抽油泵和抽油杆
采油基本名词解释
采油基本名词解释1、机械采油-----用各种机械将油采到地面上来的方法。
2、抽油机----是带动井下抽油泵工作的地面机械。
3、抽油杆----是抽油机井的细长杆件,它上接总杆,下接抽油泵起传递动力的作用。
4、光杆----是钢质圆形杆件,它上连抽油机下连抽油杆,起传递动力的作用。
5、悬绳器----是驴头和光杆的连接装置。
6、抽油泵-----由抽油机带动把井内原油举升到地面的井下装置。
7、套管----用水泥固定在井壁上的钢管,起封隔油汽水层、加固油层、井壁的作用。
8、油管----下入套管中间的无缝钢管。
9、静液面----抽油机关井后,环空液面缓升到一定位置稳定下来的液面。
10、动液面----抽油机正常生产时,井口至液面的距离。
11、泵效----抽油泵的实际排量与理论排量的比值。
12、沉没度-----泵深与动液面的差值。
13、冲程----驴头往复运动,带动光杆运动的高点和低点的距离。
14、冲数----抽油泵活塞在工作筒内每分钟往复运动的次数。
15、充满系数----抽油泵活塞完成一次冲程时泵内进入油的体积和活塞让出的体积的比。
16、气锁-----当深井泵内进入气体后,使泵抽不出油的现象。
17、示功图----示功仪在抽油机一个抽吸周期内测取的封闭曲线。
18、压裂-----利用水力作用,使油层形成裂缝的方法。
19、井别----根据钻井目的和开发的要求,把井分为不同的类别。
20、探井----经过地球物理堪探证实有希望的地质构造为了探明地下情况,寻找油气田而钻的井。
21、资料井-----为了编制油田开发方案所需要的资料而钻的取心井。
22、生产井----用来采油的井。
23、注水井----用来向油层内注水的井。
23、正注井---从油管向地层注水的井称为正注井。
24、反注井---从套管向地层注水的井称为反注井。
25、油补距----从油管挂平面到钻盘补心的距离。
26、套补距----从套管最末一根节箍上平面到钻盘补心的距离。
抽油杆断脱的成因分析与防治对策
抽油杆断脱的成因分析与防治对策抽油杆断脱是油田采油过程中常见的问题,一旦发生将对油田生产造成严重影响,甚至影响到整个油田的开发进程。
对抽油杆断脱的成因进行深入分析,并提出相应的防治对策对于保障油田的稳定生产具有十分重要的意义。
一、抽油杆断脱的成因分析1. 动作不规范采油现场的操作人员在进行抽油杆动作时,如果动作不规范,如顶驱过猛、冲击过大等均会导致抽油杆断脱。
2. 抽油杆材质问题抽油杆本身的材质问题,如内部存在缺陷、裂纹等都可能成为抽油杆断脱的隐患。
3. 抽油杆疲劳损伤长期的高频次运动会导致抽油杆的疲劳损伤,超过其承载极限就会发生断脱。
4. 抽油杆受力过大抽油杆在受力过大情况下,如承受过大载荷、受到外力冲击等也容易断脱。
5. 抽油泵工作异常抽油泵的工作异常,比如启动不顺畅、运行不稳定等都会对抽油杆产生不良影响,导致断脱。
二、抽油杆断脱的防治对策1. 规范操作提高操作人员的技术水平,规范操作流程,严格按照操作规程进行操作,避免因操作不规范造成的抽油杆断脱事件发生。
2. 定期检查定期对抽油杆进行全面检查,检查抽油杆的材质、疲劳程度、受力情况等,及时发现问题并进行处理,确保抽油杆的健康状态。
3. 加强维护加强对抽油杆的维护保养工作,延长抽油杆的使用寿命,减少断脱事件发生的可能性。
4. 抽油泵监控对抽油泵进行严格的监控,一旦发现抽油泵运行异常,及时停机检修,排除故障,避免故障对抽油杆的影响。
5. 抽油杆设计优化通过改进抽油杆的设计,优化抽油杆的结构和材质,提高抽油杆的抗压能力和疲劳寿命,从根本上减少抽油杆断脱的可能性。
三、抽油杆断脱的对策实施1. 完善制度建立健全相关的操作规程和制度,明确操作人员的操作责任和要求,确保操作流程的规范性。
2. 加强培训加强对操作人员的技术培训,提高其操作水平和安全意识,使其能够熟练掌握操作技能并严格执行操作规程。
3. 强化监管加强对抽油杆的质量监管,确保抽油杆的质量达到标准要求,减少因抽油杆材质问题导致的断脱事件发生。
抽油杆、油管、抽油泵管理办法
发行版本:C抽油杆、油管、抽油泵管理办法修改次数:0文件编号:QG/HBYT031-2008页码:1/51 范围本办法规定了抽油杆、油管、抽油泵及井下配套工具的存放、发放、领取、杆柱组合设计、现场施工、作业监督及更新等管理内容与要求。
本办法适用于公司各油气生产单位、采油工艺研究院。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本办法的引用而成为本办法的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本办法,然而,鼓励根据本办法达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件中,其最新版本适用于本办法。
SY/T 5903-93 抽油杆杆柱组合设计方法3 职责3.1 钻采工程部是抽油杆、油管、抽油泵及井下配套工具的归口管理部门,负责组织进行质量技术分析及适用性评价,监督、检查库存、日常保养、发放、回收及修复等管理工作。
