有杆抽油装置

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采油装置中的“三抽设备”

采油装置中的“三抽设备”深井泵采油装置最常用的是游梁式抽油机——抽油泵装置，它包括抽油机、抽油井井口装置的地面部分和包括抽油杆、抽油泵、油管等井下部分组成，其中抽油机、抽油杆、抽油泵是这种抽油装置最主要的部件，即所谓的“三抽设备”。

1．抽油机抽油机是抽油井地面机械传动装置，它和抽油杆、抽油泵协作使用，可以将井下原油抽到地面。

因抽油机的结构和工作原理不同，可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。

游梁式抽油机按结构不同，可分为一般式和前移式（前置式）。

一般式的支架在驴头和曲柄连杆机构之间，前移式的曲柄连杆机构位于驴头和游梁支架之间。

抽油机的工作原理是电动机将其高速旋转运动传递给减速箱的输出轴，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后臂拉着游梁后臂（或前臂）摇摆（或者是连杆直接拉着游梁后臂）。

游梁前端装有驴头，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。

由于驴头伴同游梁一起上下摇摆，游梁驴头便带动活塞作上下、垂直的往复运动，将油抽出井筒。

2．抽油泵抽油泵也称深井泵，是有杆机械采油的一种专用设备，泵位于油井井筒中动液面以下肯定深度，依靠抽油杆传递抽油机动力，将原油抽出地面。

因在井内安装的方式不同，可分为管式泵和杆式泵两种。

现场应用较多的是管式泵。

管式泵泵径较大，排量较大、结构简洁、价格低廉，适用于产量高、油井较浅、含砂较多、气量较小的井使用；杆式泵泵径小，排量低、检泵便利，适用于产量低的深井。

抽油泵的工作原理是地面上的抽油机通过抽油杆带动泵的活塞上下往复运动，不断将油顶到地面。

泵的一次上下运动叫一个冲程，一次冲程的排液量理论上等于抽油泵活塞向上运动让出的体积。

实际上，抽油井生产时受各种因素影响，油井产液量并不等于理论排量，抽油井的实际产液量与泵的理论排量的比值叫做泵效，抽油机的泵效是一个重要的管理指标。

影响泵效的因素有三方面：（1）地质因素，如油井出砂、气体的影响、油井结蜡、原油高粘度以及原油中含有的腐蚀性水和气体；（2）泵的制造安装质量；（3）泵的工作参数选择。

有杆抽油系统——第3章抽油泵讲解

固定阀打捞装置由打捞体12、导向套13、弹簧14、销子 15、丝锥式打捞头16组成。
3.2 抽油泵的类型与结构
泵筒总成
泵筒是管式泵最主要的零件，其两端带有螺纹，内表面经热处理，具有良好的耐磨、耐腐蚀性能，并能保证与柱塞的高精度配合；泵筒接箍一端与泵筒连接并以额定的上扣扭矩来保证其内孔端面与泵筒端面的密封，另一端由管螺纹与加长短节连接并密封。
油管接箍直接连接在井下油管下端，起到把管式抽油泵固定在油管上的作用。
3.2 抽油泵的类型与结构
柱塞总成
柱塞总成由柱塞上部出油阀罩，上下出油阀球与阀座，柱塞，柱塞下部出油阀罩组成。
按柱塞两端的螺纹形式分为外螺纹柱塞和内螺纹柱塞。按表面强化工艺分为镀铬柱塞和喷焊柱塞。喷焊柱塞与镀铬柱塞相比具有表面孔隙率低，耐腐蚀性能好，更耐磨损，与各种内壁硬化和电镀的泵筒均能匹配使用等优点。
(1) 抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩
(2) 气体和充不满的影响 (3) 漏失影响 l
V液
V活
入

Sp S
(4)Bl
3.1 抽油泵的工作原理及工作特点
（四）提高泵效的措施
(1)选择合理的工作方式 ①选用长冲程、低冲次，减小气体影响，降低悬点载荷，特别是稠油井。 ②连喷带抽井选用大冲数快速抽汲，以增强诱喷作用。 ③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。
3.2 抽油泵的类型与结构
2．杆式抽油泵的结构及特点杆式泵在下泵时是将整个泵随抽油杆柱下入油管内
的预定位置并固定，所以又称之为“插入式泵”。按固定装置在泵上的位置和在抽油时泵筒上下移动
还是柱塞移动，可将杆式泵分成定筒式顶部固定杆式泵图1；定筒式底部固定杆式泵图2；动筒式底部固定杆式泵图3。

