液体通过游动阀的摩擦力 （阀阻力）,下冲程主要受(1)(2)(3)(5)影响，减小悬点载荷,抽 油 机 悬 点 所 承 受 的 载 荷,抽油杆柱载荷、液柱载荷及惯性载荷是构成悬点载荷的三项基本载荷。 稠油井内摩擦载荷及大沉没度井的沉没压力产生的载荷突出； 在低沉没度井内，由于泵的充满程度差，会发生柱塞与泵内液面的撞击，将产生
14、较大冲击载荷，从而影响悬点载荷。,抽 油 机 悬 点 所 承 受 的 载 荷,1.泵效：在抽油井生产过程中，实际产量与理论产量的比值。,2.影响泵效的因素,(3) 漏失影响,(1) 抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩,(2) 泵充满程度的影响,(4) 体积系数的影响,三、泵效及其影响因素,(1) 抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩,抽油杆和油管弹性伸缩示意图,(2) 泵充满程度的影响,气体对冲满程度的影响,气锁：抽汲时由于气体在泵内压缩和膨胀，吸入和排出阀无法打开，出现抽不出油的现象。,(3) 漏失影响, 排出部分漏失, 吸入部分漏失, 其它部分漏失 如油管丝扣、泵的连接部分及泄油器不严等,3.提高泵效的措施
15、,(1)选择合理的工作方式,连喷带抽井选用大冲数快速抽汲，以增强诱喷作用。,深井抽汲时，S和N的选择一定要避开不利配合区。,(2)确定合理沉没度。,(3)改善泵的结构，提高泵的抗磨、抗腐蚀性能。,(4)使用油管锚减少冲程损失,(5)合理利用气体能量及减少气体影响,选用大冲程、小冲次，减小气体影响，降低悬点载荷，特别是稠油的井。,四、地面示功图分析,示功图：载荷随位移的变化关系曲线所构成的封闭曲线图。,地面示功图或光杆示功图：悬点载荷与位移关系的示功图。,(一)理论示功图及其分析,1.静载荷作用下的理论示功图,静载理论示功图,2.考虑惯性、振动载荷后的理论示功图,考虑惯性和振动后的理论示功图,(
16、二)典型示功图分析,典型示功图：某一因素的影响十分明显，其形状代表了该因素影响下的基本特征的示功图。,1.气体和充不满对示功图的影响,有气体影响的示功图,气体影响示功图,充满系数：,气锁,充不满影响的示功图,充不满现象：地层产液在上冲程末未充满泵筒的现象。,液击现象：泵充不满生产时，柱塞与泵内液面撞击引起抽油设备受力急剧变化的现象。,充不满的示功图,2.漏失对示功图的影响, 排出部分的漏失,泵排出部分漏失,柱塞的有效吸入行程：,泵效：, 吸入部分漏失,吸入凡尔漏失,柱塞的有效吸入行程：,泵效：,吸入凡尔严重漏失,吸入部分和排出部分同时漏失,吸入凡尔和排出凡尔同时漏失,3.柱塞遇卡的示功图,柱塞在泵筒内被卡死在某一位置时，在抽汲过程中柱塞无法移动而只有抽油杆的伸缩变形，图形形状与被卡位置有关。,活塞卡在泵筒中部,4.带喷井的示功图,在抽汲过程中，游动阀和固定阀处于同时打开状态，液柱载荷基本加不到悬点
