常规有杆泵采油技术 共75页
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有杆泵采油ppt课件
4.减速箱曲柄轴最大允许扭矩Mmax
2、游粱式抽油机分类 （1）按基本参数分类
①根据悬点最大允许载荷Pmax的变化范围 轻型 Pmax≤30kN 中型 30kN ＜Pmax≤100kN 重型 Pmax＞100kN
②根据悬点最大冲程长度Smax的变化范围
短冲程 Smax<1m
中等冲程 lm ＜Smax≤3 m 长冲程 3m ＜Smax≤6m 超长冲程Smax＞6m
超大扭矩 Mmax﹥ 60kN· m
⑤根据抽油机所需的最大功率Nmax 小功率 Nmax≤5kw
中等功率 15kw＜Nmax≤25kw
大功率 25kw＜Nmax≤100kw
超大功率 Nmax＞100kw
（2）按结构分类
①常规式：驴头和曲柄连杆机构分别位 于抽油机支架前后两边。 平衡方式：多采用机械平衡 运动规律：上下冲程的时间基本相等 ②前置式：驴头和曲柄连杆机构都位于 支架的前边
设曲柄匀速转动的角速度为 所需时间分别为：
，则悬点上、下冲程
t上＝
t下＝
当曲柄匀速转动时，悬点上、下冲程的平均速度不 等，悬点下冲程的平均速度大于上冲程时的平均速度。 将V上与V下的比值K1称为四杆机构的行程速比系数， 则为K1： K1 在近似对称循环抽油机中，一般来说: λ<0.5，K1<1.05 目前，石油矿场广泛应用的常规型抽油机均属于 近似对称循环。
弧 max 个中间短轴和两个轴承支在抽油机支架上。由于游梁负担抽 钢丝绳及光杆连成一体。悬绳器上可以安放示功仪，测悬 采用人字齿。并开始采用圆弧齿轮。减速箱采用圆弧齿轮后， 支架，重型的可做成三腿或四腿的行架。 ,它由改变曲柄和连杆的连 单独横梁，一般用于大型抽油机中 式中 S ― 驴头悬点（挂抽油杆处）的最大冲程长度。驴 油机平衡重分两类：一类为游梁平衡重，装在游梁尾部，一般 抽油机上所用的刹车机构一般为刹车型或闸瓦型。 油机的全部载荷，所以要有一定的强度和刚度。 max 点示工图。 其承载能力比相同参数的渐开线齿轮减速箱体积有所减小，这 接点位置来调节冲程长度。 头用钢板焊成。 作成片状；另一类为曲柄平衡重，装在曲柄上，类型较多。 样也给抽油机其他部分尺寸的缩小创造了条件。
2、游粱式抽油机分类 （1）按基本参数分类
①根据悬点最大允许载荷Pmax的变化范围 轻型 Pmax≤30kN 中型 30kN ＜Pmax≤100kN 重型 Pmax＞100kN
②根据悬点最大冲程长度Smax的变化范围
短冲程 Smax<1m
中等冲程 lm ＜Smax≤3 m 长冲程 3m ＜Smax≤6m 超长冲程Smax＞6m
超大扭矩 Mmax﹥ 60kN· m
⑤根据抽油机所需的最大功率Nmax 小功率 Nmax≤5kw
中等功率 15kw＜Nmax≤25kw
大功率 25kw＜Nmax≤100kw
超大功率 Nmax＞100kw
（2）按结构分类
①常规式：驴头和曲柄连杆机构分别位 于抽油机支架前后两边。 平衡方式：多采用机械平衡 运动规律：上下冲程的时间基本相等 ②前置式：驴头和曲柄连杆机构都位于 支架的前边
设曲柄匀速转动的角速度为 所需时间分别为：
，则悬点上、下冲程
t上＝
t下＝
当曲柄匀速转动时，悬点上、下冲程的平均速度不 等，悬点下冲程的平均速度大于上冲程时的平均速度。 将V上与V下的比值K1称为四杆机构的行程速比系数， 则为K1： K1 在近似对称循环抽油机中，一般来说: λ<0.5，K1<1.05 目前，石油矿场广泛应用的常规型抽油机均属于 近似对称循环。
弧 max 个中间短轴和两个轴承支在抽油机支架上。由于游梁负担抽 钢丝绳及光杆连成一体。悬绳器上可以安放示功仪，测悬 采用人字齿。并开始采用圆弧齿轮。减速箱采用圆弧齿轮后， 支架，重型的可做成三腿或四腿的行架。 ,它由改变曲柄和连杆的连 单独横梁，一般用于大型抽油机中 式中 S ― 驴头悬点（挂抽油杆处）的最大冲程长度。驴 油机平衡重分两类：一类为游梁平衡重，装在游梁尾部，一般 抽油机上所用的刹车机构一般为刹车型或闸瓦型。 油机的全部载荷，所以要有一定的强度和刚度。 max 点示工图。 其承载能力比相同参数的渐开线齿轮减速箱体积有所减小，这 接点位置来调节冲程长度。 头用钢板焊成。 作成片状；另一类为曲柄平衡重，装在曲柄上，类型较多。 样也给抽油机其他部分尺寸的缩小创造了条件。
有杆泵采油
在实际研究过程中，不仅要根据所研究的问题选择合 适的多相流计算模型，而且常常需将前面介绍的多种模 型有机地结合起来使用，以各取其长，获得尽可能精确 的计算结果。
石油工程学院 采油工程系
Poettmann-Carpenter方法、Fanch-Brown相关式、 Baxendell-Thomas 相关式、Hagedron-Brown 关系式、 Duns-Ros相关式、Orkiszewski相关式、Beggs-Brill 相关式、 Dukler相关式、Mukherjee-Brill相关式、 Aziz相关式、Eaton 相关式、Ansari相关式等。