3.2 各油气生产单位负责抽油杆、油管、抽油泵及井下配套工具的日常使用及维护管理工作。
3.3 采油工艺研究院负责新区新井的杆柱组合设计;各油气生产单位负责老区新井和老区老井的杆柱组合设计。
4 管理内容中国石油华北油田公司2008-07-04 发布2008-07-04实施QG/HBYT 031-2008 页码:2/54.1 杆柱组合设计杆柱设计时,设计单位要严格执行SY/T 5903-93《抽油杆杆柱组合设计程序》、QG/HBYT046-2008《采油工程方案设计管理程序》。
设计工作必须根据诊断测试结果进行,并注明最大允许使用载荷。
4.2 购置钻采工程部组织抽油杆、油管、抽油泵及井下配套工具的适用性分析,提出技术参数、性能及要求。
电子商务部组织产品的购置,执行QG/HBYT075-2008《物资采购与供应管理程序》。
4.3 拉运杆、管拉运时应用平板车,装车时要保持杆、管平直、不许互相碰撞、蹩劲,防止弯曲。
同时,杆、管两端必须带好护丝以免损坏丝扣。
抽油泵、油管基本知识
抽油泵基本知识1、柱塞与泵筒配合(1)尺寸配合要求及范围(公差范围),ⅠⅡⅢ级分别是什么数值?答:所有规格泵的泵筒公差都是D05.0+,柱塞公差都,同以基本尺寸的泵筒、柱塞直径(mm)从基本尺寸开始递是d0013-.0减0.025mm形成间隙,即d1=D-0.025、d2=D-0.075 d3=D -0.075......泵的等级一般分为ⅠⅡⅢ级等,不同等级表示间隙的大小,不代表泵的制造质量。
Ⅰ级泵的间隙为0.025~0.038Ⅱ级泵的间隙为0.050~0.063Ⅲ级泵的间隙为0.075~0.088(2)和漏失量有什么关系及影响?答:各种间隙抽油泵的最大漏失量见GB/T18607-2001 64页配合间隙最大漏失量推荐值。
采用较大间隙、润滑性好、摩擦阻力小,但漏失量大、采油效率低。
采用过小间隙,润滑性差、柱塞与泵筒易磨损,缩短泵使用周期,甚至卡泵。
(3)含沙量高的油井为什么要用Ⅰ级泵?答:为了防止固体颗粒(如石英砂、粘土、金属颗粒等)进入泵筒和柱塞的环形间隙之间,形成卡阻。
对于含沙井,如沙粒很粗,且井液粘度较小,推荐使用Ⅰ级抽油泵。
(4)防沙泵、长柱塞泵和等径较多为什么?随着原油开采力度的加大,油井出沙越来越严重,导致了抽油泵砂磨、砂埋和砂卡,严重影响了油井的正常使用。
因此各油田较多地采用长柱塞抽油泵,长柱塞防砂卡抽油泵和等径抽油泵来进行开采。
(5)带“刮沙杯”的抽油泵用在什么地方效果最好?刮砂杯抽油泵主要用于含砂量较大及结蜡,结垢油井。
2、柱塞表面硬化处理一般有那些工艺?喷镍和镀铬各有什么特点?柱塞表面硬化处理一般有喷焊和镀铬两种工艺。
喷焊柱塞在硬层厚度、结合强度、耐磨、抗腐蚀和易形成油膜等方面都优于镀铬柱塞,且与碳氧共渗泵筒、镀铬泵筒,镍磷镀泵筒都能构成良好的匹配,使用日渐广泛。
3、泵筒内壁硬化处理有几种工艺?碳氮共渗(或渗碳)、镀铬、镀镍各有什么特点?处理厚度和加工后厚度分别是多少?硬层厚度为什么不宜过大?泵筒内表面处理有碳氮共渗、镀铬、镍磷合金镀、感应淬火等。
抽油泵及抽油杆
抽油泵附件——气锚
(1)利用滑脱效应的回转式气锚
1-排气阀;
2-排气孔;
3-气帽;
4-进液孔;
5-外壳; 6-吸入管
1-套管;2-油管;3-柱塞;4-泵 筒;5-支撑接头;6-油管进口接 缝;7-隔板;8-砂锚;9-生产层
1-二级气锚外壳;2-二级吸入管;3-一级气锚外壳; 4-一级吸入管;5-分离高度
胜采培校
分类——按结构和原理分类
组合式泵筒泵
管式泵 整体泵筒泵 厚壁泵筒泵
薄壁泵筒泵
抽油泵 定筒式泵 杆式泵 动筒式泵 厚壁泵筒
薄壁泵筒 组合泵筒 厚壁泵筒
薄壁泵筒 组合泵筒
分类——按用途分类
常规泵 抽油泵 防砂泵 防气泵 防腐耐磨泵 抽稠泵 特种泵 串联泵 分输混出泵 双作用和三作用泵 油气分采泵
特种抽油泵----动筒式防砂卡泵
1、结构:如左图所示,由出油凡尔、进油凡尔、 柱塞、泵筒、沉砂管、沉砂尾管组成。 2、特点:柱塞固定,泵筒做抽汲运动。
3、工作原理: 抽油杆带动泵筒上行时,泵筒与柱塞形成 的封闭腔室的容积增大,压力减小,原油在 沉没压力作用下,通过双通接头的进油孔打 开进油凡尔进入其封闭腔。下冲程时进油凡 尔打开,原油排出泵筒进入油管。由于泵筒 运动,泵筒和柱塞腔室中的油液始终处于挠 动状态,砂子不易在泵筒中沉积卡泵。油液 排出泵筒后,大部分砂粒被带到地面,一部 分携带不到地面的砂粒,由于出油凡尔的关 闭,不能再回落到泵筒内。因地面设备原因 或停电等造成停抽时,泵上油管中的砂子则 通过沉砂管和泵筒之间的环形沉砂通道下沉 到泵下的沉砂尾管中,从而有效地防止砂卡 抽油泵。
①锚定力必须大于向上和向下的各种载荷。 ②油管锚锚定后,管柱必须始终保持不发生弯曲现象。油管 锚定后,必须施加足够的预应力。(可上提油管来实现) ③油管锚还应具有保证油管断脱后不落井底的功能。
抽油机基础知识培训
●利用试泵法诊断
这种方法是往油管中注入液体,根据泵压的变化来判断抽 油泵故障。
一种是把活塞放在工作筒内试泵,如果泵压下降或没有压 力,则为活塞及游动凡尔、固定凡尔均漏失;