有杆抽油系统工艺设计

设计方案
针对高粘度原油的特点，选择具有较大排量和较高扬程的抽油泵，同时采用加热和降粘措施来降低原油粘度。
实施效果
通过工艺设计，该油田的有杆抽油系统实现了对高粘度原油的有效开采，提高了采收率。
案例三：复杂地形有杆抽油系统工艺设计
背景介绍
某油田处于复杂地形区，地面起伏较大，给有杆抽油系统的建设带来了一定的难度。
有杆抽油系统工艺设计
目录
CONTENTS
• 有杆抽油系统概述 • 工艺设计基础 • 工艺设计流程 • 工艺设计案例分析 • 工艺设计发展趋势与挑战
01 有杆抽油系统概述
CHAPTER
定义与特点
定义
有杆抽油系统是一种利用抽油杆作为动力传输元件，通过往复运动将地下的石油抽取到地面的机械采油方式。
自动化操作
利用机器人技术和自动化设备，实现抽油系统的自动化操作，减少人工干预和操作成本。
数据驱动优化
通过实时采集和分析生产数据，对抽油系统进行优化调整，提高采收率和降低能耗。
提高采收率与节能减排
采收率提升
研究和应用新型抽油技术，提高油井的采收率，增加油田的产量和经济效益。
节能减排
采用高效节能技术和设备，降低抽油系统的能耗和排放，符合绿色环保要求。
02 工艺设计基础
CHAPTER
抽油杆选择
根据油井的产液量、井深、井口压力等条件选择合适的抽油杆，确保能够满足生产需求。
考虑抽油杆的强度和刚度，以确保在正常生产过程中不会发生弯曲或断裂。
选择与现有抽油机相匹配的抽油杆，以保持系统的协调性和稳定性。
抽油泵选择
根据油井的产液量、含水率、粘度等参数选择合适的抽油泵，确保能够有效地将井液抽出。

有杆抽油系统的设计

188.5380.61860620.851.0290.9436400.1β=0.6580P s = 2.537400.1019.8ρl =0.95249801.15L p =11787850钢材的密度7850kg/m 3标准状况下压力：P sc =0.101MPa频率系数F c =1.15声波在抽油杆中的速度a=4980m/s泵挂深度的公式为书中（重力加速度：g=9.8计算沉没压力公式如公式以上公式计算沉没压力，β为可自己设定一个β值，则0＜Q t ＜Q b ，此时产量与流压Q omax =Q b +Q c =Q b +JP b /1.8=而Q t =36m 3/d.一：油井产能预测或流1、确定井底流压（9Mpa）Q b =J(P r -P b )=3、确定下泵深度（1178m）ρl =ρw f w +(1-f w )ρo 设计产量（配产）：Q x =40m 3/d井口套管压力：P c =0.1Mpa则Q t 下的井底流压可通过下式P wf =P r -Q t /J=2、确定沉没压力（2.537Mpa 泵入口温度：80℃GOR（气油比）：40m 3/m 3油管内径：D ti =62mm(2.44Lin)产液指数：J=4.0m 3/(d*Mpa)试井产量：Q t =36m 3/d原油相对密度：0.85地层水相对密度：1.02杆柱的使用系数：SF=0.9有杆抽油系统的设计地层平均压力：P r =18MPa原油饱和压力：P b =8.5MPa含水率：f w =60%油层中部深度：H=1860m56.89ηp =0.750.75Q t =53.3952①D p =38.1s*n=32.5②D p =44.5s*n=24则：1、2符合要求选用D p =38.1mm和D p =44.45mm的泵径（2）：柱塞长度选用1.2m，防冲距0.8m。

（3）：根据不同的泵径，选择不同的s、n组合应大于油管内径，则可供选择的泵径为38.1mm，44.45mm，57.15mm则有：1、D p =38.1mm时，s*n=32.52、D p =44.45mm时，s*n=243、D p =57.15mm时，s*n=14.4(舍去)原则上：s*n=20-50m/min由于油管内径D ti =62mm，因而泵径D p 不书中（7-24）s*n=Q t /(1.131*10-3D p 2)s*n=53.3/(1.131*10-3D p 2)如公式（7-23）压力，β为未知数，由于s、n、D p 都是未知的，应采用不同的泵径D p 来确定S、N的组合二、初选抽汲参数1、泵效泵效ηp 采用如下公式计算：ηp =1-0.4(L p /(L p +300))2，此时产量与流压呈线性关系Q t （PD，泵的理论排量）=Q x /ηp b +JP b /1.8=测或流压的确定（9Mpa）（1178m）-f w )ρo 流压可通过下式计算：（2.537Mpa）则有：F o=1252312.523F o=1704563.40.2、n组合。