一、系统效率分析
地面效率：
地面
P光 P入
电动机效率 皮带和减速箱效率 四连杆机构效率
井下效率：
井下
P水 P光
盘根盒效率 抽油杆效率 抽油泵效率
抽油效率：
管柱效率
抽油
地面
井下
P水 P入
石油工程学院 采油工程系
抽油机井系统效率分析及提高措施
一、系统效率分析 二、抽油机井生产系统设计与分析 三、提高地面效率的方法
倾斜管流能量平衡关系示意图
石油工程学院 采油工程系
令：
(
dP dZ
)
举高
g sin
(
dP dZ
)
加速度
v
dv dZ
dP ( dZ )摩擦
dI
w
dZ
f
d
v2 2
则：
dP dP
dP
dP
dZ
( dZ )举高
( dZ )摩擦
( dZ )加速度
适合于各种管流的通用压力梯度方程：
dP dh
m g sin
石油工程学院 采油工程系
Poettmann-Carpenter方法、Fanch-Brown相关式、 Baxendell-Thomas 相关式、Hagedron-Brown 关系式、 Duns-Ros相关式、Orkiszewski相关式、Beggs-Brill 相关式、 Dukler相关式、Mukherjee-Brill相关式、 Aziz相关式、Eaton 相关式、Ansari相关式等。
一、系统效率分析
地面效率：
地面
P光 P入
电动机效率 皮带和减速箱效率 四连杆机构效率
井下效率：
井下
P水 P光
盘根盒效率 抽油杆效率 抽油泵效率
抽油效率：
管柱效率
抽油
地面
井下
P水 P入
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抽油机井系统效率分析及提高措施
一、系统效率分析 二、抽油机井生产系统设计与分析 三、提高地面效率的方法
倾斜管流能量平衡关系示意图
石油工程学院 采油工程系
令：
(
dP dZ
)
举高
g sin
(
dP dZ
)
加速度
v
dv dZ
dP ( dZ )摩擦
dI
w
dZ
f
d
v2 2
则：
dP dP
dP
dP
dZ
( dZ )举高
( dZ )摩擦
( dZ )加速度
适合于各种管流的通用压力梯度方程：
dP dh
m g sin
有杆泵(正式)
抽油杆
（4）连续抽油杆 连续抽油杆是用连续的圆钢制成，没有抽油杆接箍，减少 了抽油杆丝扣连接导致的事故，加速了起下作业速度，减 小了杆管之间的摩擦及流体流动的阻力 （5）柔性抽油杆 最具有代表性的是钢丝绳抽油杆，由多根高强度的钢丝做 成的一根单根钢丝绳。钢丝绳抽油杆具有与连续抽油杆相 似的优点，但现行的井口密封装置无法与之配套使用，因 此尚需采用专门的配套装置。
抽油杆
1、光杆 光杆是抽油杆柱中最上端的一根 抽油杆，其表面光滑，穿过井口 盘根盒并与之配合密封井口，上 端通过悬绳器和绳辫子与抽油机 驴头相连。驴头在下死点时，光 杆伸入密封盒以下的长度称为方 入，密封盒以上到悬绳器之间光 光杆直径有25mm、28mm、32mm、38mm，长度有6种。其中直 杆的长度称为方余，光杆的方入 径为25mm和28mm的普通光杆有三种长度，即3.5m、4.5m和6m； 要大于光杆冲程。如果方入小于 直径为32mm和38mm的普通光杆有三种长度，即5m、6m和8m。 光杆冲程，那么驴头还没到达上 死点，抽油杆就会露出井口。
Байду номын сангаас
分类
根据制作材料不同，可分为碳钢抽油杆、合金钢抽油杆及玻 璃钢抽油杆；根据抽油杆在杆柱中起的作用，可分为光杆、
40、45指的是钢中的平均碳含量分别是0.4%和0.45%。含碳量 越高，钢的硬度、强度越高，可塑性和韧性越差。Cr是铬元素， 能提高碳钢硬度和耐磨度； Mo是钼元素，能提高钢强度、韧性、 耐磨性和抗腐蚀性；Ni是镍元素，能提高钢的强度、韧性和抗腐 蚀性。
抽油杆
2、抽油杆 分类：主要有钢制实心抽油杆、玻璃纤维抽油杆、空心抽油杆
和连续抽油杆几种。常用的是钢制实心抽油杆，结构简单，容 易制造，成本低。 结构：主体是圆形断面的实心杆体，两端均有加粗的锻头，锻 头上有连接螺纹和搭扳手用的方形断面。 型号：根据公称直径分为16mm、19mm、22mm、25mm四种。 长度：单根长度为7.6m或8m（最常见），此外还有为组合而特 别加工的1.0m、1.5m、2.5m、3.0m、4.0m五种长度。
第三章有杆泵采油
结构简单、成本低,操作复杂。适 用于下泵深度不大、产量较高的井。
SYS5059-91标准抽油泵的基本型式如图3-6所示。
按抽油泵泵筒结构又分为整筒泵和组合泵 （3）组合泵
为了便于加工和保证质量，衬管分段加工，然 后组装在泵筒内,这类泵称为衬管泵或组合泵。 （4）整筒泵
泵筒为整体泵筒。与组合泵相比具有： 泵效高、冲程长、形式多、规格全、重量轻、
第二节 抽油机悬点运动
一、简化分析
1. 简谐运动
当r／l→0及r/b→0时，B点的运动简化为简谐运动， 且与C点的运动规律相同,而A点的运动与B点成比例关系:
SA/SB=a/b SB=r(1-cosωt) SA= SB a/b
(3-2)
(3-3)
(3-4)
上冲程的前半冲程为加速运动，加速度为正（加速度 方向与速度方向均向上）；后半冲程为减速运动（加速度 方向与速度方向相反）。
(3-23a)
(3-26)
4.静载荷作用下的理论示功图
在静载差作用下杆柱的变形量可根据虎克定律确定:
=/E :应变 :应力 E:弹性模量 =/L =WL’/A =L=L/E=WL’L/AE
(3-27)
(3-28)
对于m 级组合杆柱：
(3-28a)
油管柱在静载作用下的变形量为:
(3-29)
总的静载变形量λ为抽油杆柱与油管柱两部分静载变 形之和。
2. 下冲程悬点静载荷
(3-21) (3-21c)
(3-24a)
证明： Wj1 Wr WL Wr WL
(3-18)
WL L gLP ( Ap Ar )
(3-22) (3-23a)
Wr WL Ar r gLP L gLP ( Ap Ar ) (r L )gLP Ar L gLP Ap
SYS5059-91标准抽油泵的基本型式如图3-6所示。
按抽油泵泵筒结构又分为整筒泵和组合泵 （3）组合泵
为了便于加工和保证质量，衬管分段加工，然 后组装在泵筒内,这类泵称为衬管泵或组合泵。 （4）整筒泵
泵筒为整体泵筒。与组合泵相比具有： 泵效高、冲程长、形式多、规格全、重量轻、
第二节 抽油机悬点运动
一、简化分析
1. 简谐运动
当r／l→0及r/b→0时，B点的运动简化为简谐运动， 且与C点的运动规律相同,而A点的运动与B点成比例关系:
SA/SB=a/b SB=r(1-cosωt) SA= SB a/b
(3-2)
(3-3)
(3-4)
上冲程的前半冲程为加速运动，加速度为正（加速度 方向与速度方向均向上）；后半冲程为减速运动（加速度 方向与速度方向相反）。
(3-23a)
(3-26)
4.静载荷作用下的理论示功图
在静载差作用下杆柱的变形量可根据虎克定律确定:
=/E :应变 :应力 E:弹性模量 =/L =WL’/A =L=L/E=WL’L/AE
(3-27)
(3-28)
对于m 级组合杆柱：
(3-28a)
油管柱在静载作用下的变形量为:
(3-29)
总的静载变形量λ为抽油杆柱与油管柱两部分静载变 形之和。
2. 下冲程悬点静载荷
(3-21) (3-21c)
(3-24a)
证明： Wj1 Wr WL Wr WL
(3-18)
WL L gLP ( Ap Ar )
(3-22) (3-23a)
Wr WL Ar r gLP L gLP ( Ap Ar ) (r L )gLP Ar L gLP Ap
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。
有杆泵采油
r(sin
2
sin 2)
a b
A点加速度:
WA
dvA dt
2r(cos cos2) a
b
图3-9 曲柄滑块机构简图
图3-11 悬点加速度变化曲线 1-按简谐运动计算；2-精确计
算；3-按曲柄滑块机构计算
图3-10 悬点速度变化曲线 1-按简谐运动计算；2-精确计
油 电热抽油杆 杆
连续抽油杆
柔性抽油杆：如钢丝绳抽油杆
二、泵的工作原理
(一)泵的抽汲过程
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。
泵吸入的条件：
泵内压力(吸入压力)低于沉没
异形游梁式抽油机
双驴头游梁式抽油机
链条式抽油机
液压增程抽油机
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 平衡方式代号 Y：游梁平衡
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
游梁式抽油机组成
游梁-连杆-曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装置
工作原理
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。
游梁式抽油机分类
后置式和前置式
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。
采油机械——有杆泵采油
(2)游梁
游梁的作用：游梁安装在支 架轴承上，作用是绕支点 轴承作摇摆运动来传递动 力，同时也是承受负荷的 主要构件。
游梁安装的要求：为了校准 驴头中心与井口中心一致, 往往在游梁上焊上2—4个 顶丝，并且将游梁上的 “U”型卡子的孔开成长方 形的。亦有在抽油机支架 上焊上2—4个顶丝，用来 调节小轴的轴承位置。
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。
(5)曲柄
曲柄的位置：曲柄安装在 减速器输出轴两端共 两个。
曲柄的结构：曲柄上有 4—8 个 圆 孔 ， 调 节 冲 程时可将曲柄销子固 定在任何一个适当的 孔里。图为曲柄和平 衡块的安装图。
(5)曲柄