另一种是把活塞拔出工作筒,打液试泵,如果没有压力或 压力下降,则为固定凡尔严重漏失。
●利用憋压诊断
抽油机井憋压诊断方法是用憋压时所取得的油压与憋压时 间的关系曲线来分析泵况的方法。它是在抽油机运转和停抽 状态下,关闭回压阀憋压,各测一条压力与时间的关系曲线 来判断泵况。
目录
一、抽油机结构及工作原理 二、抽油杆和抽油泵 三、抽油机日常检查与技术管理 四、抽油机常见故障判断及处理方法
1、抽油装置
抽油机 设 抽油杆 备 组 抽油泵 成
其它附件
1-吸入阀;2-泵筒; 3-柱塞; 4-排出阀; 5-抽油杆;6-油管; 7-套管; 8-三通; 9-盘根盒;10-驴头; 11-游梁; 12-连杆; 13-曲柄; 14-减速箱; 15-动力机
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。
2、泵的工作原理:抽汲过程
① 上冲程 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)与泵内压力之差的作用 下被打开。
泵内吸入液体、井口排出液体。
该机工作时,依靠其游梁后臂有效长度的有规律变化实现负 载大时平衡力矩大,负载小时平衡力矩小的工作状态,从而加强 抽油机的平衡效果,实现节能意图。
目录
一、抽油机结构及工作原理 二、抽油杆和抽油泵 三、抽油机日常检查与技术管理 四、抽油机常见故障判断及处理方法
1、抽油泵:机械能转化为流体压能的设备
抽油杆(第二组)
抽油杆抽油杆是抽油机井的细长杆件,它上接总杆,下接抽油泵起传递动力的作用。
抽油杆单根长度为六米,材质一般是高碳钢表面镀硬铬,在油管内用内螺纹箍一根根连接起来一直延伸到地下油层处的活塞上,通过往复运动来泵油.目前的油井长度一般在两千米左右,以胜利油田为例,最深的以达三千余米.抽油杆的发展抽油杆是有杆抽油设备的重要部件,它将抽油机的动力传递给井下抽油泵。
抽油杆柱是由数十根或数百根抽油杆通过接箍连接而成。
在采油过程中,抽油杆柱承受不对称循环载荷的作用,工作介质为井液(原油和矿层水),而许多抽油井的井液含有腐蚀介质。
因此,抽油杆的主要失效形式为疲劳断裂或腐蚀疲劳断裂。
抽油杆的断脱事故会严重影响原油产量,增加了修井费用,提高了原油成本。
抽油杆有近百年的历史。
最原始的抽盐卤杆是用藤条做的。
第一个金属抽油杆专利(U.S.528168)是美国于亥俄州的Samuel M.Jones于1894年10月30日获得的。
近20年来,国内外在抽油杆的制造方面采用了许多新材料、新设备、新技术和新工艺,如采用多元素合金钢、玻璃钢;采用中频感应透热设备加热及自动化平锻机进行锻造,采用中频感应加热淬火装置及红外光导智能测温仪器,抽油杆头部不旋转加工生产线,接箍自动生产线;以及先进的锻模设计技术,抽油杆外螺纹滚压工艺,接箍内螺纹半切削半挤压工艺,摩擦焊接工艺,喷丸强化工艺,表面感应淬火工艺等,大大提高了抽油杆的制造水平和产品质量。
为了满足大泵强采、小泵深抽、稠油井、高含腊井、腐蚀井和斜井采油的需要,国内外开发了许多特种抽油杆,如超高强度抽油杆、玻璃钢抽油杆、空心抽油杆、KD级抽油杆、连续抽油杆、电热抽油杆、钢丝绳抽油杆和铝合金抽油杆等,并研究了许多抽油杆柱的配套件,如长冲程高强度光杆、无牙光杆卡子、旋杆器、减震器、石墨可调心光杆密封盒、滚轮接箍、扶正器、刮蜡器、加重杆、防脱器、脱接器、磁防蜡器和泵空控制器等,进一步提高了抽油杆的使用寿命和应用范围。
采油知识——精选推荐
采油知识采油基础知识⼀、常见名词1、抽油机:就是抽油井地⾯机械传动装置。
它和抽油杆、抽油泵配合使⽤,将井下原油抽到地⾯。
2、三抽设备:抽油机、抽油杆、抽油泵3、采油井:即⽣产井,它是利⽤地⾯机械设备把地下原油采出地⾯的井为采油井。
也就是通常我们所说的抽油井。
4、抽油机井资料录取的九全九准是指:油压(回压)、套压、产量、电流、汽油⽐、原油含⽔、⽰功图、动液⾯(流压)、静液⾯(静压)。
5、回压:即油压,它与套压⼀般在井⼝压⼒表上直接读取。
6、油管压⼒:简称油压,它表⽰油⽓从井底流到井⼝后的剩余压⼒。
7、套管压⼒:简称套压,它表⽰油、套环形空间内油⽓在井⼝的剩余压⼒。
8、动液⾯:抽油井在正常⽣产过程中,测得的油、套管环形空间中的液⾯深度叫动液⾯。
9、静液⾯:抽油井关井后,油套管环形空间液⾯逐渐上升,当升到⼀定位置并稳定下来时,测得的液⾯深度叫静液⾯。
10、沉没度:就是固定凡尔与动液⾯之间的距离,也就是动液⾯到深井泵之间的距离。
11、⽰功图:是描绘抽油机井驴头最⼤悬点载荷与光杆位移的关系曲线。
通过测得的⽰功图,及时了解抽油机负荷变化及深井泵井下的⼯作情况,为合理开采提供重要依据,依次选择适当的抽油参数,同时还能判断油层供液能⼒的好坏程度。
12、⽇产油⽔平:是指⽉产油与当⽉⽇历天数的⽐值。
单位为吨/⽇。
13、综合含⽔:是油⽥⽉产⽔量与⽉产液量⽐值的百分数。
它是反映油⽥原油含⽔⾼低的指标,是进⾏油藏动态分析、开发及注采动态分析的重要指标。
综合含⽔=⽉产⽔/⽉产液*100%14、⽣产压差:⽬前地层压⼒与油井⽣产时测得的井底流动压⼒的差值叫⽣产压差。