延大采油工程实验指导03有杆泵与抽油原理

实验三有杆泵与抽油原理一．实验目的1. 观察抽油机、抽油泵的结构和工作过程（机杆泵四连杆机构）。

2.掌握有杆泵抽汲原理熟悉游梁式抽油机主要部件组成、各部件名称结构及工作原理。

3. 观察气锚的分气效果。

4.观察模拟泵在井筒内的工作状况。

二．实验内容1.抽油机工作原理有杆泵抽油是三大采油方法之一。

本实验装置由抽油机和井筒两大部分组成，见图1。

电动机的高速旋转运动通过皮带轮和减速箱减速，传递给曲柄轴，带动曲柄作低速旋转运动，经曲柄、连杆、横梁带动油梁作上下摆动，挂在游梁驴头上的悬绳器便带动抽油杆柱做上下往复运动，从而带动泵柱塞做上下往复运动。

图1 抽油机的实验装置组成示意图2.抽油泵工作原理有杆泵是由泵筒、衬套、柱塞、游动阀、固定阀组成。

泵的工作由三个基本环节组成，即柱塞在泵内让出容积，液体进泵和从泵内排出液体。

在理想的情况下，柱塞上下一次进入和排出的液体等于柱塞让出的容积。

上冲程，抽油机带动抽油杆连接柱塞一起向上运动，柱塞上的游动阀受柱塞上油管液柱压力作用而关闭，与此同时，泵腔内由于柱塞上行让出容积而压力降低，固定阀在油套环形空间液柱压力作用下被冲开，液体被吸入泵腔内，上冲程为泵吸液而油井排液过程。

下冲程，柱塞下行，固定阀关闭，泵腔内压力增高，当泵内压力大于柱塞以上液柱压力时，游动阀被冲开，泵腔内液体通过游动阀排入井筒中，见图2。

柱塞上下一次为一个冲程，在一个冲程内完成一次进液和排液的过程。

图2 泵的工作原理图3.气锚分离原理气锚是井下油气分离装置，其基本原理是建立在油气密度不同而起油气分离作用的。

气锚可分为旋转式、沉降式，其结构图见3.3。

气锚安装在抽油泵的末端。

沉降式气锚当柱塞上行时，由于抽吸和管外液柱压力作用，油和气进入锚内，由于油气密度的差异气体大部分上浮于气锚的上端，而液体则沉降于气锚的下端；当柱塞下行时，由于泵的阀被关闭，气锚内液体处于静止状态，气体上浮自锚上端的排气孔抛出，进入管外油套环形空间，而脱气原油自气锚中心管的下口被吸入到泵腔内，从而达到防止气体进泵，提高泵效的目的。

第三章有杆泵采油

第三章有杆泵采油有杆泵一般是指利用抽油杆上下往复运动所驱动的柱塞式抽油泵。

有杆泵采油具有结构简单、适应性强和寿命长的特点，是目前国内外应用最广泛的机械采油方式。

本章将系统地介绍游梁式抽油机有杆抽油装置、采油原理、工艺设计及油井工况分析方法。

第一节有杆抽油装置典型的有杆抽油装置主要由三部分组成，如图3-1所示。

一是地面驱动设备即抽油机；二是安装在油管柱下部的抽油泵；三是抽油杆柱，它把地面设备的运动和动力传递给井下抽油泵柱塞使其上下往复运动，使油管柱中的液体增压，将油层产液抽汲至地面。

就整个有杆抽油生产系统而言，还包括供给流体的油层、用于悬挂抽油泵并作为举升流体通道的油管柱、井下器具（油管锚、气锚、砂锚等）、油套管环形空间及井口装置等。

图3-1 典型的有杆抽油生产系统1-吸入阀；2-泵筒；3-排出阀；4-柱塞；5-抽油杆；6-动液面；7-油管；8-套管；9-三通；10-盘根盒；11-光杆；12-驴头；13-游梁；14-连杆；15-曲柄；16-减速器；17-动力机（电动机）一、抽油机抽油机（pumping unit）是有杆抽油的地面驱动设备。