曲柄的安装:曲柄一端有开口 的大孔,是用它把曲柄安装 在减速器的输出轴上。安 装时键槽孔要对正,然后将 键打入键槽,再将孔旁的差 动螺丝或T型螺丝上紧。曲 柄两侧的两个大铁块叫平 衡块，平衡块是用T型螺丝 与曲柄紧固在一起。平衡 块上面标的箭头处是平衡 块的中心线，它是供调平 衡时应用的。
(3)横梁
横梁的作用：是连接连杆 与游梁之间的桥梁，动 力经过横梁才能带动游 梁作摇摆运动
横梁的形式: 一般有三种, 一种是直形横梁，另一 种是船形横梁，还有一 种是翼形横梁。
横梁结构：多采用型钢焊 接结构，如船形横梁 ( 图 a) ， 也 有 少 数 铸 造 横梁，如翼形横梁(图b)
第4堂开始
普通式抽油机结构简图
2.游梁式抽油机的结构：
(1)驴头
驴头的安装形式： 驴头是装在游梁近
井口端的一个带弧面构 件，由钢板或三角铁焊 接制成。 驴头的作用：
在游梁摆动的情况 下保证光杆始终对准井 口中心位置。
驴头的类型:
有杆泵采油技术讲解
一、抽油机
是抽油机一深井泵采油系统的主要地面设备
（一）抽油机的分类
机械式传动抽油机 按传动方式可分为
液压传动抽油机
常规式抽油机 曲柄平衡
游梁式抽油机 前置( 移 )抽油机 气动平衡
按外形结构和
异形游梁式抽油机
原理可分为
塔架式抽油机
无梁式抽油机 链条式抽油机
矮形异相曲柄平衡抽油器、驴头、游梁、 横梁、连杆、支架、曲柄、平 衡块、减速箱、刹车装置、底 座及各种连接轴承组成。
辅机：
由电动机 , 电路控制装置 组成
3.主要部件的作用:
(1)驴头与游梁的连接方式有三种 ： 悬挂式连接 穿销式连接 螺栓连接
(2)驴头移开井口的方法：
上翻式 :修井时把驴 头翻到游梁上，驴 头穿销为横穿式 , 可 上翻 1800。可以用 大钩提放，方便迅 速，但笨重不安 全．
有杆泵采油技术
在油田开发过程中,如油井不能自喷,则必须 借助机械的能量进行采油．机械采油是指人为 地通过各种机械从地面向油井内补充能量,举油 出井的生产方式．
有杆泵采油 目前使用的机械采油
无杆泵采油
培训内容
抽油机—深井泵采油系统
深井泵采油系统 —抽油机
1.抽油机
主要内容： 2.抽油杆
3.抽油泵
非常规型抽油机
1. 异形游梁式抽油机
①结构特点 ：
用一个后驴头来代替了普通游梁式抽油机的尾 轴 , 并用一根驱动绳辫子来连接横梁 , 构成了 抽油机的四连杆机构。
②工作原理： 电动机将其动力传递给减速器 , 经曲柄、连杆、 横梁、驱动绳辫、后驴头带动前驴头绕支架轴摆 动。前驴头上下运动通过悬绳器带动抽油杆、活 塞上下往复运动,抽油出井。
块 (5) 平衡块 : 减小上下行载荷
常规有杆泵采油技术资料
1—旋转驴头；2—手摇绞车； 3—悬绳器及光杆4—侧翻驴头
用的操作台5—支架； 6—底座；7—直梯；8—曲柄
及平衡装置；9—减速器； 10—电动机及带传动装置 11—刹车装置；12—副平衡块 ；13—连杆；14—中心轴承 ；15—游梁；16—前连杆
绳索滑轮式长冲程抽油机 它是一种以提高冲程为主要特点的游梁式抽油机。
常规有杆泵采油技术
有杆泵抽油是国内外最常见的人工举升方式
委内瑞拉：70%的油井是有杆泵抽油。 美国：85%的油井是有杆泵抽油。 俄罗斯： 55%以上油井是有杆泵抽油。 中国：80%以上油井采用有杆泵，其产油量占总产油量的 75%，有杆泵在我国石油开采中占有重要的地位。
本专题主要讲常规有杆泵采油技术
提纲
一、抽油装置 二、游梁式抽油机的受力分析 三、泵效计算 四、抽油杆强度计算抽油杆 备 组 抽油泵 成
其它附件
(一)抽油机
有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化为机械 能，包括游梁式抽油机和无游梁式抽油机两种。
(一)抽油机
1、游梁式抽油机
工作原理：皮带减速箱将电动机的 高速旋转运动变为曲柄轴的低速旋 转运动，再由四连杆机构变为悬绳 器的上下往复运动，带动井下抽油 杆柱和抽油泵工作，实现抽汲目的。
光杆最大冲程，m
悬点最大载荷，120KN CYJ-常规型
游梁式抽油机系列代号 CYJQ-前置型 CYJY-异相型
2、无游梁式抽油机
游梁式抽油机的最大特点是可靠性好，但是其冲程长度受限，原 因有两个方面：
1) 游梁式抽油机增大冲程是通过增大曲柄旋转半径来实现的。增 大抽油机冲程就需要增大抽油机的几何尺寸和重量，生产成本上升， 经济效益降低。
2)游梁式抽油机四连杆机构决定了悬点运动规律的不均匀性。 增大冲程时，系统运行的稳定性更差，因而限制游梁式抽油机的冲程 长度。
用的操作台5—支架； 6—底座；7—直梯；8—曲柄
及平衡装置；9—减速器； 10—电动机及带传动装置 11—刹车装置；12—副平衡块 ；13—连杆；14—中心轴承 ；15—游梁；16—前连杆
绳索滑轮式长冲程抽油机 它是一种以提高冲程为主要特点的游梁式抽油机。
常规有杆泵采油技术
有杆泵抽油是国内外最常见的人工举升方式