15、原始地层压⼒:地层未开采时测得的油层中部压⼒,地层压⼒随地层深度增加⽽增⼤。
16、⽬前地层压⼒:⼜称静压。
油⽥投⼊开发后,关井压⼒恢复后所测得的油层中部压⼒。
是油层能量的标志。
17、总压差:⽬前地层压⼒与原始地层压⼒之差,标志油⽥天然能量的消耗情况。
18、流动压⼒:是指在油井在正常⽣产时,所测得的油层中部压⼒,单位为兆帕(MPa)。
抽油杆
一)光杆
1、光杆分类及用途:
分为普通型和一端镦粗型 两种。位于抽油杆最上端,其作用是连接驴头钢丝绳与
井下抽油杆,并同井口盘根配合密封抽油井口。
d
d0
普通型光杆 d盘根
2、光杆材料及使用选择推荐方式 按照使用工况将光杆分为C级、D级、和 K级三个等级。
特种抽油杆
1、连续抽油杆
2、柔性抽油杆(钢丝绳抽油杆)
5、非金属带状抽油杆
2、抽油杆技术规范
抽油杆公称直径有:16mm(5/8in)、19mm(3/4in)、 22mm(7/8in)、25 mm(1in) 抽油杆的长度:常见的8m、7.62m,还有为组合 特别加工的1.0、1.5、2.5、3.0、4.0m五种长度。
4、抽油杆强度和抽油杆柱结构 1)许用折算应力:抽油杆在工作中承受驴头最大负荷下的最 大拉应力,同时承受着一个冲程中最大负荷和最小负荷作用 下的不对称循环应力。抽油杆许用折算应力,就是考虑了这 二者的综合作用,根据材料抗拉,抗疲劳性质而确定的数值。 实际工作中,实际应力不允许超过许用折算应力。
专题讲座
——抽油杆
二、抽油杆柱系统
上经光杆连接抽油机,下接抽油泵的柱塞, 其作用是将地面抽油机悬点的往复运动传递给井 下抽油泵。包括光杆、抽油杆、加重抽油杆。 抽油杆的受力特点:
抽油杆在工作中受交变载荷的作用。因此
在抽油杆内产生由最小应力 min 到最大应力 max
的不对称循环应力。 抽油杆的破坏形式:疲劳破坏
C级:碳钢,用于轻、中负荷的油井; D级:碳钢或合金钢,用于中、重负荷的油井;
K级:镍钼或铬钼合金钢,用于磨蚀和轻、中负 荷的油井。
制造光杆的碳钢材料是高强度的50~55号 优质碳素钢。
《抽油机和抽油泵》PPT课件
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14
5 、基本参数:悬点最大载荷、悬点最大冲程、悬点最大冲数、
减速箱曲柄最大允许扭距.
轻型——Pmax ≤ 30KN
载荷: 中型—— 30KN < Pmax ≤
重型——Pmax > 30KN 短冲程——Smax≤ 1m 冲程: 中冲程—— 1m < Smax ≤ 长冲程—— 3m < Smax ≤
驴头作用—将游
梁前端的往复圆弧 运动变为抽油杆柱 的垂直直线往复运 动,同时可保证抽 油时光杆始终对准 井口中心,承担井 下各种载荷的作用。
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9
驴头:
驴头根据移 开井口方式 分为
上翻式:驴头穿销为横穿式,
可上翻180°
侧转式:驴头穿销为立穿式,
可侧转180°
可拆卸式:螺栓连接
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100KN
3m 6m
超长冲程——Pmax > 6m
冲数:轻型抽油机多用快冲数,重型抽油机多用慢冲数。
扭矩:分10种,常用26 、 37 、 53 、 73
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(一)分类——按结构和原理分类
组合式泵筒泵
管式泵 整体泵筒泵
厚壁泵筒泵
抽油泵
薄壁泵筒泵 厚壁泵筒
定筒式泵 薄壁泵筒
杆式泵
组合泵筒 厚壁泵筒
胜利油田石油开发中心
抽油机、抽油泵简介
常规有杆泵采油装置 抽油机
抽油泵
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2
常规型游梁式抽油机
1、抽油机结构及特点
结构特点:
曲柄连杆机构和驴头分 别位于支架的前后两边,曲 柄轴中心基本上位于游梁尾 轴承的正下方。
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3
2、游梁式抽油机各部件的作用
采油设备
四、抽油机主要技术参数
• 抽油机主要技术参数见表4—1。 • •
五、抽油机主要成本构成和影响因素
1.成本构成
抽油机主要成本构成部件:底座总成、支架总成、曲柄、 平衡块、悬绳、驴头、游粱、游梁支承总成、横梁、连杆、 下偏杠铃、减速器等。 • 成本主要包括:原材料采购费用,外购件采购费用,工 厂加工、试验费用,管理费用,喷漆、包装、运输费用等。 •
2.HY型超高强度抽油杆
• (1)材质:20CrMoA。 • (2)用途:用于重、超重负荷油井。在D级抽 油杆基础上,采用表面淬火工艺,使其力 学性能达到H级抽油杆的要求。 • (3)执行标准:SY/T 5029--2006《抽油杆》 和SY/T 5643—1995《抽油杆维护与装卸 推荐作法》。