按其基本结构抽油机可分为游梁式和无游梁式两大类，目前国内外应用最为广泛的是游梁式抽油机（俗称磕头机）。

游梁式抽油机主要由游梁—连杆—曲柄（四连杆）机构、减速机构（减速器）、动力设备（电动机）和辅助装置等四部分组成，如图3-2所示。

游梁式抽油机工作时，传动皮带将电机的高速旋转运动传递给减速器的输入轴，经减速后由低速旋转的曲柄通过四连杆机构带动游梁作上下往复摆动。

游梁前端圆弧状的驴头经悬绳器带动抽油杆柱作上下往复直线运动。

根据结构形式不同游梁式抽油机分为常规型（普通型），异相型、前置型和异型等类型。

常规型和前置型是游梁式抽油机的两种基本型式。

1.常规型抽油机常规型游梁抽油机如图3-2所示。

它是目前油田使用最广的一种抽油机。

其结构特点是：支架位于游梁的中部，驴头和曲柄连杆分别位于游梁的两端，曲柄轴中心基本位于游梁尾轴承的正下方，上下冲程运行时间相等。

第3章有杆泵采油

2.异相型抽油机
运动特点：使得上冲程的曲柄转角明显大于下冲程，从而降低了上冲程的运行速度、加速度和动载荷，达到减小抽油机载荷、延长抽油杆寿命和节能的目的
后置式抽油机结构简图
3．前置型抽油机
不同点： ①游梁和连杆的连接位置不同。 ②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。
➢异相型 ➢前置型
常规型游梁式抽油机
异型游梁式抽油机
旋
调
转
径
驴头游梁式抽油机
变矩游梁式抽油机
链条式抽油机
皮带式抽油机
链传式抽油机
天轮式抽油机
直线往复式抽油机
一、抽油机
主要组成：
游梁—连杆—曲柄（四连杆）机构减速机构（减速器）动力设备（电动机）辅助装置等四部分
第四节抽油机平衡计算
一、平衡方式及其原理
游梁式抽油机平衡采用气动平衡和机械平衡两种方式。
其中，机械平衡又分为： 1）游梁平衡（beam balance）； 2）曲柄平衡（crank balance）； 3) 复合平衡（combined balance）。
平衡的基本原理：下冲程过程中以某种方式把抽油杆柱所放出的能量、电动机提供的能量储存起来，到上冲程时再释放出来帮助电动机做功。
– 上下冲程电机电流峰值相等 – 或减速器扭矩峰值相等方法：测量下行电流和上行电流比值，0.8～1之间平衡
第四章有杆泵采油
第一节有杆抽油装置
抽油机抽油泵抽油杆柱
一、抽油机
游梁式抽油机主要由游梁—连杆—曲柄（四连杆）机构、减速机构（减速器）、动力设备（电动机）和辅助装置等四部分组成。

新型有杆泵抽油系统

了该泵可安全操作。
（江科供稿）
大处理量、高载荷能力，用于斜井作业；可由于减少了运转和举升次数，管磨损程度明显降低。该系统所应杆用的长效加强型载荷皮带连接在动力系统和抽油杆上，到了减震器的作用，小了整个系统的应力。因起减其短半径扭矩臂降低了对力矩的要求，可使用较小马力的发动机和齿轮减速器。（）然气发动机驱动系统。在泵系列产品中又增加了新的Ｄｎ气发动机系统，２ｙａ然这是美国加利福尼亚
Ｄｎｙａ泵公司最近宣布的。该设备用天然气取代电，泵排液率更高。而耗气量的费用仅为传统梁式泵耗电使
量的２％。０
（）低成本有杆抽油系统。Ｄｎ３ｙａ泵公司研制出名为ＤｎＳｖ低成本有杆泵抽油系统，ｙａａｅ其特点为只需少量的维护。这种用一台小卡车就可运送的小型泵在低于７０的距离其排液量超过６０ｂｄ在５０ｆ其排５ｆｉ４ｂｌ，００ｔ／
确测试和对油井不出液原因的正确分析，对于气锁、泵内有脏物引起的凡尔关不严、打不开，油机不卸抽
载的情况是可以通过碰泵试抽解决的。若井液脏，活后再次不出液，抽则可以反洗出井筒和泵内的脏物，抽油泵恢复正常生产。使（编辑汪孝芝）
不出液原因，进行碰泵试抽施工，复油井的正常生恢
４碰泵试抽施工适用的条件