委内瑞拉：70%的油井是有杆泵抽油。 美国：85%的油井是有杆泵抽油。 俄罗斯： 55%以上油井是有杆泵抽油。 中国：80%以上油井采用有杆泵，其产油量占总产油量的 75%，有杆泵在我国石油开采中占有重要的地位。
本专题主要讲常规有杆泵采油技术
提纲
一、抽油装置 二、游梁式抽油机的受力分析 三、泵效计算 四、抽油杆强度计算抽油杆 备 组 抽油泵 成
其它附件
(一)抽油机
有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化为机械 能，包括游梁式抽油机和无游梁式抽油机两种。
(一)抽油机
1、游梁式抽油机
工作原理：皮带减速箱将电动机的 高速旋转运动变为曲柄轴的低速旋 转运动，再由四连杆机构变为悬绳 器的上下往复运动，带动井下抽油 杆柱和抽油泵工作，实现抽汲目的。
光杆最大冲程，m
悬点最大载荷，120KN CYJ-常规型
游梁式抽油机系列代号 CYJQ-前置型 CYJY-异相型
2、无游梁式抽油机
游梁式抽油机的最大特点是可靠性好，但是其冲程长度受限，原 因有两个方面：
1) 游梁式抽油机增大冲程是通过增大曲柄旋转半径来实现的。增 大抽油机冲程就需要增大抽油机的几何尺寸和重量，生产成本上升， 经济效益降低。
2)游梁式抽油机四连杆机构决定了悬点运动规律的不均匀性。 增大冲程时，系统运行的稳定性更差，因而限制游梁式抽油机的冲程 长度。
有杆泵采油技术
侧转式 : 俗称歪 脖子，驴头穿销为 立穿式 , 可侧转 1800。操作时无需 上驴头，安全可靠 但不灵活侧转费力
可拆卸式 : 为螺栓连接 用于轻型抽 油机
各部件作用
(1) 驴头: 对中、承重 (2) 游梁 :传递动力 (3) 曲柄连杆机构 :旋转运 动变为往复运动 (4) 减速箱 :减速，支撑平 衡块 (5) 平衡块 : 减小上下行载 荷差 (6) 悬绳器 : 连接 (7) 电动机 : 动力来源 (8) 刹车装置 :制动作用
非常规型抽油机
2.矮形异相曲柄平衡抽油机
①结构特点 ：
没有游梁 , 四连杆机构非对称循环 , 存 在10°极位夹角
②工作原理：
电动机将其动力传递给减速器 , 经曲 柄、连杆、横梁带动驴头绕支架轴摆动。驴 头摆动通过悬绳器带动抽油杆、活塞上下往 复运动 , 抽油出井。
③性能特点
优点 :(1) 整机质量轻、高度矮、成本低。 (2) 操作简单 , 管理方便。 (3) 有利于节能降耗 , 提高抽油机系统 效率。 缺点 :不适用于载荷大的深井及稠油井
1.结构 主机：
由悬绳器、驴头、游梁、 横梁、连杆、支架、曲柄、平 衡块、减速箱、刹车装置、底 座及各种连接轴承组成。
辅机：
由电动机 , 电路控制装 置组成
3.主要部件的作用:
(1)驴头与游梁的连接方式有三种： 悬挂式连接 穿销式连接 螺栓连接
(2)驴头移开井口的方法：
上翻式 :修井时把 驴头翻到游梁上， 驴头穿销为横穿式 , 可上翻 1800。可以 用大钩提放，方便 迅速，但笨重不安 全．
有杆泵采油技术
在油田开发过程中,如油井不能自喷,则必 须借助机械的能量进行采油．机械采油是指人 为地通过各种机械从地面向油井内补充能量, 举油出井的生产方式． 有杆泵采油
采油工程第3章有杆泵采油
图3-27 含水井的油水界面 思考题：上述说法的理由？
②抽油井工作制度与含水的变化关系
采油工程原理与设计
当油层和水层压力相同(或油水同层)时，油井含水不随工作 制度而改变；
当出油层压力高于出水层压力时，增大总采液量(降流压)， 将引起油井含水量的上升；
当水层压力高于油层压力时，加大总采液量，将使油井含 水量下降。
S
i
S(1 Wr N 2L )
1790 fr E
采油工程原理与设计
(三)抽油杆柱的振动对柱塞冲程的影响
液柱载荷交变作用 抽油杆柱变速运动
抽油杆柱振动
抽油杆柱变形
理论分析和实验研究表明：抽油杆柱本身振动的相位在上 下冲程中几乎是对称的，即如果上冲程末抽油杆柱伸长，则下 冲程末抽油杆柱缩短。因此，抽油杆振动引起的伸缩对柱塞冲 程的影响是一致 ，即要增加都增加，要减小都减小。其增减 情况取决于抽油杆柱自由振动与悬点摆动引起的强迫振动的相 位配合。
图3-30 有气体影响的示功图
②充不满影响的示功图
采油工程原理与设计
充不满现象：地层产液在上冲程末未充满泵筒的现象。
图3-31 充不满的示功图
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。
2.漏失对示功图的影响 ① 排出部分的漏失
图3-32 泵排出部分漏失
采油工程原理与设计
V L1 t1 / 2
图3-26 声波反射曲线
L
L1
t t1
图3-25 静液面与动液面的位置
2.无音标井
采油工程原理与设计
根据波动理论和声学原理，声波在气体中的传播速度为：
V KP
利用气体状态方程确定气体密度：PV
②抽油井工作制度与含水的变化关系
采油工程原理与设计
当油层和水层压力相同(或油水同层)时，油井含水不随工作 制度而改变；
当出油层压力高于出水层压力时，增大总采液量(降流压)， 将引起油井含水量的上升；
当水层压力高于油层压力时，加大总采液量，将使油井含 水量下降。