抽油杆公称直径有16mm(5/8in),19mm(3/4in),22mm(7/ 8in)和25mm(1in)等四种,抽油杆长度一般为8m左右,但为了方便 配杆柱而特别加工的1.0m,1.5m,2.5m,3.0m,4.0m五种长度。
图7 抽油杆结构示意图 1-螺纹倒角;2-螺纹;3-卸荷槽;4-卸荷槽圆弧; 5-推承面;6-台肩倒角;7-台肩;8-扳手方; 9一凸缘;10一过渡段;11一杆体
五、供应商分布情况
• •
1.抽油杆市场情况
加工抽油杆所需技术含量较低,制造工 艺比较简单,但属于劳动力和资金密集的 行业,其年消耗量大,且相对稳定。由于 门槛低,进入企业较多,产能过剩,市场 上处于供大于求的态势。
2 国内主要供应商
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 胜利孚瑞特石油装备有限公司、 淄博弘扬石油设备有限公司、 山东墨龙石油设备公司、 济源石油设备有限公司、 胜利油田高原石油装备有限公司、 山东九环石油机械公司、 东营铁人抽油杆有限公司、 内蒙古第一机械制造有限公司、 张家口探矿机械总厂、 铁岭中油机械设备制造有限公司。
抽油泵
普通抽油泵一结构普通抽油泵主要由泵筒、吸入阀、活塞、排除阀四大部分组成。
按照抽油泵在井下的固定方式,可分为管式泵和杆式泵。
1管式泵管式泵又称油管泵,特点是把外筒、衬套和吸入阀在地面组装好并接在油管下部先下入井中,然后把装有排出阀的活塞用抽油杆通过油管下入泵中。
衬套由材料加工成若干节,衬入外筒内部。
活塞是用无缝钢管制成的中空圆柱体,外表面光滑带有环状沟槽,作用是让进入活塞与衬套间隙的砂粒聚集在沟槽内,防止砂粒磨损活塞与衬套,并且沟槽中存的油起润滑活塞表面的作用。
检泵起泵时为泄掉油管中的油,可采用可打捞的吸入阀(固定阀),通过下放杆柱,让活塞下端的卡扣咬住吸入阀的打捞头,把吸入阀提出。
但是这种泵由于吸入阀打捞头占据泵内空间,使泵的防冲距和余隙容积大,容易受气体的影响而降低泵效。
目前大多数下入管式泵的井,是在油管下部安装泄油器,通过打开泄油器卸掉油管中的油。
在下入大泵的井中,由于活塞直径大于油管内径,不能通过油管下入活塞,采用的方法是先把活塞随油管下入井中,后下入抽油杆柱,利用一个称为脱节器的装置与泵中活塞对接。
管式泵结构简单,成本低,在相同油管直径下允许下入的泵径较杆式泵大,因而排量大。
但检泵时必须起下油管,修井工作量大,故适用于下泵深度不大,产量较高的井。
2杆式泵杆式抽油泵又称为插入泵,其中定筒式顶部固定杆式泵特点是有内外两个工作筒,外工作筒上端装有椎体座及卡簧(卡簧的位置为下泵深度),下泵时把外工作筒随油管先下入井中,然后装有衬套、活塞的内工作筒接在抽油杆的下端下入到外工作筒中并由卡簧固定。
另外还有固定点在泵筒底部的定筒式底部固定杆式泵,以及将活塞固定在底部,由抽油杆带动泵筒上下往复运动的动筒式底部固定杆式泵。
检泵时不需要起出油管,而是通过抽油杆把内工作筒拔出。
杆式泵检泵方便,但结构复杂,制造成本高,在相同的油管直径下允许下入的泵径教管式泵要小,适用于下泵深度较大,产量较小的油井。
目前常规抽油泵存在金属活塞和衬套加工要求高,制造不方便,且易磨损的缺点。
抽油杆详解(普通抽油杆、空心抽油杆、玻璃钢抽油杆、超高强度抽油杆、加重杆)
抽油杆培训资料内训专用抽油杆的现状及发展C 级抽油杆抽油杆的基本分类普通抽油杆特种抽油杆KD级抽油杆EL级抽油杆超高强度抽油杆空心抽油杆玻璃钢抽油杆其它D 级抽油杆加重杆HS级抽油杆断裂失效类型脱扣钢材的质量内在因素外在因素制造的质量运输保管损伤施工损伤腐蚀介质载荷影响井况偏磨抽油杆失效影响因素抽油杆现状及发展有杆泵采油问题:断、脱抽油杆载荷:1、抽油杆柱自身的重量。
2、油管内活塞以上杆管之间环空液柱的重量。
3、杆柱、液柱的惯性力4、摩擦力、杆柱弹性变形引起的振动5 、冲击载荷、回压、沉没压力等作用:它将抽油机的运动和能量传递给井下抽油泵。
要求:1、杆身直、螺纹清洁光滑、螺纹与杆体同心2、耐疲劳、耐磨、强度高普通抽油杆结构普通抽油杆的杆体为实心圆形断面的钢杆,两端为镦粗的杆头。
卸荷槽圆弧过渡区扳手方颈推承面台肩外螺纹接头凸缘杆头结构:外螺纹接头用来与接箍相连接。
卸荷槽用来减轻由于螺纹和截面变化引起的应力集中,提高抽油杆的疲劳强度。
推承面台肩在接箍与抽油杆连接时,使得接箍端面与推承面台肩的端面间产生足够大的应力,从而有效防止抽油杆在使用过程中脱扣及井液对螺纹的腐蚀。
扳手方颈用来装卸抽油杆时搭扳手用。
凸缘是作业时用来吊装抽油杆。
圆弧过渡区是避免构件截面和刚度的急剧变化,减小应力集中。
卸荷槽圆弧过渡区扳手方颈推承面台肩外螺纹接头凸缘抽油杆的规格:抽油杆的杆体直径分别为13、16、19、22、25、29mm,长度一般为8m或7.62m。
为了调节抽油杆柱的长度,还有长度分别为0.41、0.61、0.91、1.22、1.83、2.44、3.05、3.66m的短抽油杆。