采油工程第三章有杆泵采油13

链条式抽油机的主要特点是冲程长，冲数低，适用于深井和稠油开采且动载荷小，平衡程度好，比同载荷等级的游梁式抽油机节电约30% 以上系统效率高。结构紧凑，比游梁式抽油机节约钢材约60%。
二、抽油泵
抽油泵是有杆泵抽油系统中的主要设备
1、泵的结构
泵筒
四大部分
吸入阀(固定阀) 活塞
排出阀(游动阀)
2、泵的类型
第二节抽油机悬点运动规律运动规律：位移 S、速度 v 、加速度 a 的变化规律
悬点：抽油杆通过悬绳器及毛辫子连接在驴头上的
悬挂点。
固定杆：游梁支点与
四曲柄轴中心的连线连杆机构游动杆：曲柄、连杆
、游梁后臂
悬点运动可以简化为简谐运动和曲柄滑块运动
一、简化为简谐运动时的悬点运动规律
条件： r/l→0 r/b→0
3.加重杆
抽油杆柱在向下运动时，由于阻力和浮力作用，抽油杆发生弯曲，为改善抽油杆柱的工作状况，延长抽油杆柱的工作寿命，采用在泵以上几十米的杆柱直径加粗，称为加重杆。加重杆的结构如图所示，是两端带抽油杆螺纹的实心圆钢杆，一端车有吊卡颈和打捞颈，杆身直径有Φ35、Φ38、Φ51 mm 三种。
4、悬绳器悬绳器是连接光杆与毛辫子的工具。悬绳器在抽油机工作时，承担整个工作载荷，在测示功图时安装测试传感器。
点B的运动可以看作简谐运动，即认为B 点的运动规律和D点做圆周运动时在垂直中心线上的投影（C点）的运动规律相同，即B 点和C点的运动规律相同。
驴头在下死点曲柄垂直向上
0C
B点经过时间t时的位移 sB 为：
sB sC r r cos r(1 cos )
根据相似三角形关系可知，悬点位移
1—天车滑轮；2—上钢丝绳；3—上链轮；4— 往返架；5—特殊链节；6—轨迹链条； 7—主动链轮；8—减速箱；9—皮带传动； 10—电机；11—平衡气缸；12—平衡柱塞； 13—平衡链条；14—平衡链轮；15—油底壳； 16—底座；17—机架；18—导轨； 19—滑块；20—主轴销；21—悬绳器；22—光杆

石油工程与装备第八章有杆抽油设备第二节链条梁抽油机

图C 直线电机抽油机结构示意
由江汉石油机械厂与中国石油大学（华东）机电工程学院研制的“直线电机抽油机。
直线电机抽油机
直线电机的原理并不复杂。设想把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开，并且展平，这就成了一台直线感应电动机。
在直线电机中，相当于旋转电机定子的，叫初级；相当于旋转电机转子的，叫次级。
链皮 LPJ12 型链条胶带抽油机主要参数
机架上链轮
链条主动链轮减速器
电机
载荷胶带
往返架
特殊链节平衡箱平衡块
导向轮
名称
参数
名称
参数
最大载荷(kN) 11717
质量(t)
13
冲程(m)
5 横向导向轮直径(mm) 200
最高工冲作1次)(m过in程- ：主4 动纵链向往导轮返向架带轮质直动量径((t链m) m)
120 618
最条大高传度动(m)，特81殊37 链节外挂带平衡动块往质量返(t) 215
架宽厚度度上((mm下)) 移动1311，4924 通过箱电内绕动平机衡过功块率滚质(k量W筒()t)
413 30
减的(速kN皮器·m扭带)矩使抽1油8 杆实现上下冲
程而工作。
（一）链条抽油机结构组成
高原公司皮带（链条式）抽油机
一部分是，立式电机通过皮带传动，直接驱动螺旋丝杠转动。滚珠螺母与平衡箱固定在一起，螺旋丝杠转动时滚珠螺母会带动平衡箱沿螺旋丝杠做直线运动。将电机的旋转运动转化为平衡箱和抽油杆的直线运动。
另一部分是，采用皮带滚筒形式，负荷皮带的一端与平衡箱铰接在一起，另一端绕过设在抽油机顶部的滚筒通过悬绳器挂接抽油光杆，使平衡箱的直线运动传递给抽油光杆。

采油工程第3章有杆泵采油(1-1)

节能
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
加大冲程
抽
常规型游梁式抽油机
油
机
异型游梁式抽油机
旋转驴头游梁式抽油机
调径变矩游梁式抽油机
抽
油
机
链条式抽油机
皮带式抽油机
抽
油
机
链传式抽油机
天轮式抽油机
直线往复式抽油机
一、抽油装置
游梁式抽油机系列型号表示方法
CYJ
12—3.3—70(H) F(Y，B，Q)
F：复合平衡
Y：游梁平衡平衡方式代号 B：曲柄平衡 Q：气动平衡减速箱齿轮形代号， H 为点啮合双圆弧齿轮，省略渐开线人字齿轮减速箱曲柄轴最大允许扭矩,kN.m
光杆最大冲程，m 悬点最大载荷，10 kN
游梁式抽油机系列代号
WA dV A a 2 r cos t dt b
抽油机四连杆机构简图
简谐运动时悬点位移、速度、加速度曲线
一、抽油机悬点运动规律
(二)简化为曲柄滑块机构时悬点运动规律
假设条件：0<r/l<1/4
把B点绕游梁支点的弧线运动近似地看做直线运动，则可把抽油机的运动简化为曲柄滑块运动。 a A点位移： S A r (1 cos sin 2 ) 2 b
不同点：
①游梁和连杆的连接位置不同。
②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。
前置式气动平衡抽油机结构简图后置式抽油机结构简图
③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。