S
i
S(1 Wr N 2L )
1790 fr E
采油工程原理与设计
(三)抽油杆柱的振动对柱塞冲程的影响
液柱载荷交变作用 抽油杆柱变速运动
抽油杆柱振动
抽油杆柱变形
理论分析和实验研究表明：抽油杆柱本身振动的相位在上 下冲程中几乎是对称的，即如果上冲程末抽油杆柱伸长，则下 冲程末抽油杆柱缩短。因此，抽油杆振动引起的伸缩对柱塞冲 程的影响是一致 ，即要增加都增加，要减小都减小。其增减 情况取决于抽油杆柱自由振动与悬点摆动引起的强迫振动的相 位配合。
图3-30 有气体影响的示功图
②充不满影响的示功图
采油工程原理与设计
充不满现象：地层产液在上冲程末未充满泵筒的现象。
图3-31 充不满的示功图
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。
2.漏失对示功图的影响 ① 排出部分的漏失
图3-32 泵排出部分漏失
采油工程原理与设计
V L1 t1 / 2
图3-26 声波反射曲线
L
L1
t t1
图3-25 静液面与动液面的位置
2.无音标井
采油工程原理与设计
根据波动理论和声学原理，声波在气体中的传播速度为：
V KP
利用气体状态方程确定气体密度：PV
采油培训教材(第二册)
（一）抽油机的结构组成
Yan’an university
Chapter 3 第一节 抽油设备及其工作原理
（二）抽油机各组成部件的作用
（1）刹车装置：刹车也叫制动器，它是由手柄、刹车中间座、拉杆、锁死弹簧、 刹车轮、刹车片等部件组成。刹车片与刹车轮接触时发生摩擦而起到制动作用。
（2）电动机：电机是动力的来源，一般采用感应式三相交流电动机。它固定在电 机座上由皮带传递动力至减速器大皮带轮。前后对角上有两条顶丝可调节皮带的松 紧度。
Yan’an university
Chapter 3
第三章 有杆泵采油
典型杆驱往复泵抽油系统 统
典型杆驱螺杆泵抽油系
Yan’an university
Chapter 3
第三章 有杆泵采油
有杆泵： 利用抽油杆柱驱动的井下抽油泵
有杆泵
常规有杆泵 地面驱动螺杆泵
大港
胜利
常规有杆泵采油---最主要的机械采油方法
性能特点：结构简单紧凑，整机重量轻。相对常规机，节电率25％左右。
Yan’an university
Chapter 3 第一节 抽油设备及其工作原理
矮型异相曲柄平衡抽油机 摩擦换向式抽油机
链条皮带式抽油机
1.改善平衡效果，降低电机型 号 2.消除负扭矩，减少电机功率 损失 3.降低净扭矩波动，提高电机 的运行效率 缺点：由于驴头半径比较小， 钢丝绳弯曲应力大，易断裂， 由于摆角大，连杆水平拉力分 力大，支架振前后向振幅大。
节能原理：由于天轮部件的小轮轮廓是采用渐开线形状，它的向径大小与转角有关， 是按一定规律变化的，而大轮轮廓是一圆形，它的向径不与转角的变化而变化，因此在每 一抽吸过程中，轮径比始终是变化的，而这种变化规律正好与悬点载荷的变化规律相吻合， 因而降低了减速器输出轴扭矩峰值，改善运动和动力特性，实现节能目的。
Yan’an university
Chapter 3 第一节 抽油设备及其工作原理
（二）抽油机各组成部件的作用
（1）刹车装置：刹车也叫制动器，它是由手柄、刹车中间座、拉杆、锁死弹簧、 刹车轮、刹车片等部件组成。刹车片与刹车轮接触时发生摩擦而起到制动作用。
（2）电动机：电机是动力的来源，一般采用感应式三相交流电动机。它固定在电 机座上由皮带传递动力至减速器大皮带轮。前后对角上有两条顶丝可调节皮带的松 紧度。
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Chapter 3
第三章 有杆泵采油
典型杆驱往复泵抽油系统 统
典型杆驱螺杆泵抽油系
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Chapter 3
第三章 有杆泵采油
有杆泵： 利用抽油杆柱驱动的井下抽油泵
有杆泵
常规有杆泵 地面驱动螺杆泵
大港
胜利
常规有杆泵采油---最主要的机械采油方法
性能特点：结构简单紧凑，整机重量轻。相对常规机，节电率25％左右。
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Chapter 3 第一节 抽油设备及其工作原理
矮型异相曲柄平衡抽油机 摩擦换向式抽油机
链条皮带式抽油机
1.改善平衡效果，降低电机型 号 2.消除负扭矩，减少电机功率 损失 3.降低净扭矩波动，提高电机 的运行效率 缺点：由于驴头半径比较小， 钢丝绳弯曲应力大，易断裂， 由于摆角大，连杆水平拉力分 力大，支架振前后向振幅大。
节能原理：由于天轮部件的小轮轮廓是采用渐开线形状，它的向径大小与转角有关， 是按一定规律变化的，而大轮轮廓是一圆形，它的向径不与转角的变化而变化，因此在每 一抽吸过程中，轮径比始终是变化的，而这种变化规律正好与悬点载荷的变化规律相吻合， 因而降低了减速器输出轴扭矩峰值，改善运动和动力特性，实现节能目的。