等级材料抗拉强度σbMPa屈服点σsMPa伸长率δ%200mm收缩率ψ%冲击韧性JK 镍钼合金钢588-794≥372≥13≥60≥115.8C 碳钢或锰钢620-794≥412≥13≥50≥81.3D 碳钢或合金钢794-965≥620≥10≥50≥60.8抽油杆的材料及机械性能普通抽油杆分为C、D和K三个等级,C级抽油杆用于轻、中负荷的油井,D级抽油杆用于中、重负荷的油井,K级抽油杆用于轻、中负荷并有腐蚀性的油井。
抽油杆
抽油杆抽油杆是抽油机井的细长杆件,它上接总杆,下接抽油泵起传递动力的作用。
抽油杆单根长度为六米,材质一般是高碳钢表面镀硬铬,在油管内用内螺纹箍一根根连接起来一直延伸到地下油层处的活塞上,通过往复运动来泵油.目前的油井长度一般在两千米左右,以胜利油田为例,最深的以达三千余米。
抽油杆的发展抽油杆是有杆抽油设备的重要部件,它将抽油机的动力传递给井下抽油泵。
抽油杆柱是由数十根或数百根抽油杆通过接箍连接而成。
在采油过程中,抽油杆柱承受不对称循环载荷的作用,工作介质为井液(原油和矿层水),而许多抽油井的井液含有腐蚀介质。
因此,抽油杆的主要失效形式为疲劳断裂或腐蚀疲劳断裂。
抽油杆的断脱事故会严重影响原油产量,增加了修井费用,提高了原油成本。
抽油杆有近百年的历史。
最原始的抽盐卤杆是用藤条做的。
第一个金属抽油杆专利(U.S.528168)是美国于亥俄州的Samuel M.Jones于1894年10月30日获得的。
近20年来,国内外在抽油杆的制造方面采用了许多新材料、新设备、新技术和新工艺,如采用多元素合金钢、玻璃钢;采用中频感应透热设备加热及自动化平锻机进行锻造,采用中频感应加热淬火装置及红外光导智能测温仪器,抽油杆头部不旋转加工生产线,接箍自动生产线;以及先进的锻模设计技术,抽油杆外螺纹滚压工艺,接箍内螺纹半切削半挤压工艺,摩擦焊接工艺,喷丸强化工艺,表面感应淬火工艺等,大大提高了抽油杆的制造水平和产品质量。
为了满足大泵强采、小泵深抽、稠油井、高含腊井、腐蚀井和斜井采油的需要,国内外开发了许多特种抽油杆,如超高强度抽油杆、玻璃钢抽油杆、空心抽油杆、KD级抽油杆、连续抽油杆、电热抽油杆、钢丝绳抽油杆和铝合金抽油杆等,并研究了许多抽油杆柱的配套件,如长冲程高强度光杆、无牙光杆卡子、旋杆器、减震器、石墨可调心光杆密封盒、滚轮接箍、扶正器、刮蜡器、加重杆、防脱器、脱接器、磁防蜡器和泵空控制器等,进一步提高了抽油杆的使用寿命和应用范围。
抽油机,示功图
3、工作原理
电动机将其高速旋转运动传递给减速箱 的输入轴,经中间轴后带动输出轴,输出 轴带动曲柄作低速旋转运动.同时,曲柄 通过连杆经横梁拉着游梁后臂(或前臂)摆 动(或者是连杆直接拉着游梁后臂),游粱 的前端装有驴头,活塞以上液柱及抽油杆 柱等载荷均通过悬绳器悬挂在驴头上.由 于驴头随同游梁一起上下摆动,游梁驴头 便带动活塞作上下的、垂直的往复运动, 就将油抽出井筒.
1、分类:按泵在井 内安装的方式,分为管 式泵和杆式泵两种。
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 在抽油杆柱下端下入泵内。 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。 管式泵的特点: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,故适合深度不大, 产量高的井。 杆式泵的特点:结构复杂,制造成本高, 排量小,修井工作量小,故适合下泵 深度大产量较小的井。
(6)悬绳器
它是连接光杆和驴头的柔性连接件, 还可以供动力仪测示功图用. (7)底座:它是担负起抽油机全部重量 的惟一基础。下部与水泥混凝土的基 础由螺栓连接成一体。上部与支架、 减速器由螺栓连接成一体。由型钢焊 接而成,是抽油机机身的基础.
(8)减速器座:它的作用是固定减速器,承担减速 器的重量并使减速器提高,使曲柄能够旋转。高基 础井则无筒座,它由厚钢板焊接而成,与底座焊接 在一起,顶面加工水平,并有螺栓孔与减速器连接。 (9)电机座:它的主要作用是承载电机的重量,它 自成一体与抽油机底座由螺丝连接,它上面有井字 钢,目的是为了调整电机的前、后、左、右位置, 保持电机轮与减速器轮的“四点一线”,它是由槽 钢焊接而成。
油田专用杆式抽油泵介绍
油田专用杆式抽油泵介绍油田专用杆式抽油泵是一种用于油井中抽取油液的设备。
它由泵体、上下接头、抽油杆、阀座、阀片等部件组成。
杆式抽油泵主要由泵体、上下接头、抽油杆、阀座、阀片等组成。
泵体是泵的主要组成部分,由泵壳、泵盘、泵座、抽油杆套等构成。
在泵体中央有一个孔,用于连接上下接头。
上下接头通过抽油杆连接到泵体和油管系统上。
泵体内部由一对对称的偏心轴套成一组球形导向杆可任意转动。
这种构造可以避免泵体中空间的组织物、金属层和污水不能通过油管流动起伏的现象。
杆式抽油泵可提取不同类型的液体,包括原油、天然气、石油和其他液体。
这种泵常用于油田的原油生产过程中。
它适用于高度不断变化的输送介质,具有很高的适应性和自我修复能力。
杆式抽油泵能够处理高粘度的液体,对含有固体颗粒的液体也有很好的耐磨性。
杆式抽油泵的工作原理如下:当泵体与上下接头相连时,抽油杆封闭了泵腔,并通过泵体的偏心轴旋转。