空心抽油杆电加热采油装置

空心抽油杆电加热采油装置
空心抽油杆电加热采油装置
抽油机井空心抽油杆电加热装置空心抽油杆过泵加热装置螺杆泵井空心抽油杆电加热装置自喷井/气举井空心抽油杆电加热装置
抽油机井空心抽油杆电加热采油装置
结构与组成
空心抽油杆电加热装置主要由空心抽油杆(包括变扣、终端器、短节、光杆、悬接器、防喷盒等）、加热电缆（包括回路电缆）、电加热抽油杆供电装置（包括控制柜房）等三部分组成。
抽油机井空心抽油杆电加热采油装置
3、检查电缆终端插头有无损伤，如有则要及时处理。如无损伤，剥去电缆末端绝缘层30mm左右，防止电缆铜线松散，用专用压线钳把电缆与终端插头压接牢固（压接两处），应先用502钳口压一遍，再用352钳口压紧，用锉刀去除压接飞边，在压接处裹两层玻璃丝胶布，记下电缆尾部长度标记，并用手牵引电缆通过滑轮穿进空心杆孔内约30米左右，然后再启动电缆绞车，使电缆自动进入杆体内孔中，直至设计深度，与终端器插座形成回路。察看井口处电缆长度标记，计算杆体内电缆长度，与空心杆下入深度做比较，检查电缆是否到位。在井口电缆上用玻璃丝胶布，作好标记，将电缆提出7～8米，然后用万用表测量其阻值，检查是否正常。一般每 1000米电热杆阻值为3Ω左右，依次类推。 4、从井口处留下长20米左右（根据井口小房与抽油机距离确定）的电缆线，余长切断，卸下滑轮及喇叭口。
抽油机井空心抽油杆电加热采油装置
空心杆电加热采油装置下井资料统计表
分类原油物性粘度 mpa.s 项目名称及数据胶质沥青含量 % 蜡含量 % 凝固点 ℃
原采油方法井况资料渗透率 %
供电方式
地温梯度℃
原油产量 m3/d
油气比 m3/ m3

抽油机工作原理

S—光杆冲程， m
S活—活塞冲程， m P—光杆负荷， KN
P’杆—抽油杆在液体中质量， KN
P’液—柱塞以上液柱质量， KN
P静—光杆承受最大静负荷， KN
λ—冲程损失，m λ= λ1+ λ2
λ1—抽油杆伸缩长度，m
λ2—油管伸缩长度，m
18
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.泵工作正常时的实测示功图
固定凡尔漏失的示功图
固定凡尔漏失包括：固定凡尔与凡尔座配合不严、凡尔球被砂子刺坏或凡罩内积有砂、蜡等脏物，使凡尔球的起落失灵等原因造成的漏失。
这类功图的特点是：增载线比卸载线陡，图形的左下角变圆，右上角变尖，而且漏失越严重，图形的左下角变得愈圆，右上角变得愈尖。
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典型示功图分析
2、泵漏失的实测示功图
的静载荷，不考虑惯性力。④不考虑砂、蜡、稠油的影响。⑤不考虑油井连喷带抽。⑥认为进入泵内的流体是不可压缩的，凡尔是瞬时开闭的。在这种条件下绘制出的示功图是一个平行四边形。
A—驴头下死点位置 B—固定阀打开，游动阀关闭，活塞开始上行程 C—驴头上死点，活塞运行到最高点 D—固定阀关闭，游动阀打开，活塞开始下行程
固定阀由于泵筒内压力下降，被油套环形空间液柱压力顶开，井内液体进入泵筒内，充满活塞上行所让出的空间。
当活塞下行时由于泵筒内液柱受压，压力增高，
而使固定阀关闭。在活塞继续下行中，泵内压力继
续升高，当泵筒内压力超过油管内液柱压力时，游动阀被顶开，液体从泵筒内经过空心活塞上行进入油管．
抽油泵的工作原理
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抽油机工作原理
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．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．