有杆泵采油——【采油工程】
第三章 有杆泵采油
抽油装置及泵的工作原理
本
悬点运动规律及悬点载荷
章
平衡、扭矩及功率计算
主
要
泵效计算
内
有杆抽油系统设计
容
有杆抽油系统工况分析
‹# ›
有杆泵采油
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。
‹# ›
地面驱动螺杆泵采油
驱动头的旋转运动 通过抽油杆传递给 井下螺杆泵。
常规有杆泵采油是目前我国最广泛应用的采油方式。
‹# ›
③根据悬点最大冲数nmax的变化范围 低冲数 nmax≤6min-1 中等冲数 6min-1＜nma ≤15min-1 高冲数 nmax＞15xmin-1
④根据减速箱曲柄轴的最大允许扭矩Mmax
小扭矩 Mmax＜10kN·m
中等扭矩 10kN·m＜Mmax≤30kN·m 大扭矩 30kN·m＜Mmax≤60kN·m 超大扭矩 Mmax﹥60kN·m
‹# ›
⑤根据抽油机所需的最大功率Nmax 小功率 Nmax≤25kW 中等功率 25kW＜Nmax≤52kW 大功率 52kW＜Nmax≤100kW 超大功率 Nmax＞100kW
‹# ›
（2）按结构分类
①常规式：驴头和曲柄连杆机构分别位 于抽油机支架前后两边。
平衡方式：多采用机械平衡 运动规律：上下冲程的时间基本相等
目前，石油矿场广泛应用的常规型抽油机均属于 近似对称循环。
‹# ›
③非对称循环
异相曲柄平 衡抽油机
‹# ›
异相曲柄平衡抽油机的游梁后臂长度缩短，减 速箱相对于支架的位置后移，从而使四杆机构的 极位夹角增大．目前，异相机的机构极位夹角为 8~15°，行程速比系数K1在1.05~1.20之间，因此， 异相曲柄平衡抽油机具有较快的下冲程，上冲程 平均速度降低，下冲程的平均速度增大，从而使 悬点上冲程的最大加速度降低，有利于减少悬点 惯性负荷和减速箱输出扭矩，因而有较好的节能 效果。
抽油装置及泵的工作原理
本
悬点运动规律及悬点载荷
章
平衡、扭矩及功率计算
主
要
泵效计算
内
有杆抽油系统设计
容
有杆抽油系统工况分析
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有杆泵采油
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。
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地面驱动螺杆泵采油
驱动头的旋转运动 通过抽油杆传递给 井下螺杆泵。
常规有杆泵采油是目前我国最广泛应用的采油方式。
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③根据悬点最大冲数nmax的变化范围 低冲数 nmax≤6min-1 中等冲数 6min-1＜nma ≤15min-1 高冲数 nmax＞15xmin-1
④根据减速箱曲柄轴的最大允许扭矩Mmax
小扭矩 Mmax＜10kN·m
中等扭矩 10kN·m＜Mmax≤30kN·m 大扭矩 30kN·m＜Mmax≤60kN·m 超大扭矩 Mmax﹥60kN·m
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⑤根据抽油机所需的最大功率Nmax 小功率 Nmax≤25kW 中等功率 25kW＜Nmax≤52kW 大功率 52kW＜Nmax≤100kW 超大功率 Nmax＞100kW
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（2）按结构分类
①常规式：驴头和曲柄连杆机构分别位 于抽油机支架前后两边。
平衡方式：多采用机械平衡 运动规律：上下冲程的时间基本相等
目前，石油矿场广泛应用的常规型抽油机均属于 近似对称循环。
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③非对称循环
异相曲柄平 衡抽油机
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异相曲柄平衡抽油机的游梁后臂长度缩短，减 速箱相对于支架的位置后移，从而使四杆机构的 极位夹角增大．目前，异相机的机构极位夹角为 8~15°，行程速比系数K1在1.05~1.20之间，因此， 异相曲柄平衡抽油机具有较快的下冲程，上冲程 平均速度降低，下冲程的平均速度增大，从而使 悬点上冲程的最大加速度降低，有利于减少悬点 惯性负荷和减速箱输出扭矩，因而有较好的节能 效果。
《常规有杆泵采油》课件
抽油机效率问题
总结词
抽油机效率低下是常见的挑战，影响采 油效率和经济效益。
VS
详细描述
随着油田开采进入中后期，原油粘度增加 ，地层条件变得复杂，导致抽油机效率降 低。为了解决这一问题，可以采取优化抽 油机参数、使用新型抽油机、加强设备维 护等措施。
抽油杆断裂问题
总结词
抽油杆断裂是常见的故障之一，可能导致采 油作业中断。