液体通过与泵体内壁之间的泵腔封闭,并经过泵体的导叶进入泵腔。
然后,液体通过旋转的抽油杆被抽送到泵体的出口,进一步被输送到油管系统。
杆式抽油泵具有许多优点。
首先,它的结构简单,维护方便。
其次,它的能效较高,可靠性强。
杆式抽油泵能够灵活适应不同类型的泵站和泵房,可通过调整泵的旋转速度来控制输送流量。
此外,杆式抽油泵的输送效果好,具有较长的使用寿命。
它可以适应不同的工况条件,表现出很好的适应性和可靠性。
然而,杆式抽油泵也存在一些局限性。
首先,由于泵体和抽油杆之间存在磨损,所以泵的效率会随着使用时间的延长而下降。
其次,抽油杆的长度限制了泵的提升高度。
最后,如果泵体设计不合理,容易出现泄漏和振动现象。
为了提高杆式抽油泵的性能,研发人员进行了许多改进和创新。
一种常见的改进是增加泵体和抽油杆之间的润滑油腔,以减少磨损和摩擦。
另外,各个部件的材质选择和热处理也会对杆式抽油泵的性能产生影响。
总之,杆式抽油泵是一种在油田中广泛应用的设备。
它通过旋转的抽油杆将液体从油井中提取到地面,具有结构简单、维护方便、能效高等优点。
石油开采中的人工举升技术
石油开采中的人工举升技术石油是人类生产和生活的重要能源之一,而石油开采中的举升技术起着至关重要的作用。
人工举升技术是指通过机械装置将石油从地下井眼举升到地面的一种方法。
本文将介绍石油开采中常用的人工举升技术,包括抽油杆泵、电潜泵和潜油泵三种。
一、抽油杆泵抽油杆泵是石油开采中最常见的人工举升技术之一。
它由抽油泵、抽油杆和地面驱动设备组成。
在油井内,抽油泵通过螺杆或者柱塞运动,吸入地下的石油并将其推到地面。
抽油杆负责传递动力并支撑抽油泵。
地面驱动设备提供动力以使抽油泵正常运转。
抽油杆泵具有结构简单、维护方便的优点。
它适用于油井较浅的情况,通常能够满足中小型石油田的开采需求。
然而,由于受制于地下石油的粘度和沉积,抽油杆泵在深度较大及高粘度油田的开采中存在一定的限制。
二、电潜泵电潜泵是一种应用广泛的人工举升技术,特别适用于深层次的石油开采。
它由电动机、泵和电缆组成。
电潜泵装置被安装在油井中,通过电缆与地面上的电源相连接。
电动机驱动泵体内的叶轮旋转,进而将石油抽上地面。
电潜泵的优点在于可以适应不同井深和井径的需求,且能够有效应对高粘度油田的开采,具有较高的抽油效率。
然而,电潜泵的安装和维护相对较为复杂,需要专业的技术人员进行操作。
此外,电潜泵的使用寿命相对较短,需要定期更换。
三、潜油泵潜油泵是一种利用压缩气体或液体形成气垫或液垫以推动石油提上地面的人工举升技术。
潜油泵由气驱器、上冲泵和气驱装置组成。
气驱器产生压缩气体或液体垫层,当压力释放时,垫层会推动上冲泵将石油抽出地下,从而实现油井的人工举升。
潜油泵具有可以适应大井深和泵抽程度的优势,适用于高度变化较大的油井。
它的操作相对简单,且在油井控制中能达到较为平滑的液柱。
然而,潜油泵的抽油效率较低,通常需要较大的泵径和较高的气驱压力才能保证正常的抽油过程。
综上所述,石油开采中的人工举升技术是确保石油开采工艺顺利进行的重要环节。
抽油杆泵、电潜泵和潜油泵是三种常用的人工举升技术。
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1.2.2 空心抽油杆
空心抽油杆是以钢管为本体,利用摩擦焊接技术将带外 螺纹和内螺纹的接头分别连接在两端,不须用接箍连接, 与杆上的内外螺纹连接成管柱。 这种抽油杆除与普通抽油杆一样可作为传动件外,还可 以从管的内通径向井下注入破乳剂、稀释剂、防腐剂、 热油等,以降低原油粘度,控制油井结蜡,特别适应于 稠油井和结蜡井的开采。空心抽油杆与无管泵配套使用, 使原油从其内孔流到井口,既起抽油杆作用,又起油管 作用。由于空心抽油杆抗扭能力比普通抽油杆强,适用 于驱动井下螺杆泵。
2. 抽油杆柱的失效
抽油杆柱在工作时作上下往复运动,是一个复杂的振动 系统,其工作条件相当恶劣。抽油杆柱失效是有杆抽油 系统主要失效形式之一。抽油杆柱失效的原因主要有以 下几个方面: 2.1腐蚀疲劳破坏 抽油杆柱在往复运动中,周期性地承受和卸掉井液液柱 的重量加上杆柱本身的重量,使其受到不对称的循环载 荷。上部杆柱在拉—拉应力循环下工作,下部杆柱处于 拉—压应力循环之下。在循环应力作用下,抽油杆柱易 产生疲劳裂纹,裂纹的不断扩展最终导致杆体断裂。 绝大多数油井的井液都含有NaCl,CO2成H2S等腐蚀介 质。处于脉动应力作用下的抽油杆柱,在腐蚀环境中, 应力疲劳极限大幅度下降,加速了抽油杆柱的疲劳断裂, 所以抽油杆杆体断裂失效主要是腐蚀疲劳失效。
1.3 抽油泵的mm。
⑵柱塞长度:指泵柱塞的名义长度,m。
⑶泵筒长度:泵筒上下接箍之间的长度,m。 ⑷加长短节长度:泵筒上下所配加长短节的长度,m。
2.抽油泵的排量
抽油泵实际上是一个单缸单作用立式柱塞泵,其理论排 量为:
QT=1440FSn 地面实际得到的液体排量与理论排量有较大的差别,这 主要是由四个因素引起的,这四个因素为:抽油杆柱和 油管串在载荷作用下的弹性变形使柱塞的有效冲程Sp小 于悬点冲程S;柱塞与泵筒之间存在漏失(软柱塞除外) 及泵阀的滞后引起的漏失;自由气的影响;液体降温后 的收缩。这些影响因素通常用泵效表示。