采油机械——有杆泵采油3-1

用故障率。
（一）抽油泵的结构
1.抽油泵的基本组成：
抽油泵主要由泵筒、吸入阀、活塞、排出阀四大部分组成。
2.抽油泵的分类：
按照抽油泵在井下的固定方式，可分为管式泵和杆式泵。
组合泵筒式管式泵结构图
3.管式泵的结构特点
管式泵是把外筒、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柱通过油管下入泵中。管式泵的特点是结构简单，成本低，在相同油管直
高时，在下冲程过程中下部抽油杆柱的受力条件大大恶化。
下冲程过程中整个抽油杆柱上的受力分析如下：
0
' P杆
P
' P杆
Pf
中和点
Pfg1
Pfs1 Pfg 2 Pfs 2
中和点以上杆柱受拉
中和点以下杆柱受压
L
中和点以下杆柱受压示意图下冲程杆柱受力图
Pfs1 油管中液体对杆柱的液体摩擦力（粘滞力或称湿摩擦力）； Pfs2 液体对游动阀的液体摩擦力；
连杆与横梁连接 ( 如图所示 ) ：在连杆的上部焊有接头，连杆与横梁用销轴铰接，下接头靠曲柄销 4 与曲柄连接，曲柄销与连杆连接的一端装有双列自位滚珠轴承，另一端与锥形套配合固定在曲柄销孔内，用冕形螺帽 6 固紧，并加开口销锁住。
(4)连杆
用弹性锥形套的目的是为了便于拆卸和防止曲柄孔磨损与挤坏，同时也为了能够得到良好的配合。安装时要注意曲柄孔、曲柄孔键槽、锥形套和键等应有良好的配合，否则易滚键或断曲柄销。
(2)根据抽油杆在杆柱中起的作用，抽油杆又可
分为光杆、普通抽油杆和加重杆。
1.光杆
光杆是抽油杆柱中最上端的一根抽油杆，

有杆与无杆采油设备概述及对比

有杆采油装备与无杆采油装备概述及对比人类有着1600年左右的石油开采历史，直到1848年俄国工程师F.N. Semyenov在巴库东北方的Aspheron半岛开采了第一口现代油井后，人类才步入了现代化的石油开采时代。

其中机械采油装备经过了一百多年的发展，逐渐形成了当今有杆采油装备和无杆采油装备两大体系。

据统计，全世界约有100万口左右的在产油井，其中使用有杆采油装备的约占到90%以上，这些有杆采油装备的驱动装置采用游梁式抽油机的约占到80%以上。

（兰石以往出口抽油机型全部为游梁式抽油机。

）一. 机械采油装备概述机械采油装备基本可归纳为两大类，有杆采油装备和无杆采油装备。

1.有杆采油设备：位于地面的动力设备通过一系列的机械传动带动抽油杆柱，再由抽油杆柱带动井下抽油泵活塞上、下往复运动或旋转运动，将井内原油抽至地面的采油设备。

可分为：1) 杆式抽油泵：检泵方便，但结构复杂，制造成本较高，在相同的油管直径下允许下入的泵径较管式泵要小，适用于下泵深度较大，产量较小的油井。

该泵地面驱动装置为游梁式或非游梁式抽油机。

2）管式抽油泵：结构简单，成本低，在相同油管直径下允许下入的泵径比杆式泵大，因而排量大。

但检泵时必须拆卸油管，修井工作量大，故适用于下泵深度不大，产量较高的井。

该泵地面驱动装置为游梁式或非游梁式抽油机。

3）地面驱动螺杆泵：能够输送高粘度、高含砂量的原油，适应高气油比、中等深度低产井原油的需要，工艺简单、管理方便、低生产成本、具有高举升性能。

但螺杆泵缺点为油井抽油杆易断脱、油管漏失、结蜡严重、螺杆泵定子脱落、磨损严重等故障频繁。

该泵的驱动装置为螺杆泵电机，安置在地面采油树上。

2.无杆采油设备：不用抽油杆柱传递能量，而是用电缆或高压液体传递能量的采油设备统称为无杆采油设备。

其中可细分为：1）电泵类：a.电动潜油离心泵：是一种井下工作的多级离心泵，排量大、操作简单、管理方便、在防蜡方面有一定作用。

在有些高凝油、稠油情况下还需要加装一套原油稀释系统，由稀释管线向井下油层注入稀释液。

采油工程李颖川答案

采油工程李颖川答案【篇一：(抽油井作业周期延缓与探讨)】抽油井作业周期延缓与探讨摘要：随着油田不断开发，尤其是以八面河油田北部油区油井普遍是一些斜井和部分水平井，近年来又步入开发的中后期，在油井长期生产过程中，都存在着管杆偏磨穿孔、腐蚀、断脱、出砂、套变、套破、套管挫断等多种因素，自然就造成油井维护作业频繁，生产周期缩短，导致成本投入增加。

针对这一普遍情况，就必须考虑怎样有效地解决并延缓维护井的实际作业周期，以此来提高油井的采收效率，从而达到节约控制成本的目的。

关键词：维护井作业周期延缓偏磨腐蚀一、概况抽油井失效作业一直是油田长期面临的问题，但是抽油井维护性作业大致可分为冲砂、检泵、加深或上提泵挂、换泵等几类。

引起作业的直接原因就是油管穿孔漏失或破裂、抽油杆断脱、结蜡、泵漏、泵卡、砂卡、活塞断脱、地层出砂覆盖油层，此外地层供应不足造成液面下降和液面长抽不降，以及油井管理不善等多种因素。

二、管杆问题的原因分析及治理效果一是油井产液量含水高，结蜡严重，油管和抽油杆腐蚀性大的因素影响，再者就是井斜度较大的井，偏磨和腐蚀等问题日益严重，自然就加快了油管杆的失效速度，虽然采取了一定的措施，在抽油杆上安装了注塑块与油管杆扶正器，由于动液面较深，泵挂也深，难免摆脱大负荷、高频率来回摆动偏磨，使注塑块和油管杆扶正器磨损失效，摩擦系数增大，管杆间润滑作用减少，这样就很快把油管给磨穿造成管漏，或抽油杆磨损过大和严重腐蚀后失去了本应承受负荷的能力导致被拉断。

再者就是在长时间生产中，含水低液量少的井，由于作业周期较长，在热洗井过程中化蜡不够彻底，使管杆结蜡日渐严重，导致抽油杆上下行阻力增大，流体在油管内流动的空间减小，抽油杆所受到的流体摩擦力增加，管杆间的摩擦临界压力降低，当管杆结蜡增加到一定程度时，拉力逐渐增大，抽油杆就被拉断。

二是管杆的质量问题。

在下井生产中重复使用的管杆本来就存在一定缺陷，虽然经过检验合格，但与新的相比较起来还是差距很大，如试压油管管壁的厚度完全不一样，大多受损程度也都不一样，还有经过翻新的修复抽油杆、检测杆，以及管杆的抗磨性、防腐性、抗拉强度都大打折扣，油井免修期缩短，检泵作业维护工作加大，甚至有的新油管本身就存在着钢材质量问题。

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。

有杆泵与抽油原理

有杆泵与抽油原理杆式抽油泵是一种主要用于石油工业的泵类设备，它采用杆杆泵杆，通过上下运动的杆杆进行泵油的工作原理。

杆式抽油泵通常由泵体、抽油杆、泵心等几个主要部分组成。

泵体是泵的壳体，内部有泵心和抽油杆穿过。

抽油杆是泵体内上下运动的部分，它可以连接到地面的动力设备，如电机或驱动机械。

泵心则是位于泵体内的抽油部件，与抽油杆连在一起，通过上下运动抽取地下油井中的油。

杆式抽油泵的工作原理可以分为三个阶段：进料、抽油和出料。

首先是进料阶段。

当抽油泵处于停止状态时，泵心位于最低点，接近油井的油层。

此时，油会从油井中自流入泵体，填满泵体和泵心，形成初次充油。

接下来是抽油阶段。

当动力设备启动时，抽油机构会上下运动。

抽油杆向上运动时，泵心也会向上运动，形成抽油的动作。

随着抽油杆的上升，泵心会抽取地下油井中的油，将油从泵体中抽出。

最后是出料阶段。

当抽油泵杆下降至最低点，泵心也会下降，油将从出口处排出。

同时，抽油杆的下降还会产生一定的压力，将剩余的油压出泵体，清洗泵心，为下一次的进出油作准备。

杆式抽油泵的工作原理主要依靠泵心的上下运动来实现油井的抽油。

泵心上下运动的动力来自地面的动力设备，通常是通过抽油杆与电机或驱动机械相连。

动力设备的启动会带动抽油杆的上下运动，进而使泵心产生抽油的动作。

抽油泵的泵心通常采用一个密封的活塞结构，通过活塞在泵体内的上下运动实现从地下油井中抽取油的过程。

杆式抽油泵的优点主要有以下几个方面。

首先，杆式抽油泵结构相对简单，不容易出现故障，运行可靠。

其次，泵心部分采用活塞结构，可以有效提高泵的密封性能，避免油的泄漏。

此外，杆式抽油泵还具有抽油高效、适应性强、操作简单等特点，广泛应用于石油工业中的抽油作业。

然而，杆式抽油泵也存在一些不足之处。

首先，由于抽油泵的工作过程中需要上下运动的抽油杆，因此频繁的运动会导致设备的磨损，需要定期维护和更换部件。

此外，抽油泵运行时还会产生振动和噪音，对设备和周围环境造成一定的影响。