1.2 几种新型抽油杆
1.2.1 玻璃纤维抽油杆
玻璃纤维抽油杆是由玻璃纤维杆体和两端带外螺纹及扳 手方的钢接头组合而成。钢接头是利用特殊的粘接工艺 与杆体连接在一起的。 玻璃纤维抽油杆的特点是:重量轻,其密度不到钢材密 度的1/3,可以大大降低抽油机的悬点载荷,减少能量的 消耗;弹性模量小,比钢材小接近一倍,合理选择冲次 可使抽油泵柱塞超冲程工作,提高有效冲程长度,增加 产量;抗腐蚀性能好,使用寿命长,但玻璃纤维抽油杆 不能承受压缩载荷,只能用作油井上部杆柱,并且不适 宜大斜度井和井眼急剧变化的井段。另外,使用温度不 能超过163℃。
实际抽油泵排量为
Q=ηB· T Q
3.抽油泵的泵效
抽油泵实际排量小于理论排量,二者的比值实际上是泵 的排量系数,在采油工程中通称为泵效。抽油泵的泵效 主要受四个因素的影响,可表示为: ηB=ηsηcηqηV 其中ηs是冲程损失的影响;ηq表示漏失的影响; ηc 是气 体的影响;ηV为液体降温收缩的影响。
第3节 抽油泵
1.抽油泵的结构和类型
1.1 抽油泵的基本结构 抽油泵实际上相当于单缸单作用柱塞泵的水力部分, 主要由泵筒、柱塞和泵阀组成,典型的抽油泵结构如 下图所示。
1.2 抽油泵的基本类型
抽油泵的基本类型可分为两类:管式泵和杆式泵。二 者的主要区别在于泵筒的固定方式不同。
管式泵(如下图a所示)的泵筒通过接箍固定在油管 串的最下部,随油管一起下入井内;杆式泵(如下图 b、c所示)的特点是整个泵作成一体,接在抽油杆柱 下端,随抽油杆一起下入井内,然后用固定装置固定 在油管中。杆式泵有两种基本结构:定筒式(图b) 和动筒式(图c)。定筒式泵工作时泵筒固定,柱塞作 上下往复运动,泵筒在油管内一般用卡簧和支承环固 定。动筒式泵工作时泵筒作上下往复运动,而柱塞则 固定在油管下端的锥座上。
第4节
1. 概 述
抽油杆
抽油杆是有杆抽油设备的重要部件,它将地面抽油机的 能量传到井下,带动井下泵工作,抽油杆的强度决定了 整套抽油设备的下泵深度和排量。 1.1 抽油杆的结构、材料 普通抽油杆,其杆体是实心圆形断面的钢杆,两端为带 外螺纹的接头和扳手方颈等构成的杆头。杆与杆之间通 过接箍连接。GB7229-87《抽油杆及其接箍 》规定,抽 油杆的杆体直径分为13、16、19、22、25、29mm等级 别,长度为7.62m和8m。抽油杆所用材料分为C、D、 K三个等级(见表4-6)。
2.2 磨损和机械损伤 抽油杆柱在油管中上下往复运动,抽油杆的某些部位 会与油管壁接触,从而被磨损,当磨损到一定程度, 其断面不足以承受所受的载荷时,发生断裂。另外, 在起下抽油杆操作中或运输过程中,有时会在抽油杆 表面留下机械伤痕。这种有表面伤痕的抽油杆,在井 下腐蚀环境中和交变载荷作用下,伤痕一般会成为疲 劳裂纹的起源,结果加速了抽油杆的腐蚀疲劳破坏。 2.3 脱、滑扣 抽油杆柱在下行时,下部会受到下行阻力,使下部杆 柱失稳弯曲,而上行时又拉直,这种周期性的失稳弯 曲和拉直,使抽油杆柱受到一个旋转扭矩,造成螺纹 连接松动。螺纹连接松动后无法承受上行时的拉伸载 荷,结果发生脱扣或滑扣事故,另外,螺纹加工不合 格也往往是造成抽油杆滑扣的原因之一。
(b)
(c)
(a)
管式泵与杆式泵相比,结构简单,且由于泵的外廓尺 寸不受油管内径限制,柱塞直径可以作得较大,因此 排量较大;但修井作业时只有将抽油杆和油管一起起 到地面,才能将整个油泵起出。杆式泵检泵很方便, 只要起出抽油杆即可将泵一起取出,节省起下作业时 间,减少油管螺纹的磨损,但结构复杂,制造成本高, 柱塞直径小,排量低。因此,一般在深井、低产井常 用杆式泵,浅井、高产井往往采用管式泵。 表征抽油泵技术性能的参数主要为(SY-5059-91)
1.2.3 连续抽油杆 这种抽油杆用连续的圆钢制成,没有接箍,卷绕在一个 大滚筒上。 连续抽油杆的主要优点是:没有接箍,大大降低了抽油 杆柱的失效率,因为抽油杆柱失效的65%~80%是由于 螺纹连接失效造成的;可减小对油管的磨损;可降低抽 油杆的工作应力,这是由于没有接箍和头部镦粗部分, 一般情况比相应的普通抽油杆柱减轻8%~10%的重量; 可减轻修井作业的劳动强度,提高作业效率;由于没有 接箍,减少了井液在油管内的流动阻力。 连续抽油杆存在的主要问题是:由于装连续抽油杆的大 滚筒直径太大,运输时有一定的困难;制造质量要求高, 成本较高。
7.抽油泵实际排量比理论排量减少的原因是什么? 8.抽油杆失效的原因有哪些? 9.链条抽油机有何特点? 10.什么是游梁抽油机的有效冲程长度?影响有效冲程 长度的因素有哪些?
作业: 1.游梁抽油机有哪几种基本形式? 2.游梁抽油机有哪些基本参数?抽油机代号是怎样表 示的?CYJ2-0.6-2.8y和CYJ10-3-37Q的含义是什么? 3.游梁抽油机驴头悬点载荷分几类?共几种?作用方 向如何? 4.游梁抽油机为什么要平衡?平衡方式有哪几种?各 有何特点? 5.什么是游梁抽油机的结构不平衡重?怎样进行测定? 6.游梁抽油机有哪几种抽吸工况?各有何特点?