抽油泵优化设计
总结词：提高泵效
详细描述：改进抽油泵的流道设计、材料和制造工艺，提高泵的效率和可靠性，降低内漏和外漏现象 。
采油管柱优化设计
总结词
降低流体阻力
详细描述
优化采油管柱的布局和连接方式，减 少流体在管内的流动阻力，降低能耗 和提高采油效率。
PART 05
有杆泵采油的挑战与解决 方案
REPORTING
02
它主要由抽油机、抽油杆、抽油 泵和油管等设备组成，是油田开 采中最为常见的采油方式之一。
有杆泵采油的历史与发展
有杆泵采油技术起源于19世纪末，至今已有百余年的历史。
随着材料科学、机械制造和ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ田开发技术的不断发展，有杆泵采油技术也在不断改进和完善 。
新型材料的出现和应用，提高了抽油设备的耐久性和可靠性；机械制造技术的进步，提高了 抽油设备的效率和稳定性；油田开发技术的进步，使得有杆泵采油技术的应用范围更加广泛 。
效率。
采油管柱堵塞问题
总结词
采油管柱堵塞会导致采油作业受阻，影响生产效率。
详细描述
采油管柱在长期使用过程中可能受到结垢、杂质等因 素影响，导致堵塞。为了解决这一问题，可以采取定 期清洗、加强水质检测、优化采油工艺等措施，以保 证采油管柱的正常运行和生产效率。
10深井泵采油技术
9
一、抽油装置
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。 A-管式泵 B-杆式泵
管式泵特点：结构简单、成本低，排量大。但检泵时必须起出油
8
一、抽油装置
工作筒 主要组成： (外筒和衬套) 游动阀 工作筒(外筒和衬套)、柱塞及游动阀(排出阀) (排出阀 柱塞 ) 和固定阀(吸入阀)
(2)抽油泵：机械能转化为流体压能的设备
分类：
按照抽油泵在油管中的固定方式可分为：管式泵和杆式泵 按照抽油泵性能特点可分为：常规泵、防砂泵、防气泵、 固定阀 (吸入阀) 抽稠泵等等
(1)选择合理的工作方式 ③深井抽汲时， ②连喷带抽井选用大冲数快速抽汲，以增强诱喷作用。 S和N的选择一定要避开不利配合区。 ①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。 (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
一、抽油装置
游梁
辅 连杆 (一)抽油机 助 有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化为机械能， 减速箱 装 包括游梁式抽油机和无游梁式抽油机两种。 置 游梁式抽油机组成 曲柄机构 游梁-连杆-曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装置 工作原理 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。
下冲程
《有杆泵采油》课件
适用性
适应性强
有杆泵采油系统适用于各种类型的油田，尤其在斜井和水平井中表现出较好的 适应性。
可靠性高
经过多年的实践检验，有杆泵采油系统表现出较高的可靠性和稳定性，能够保 证长期的稳定生产。
04
有杆泵采油操作流程
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
开井采油
启动抽油机
停井操作
按照停井方案进行操作，关闭 相关阀门和设备，确保油井安 全关闭。
修井作业
针对需要修井的油井，进行相 应的修井作业，恢复油井产能 。
开井复产
修井作业完成后，按照操作规 程重新开井采油，确保油井恢
复正常生产。
05
有杆泵采油优缺点分析
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
有杆泵采油的定义
01
有杆泵采油是一种利用地面抽油 机作为动力源，通过抽油杆将动 力传递给井下抽油泵，从而将井 下原油举升到地面的采油方式。
02
它是一种广泛应用于油田开采的 技术，具有开采效率高、成本低 等优点。
有杆泵采油的原理
当抽油机带动抽油杆柱旋转时，井下抽油泵的游动阀和固定阀受到离心力、惯性 力和重力的作用，产生交替的开启和关闭运动，从而实现原油的举升。
02
有杆泵采油系统组成
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
抽油机
01
02
03
种类
游梁式抽油机、无游梁式 抽油机（链条式、滚筒式 等）
作用
提供动力，将井下的原油 提升到地面
特点
可靠性高、适应性强、寿 命长
抽油杆
常规有杆泵抽油机技术管理规范
7、 油井诊断及故障分析和处理
7.1 应用抽油井计算机诊断技术对油井工况进行定量分析，按Q/SL 0137执 行。 7.2 油井日常故障分析和处理利用抽油机示功图、液面、生产参数等进行综 合分析。
标准内容
8 资料管理与录取
8.1 工作制度（泵径、冲程、冲数）每天记录一次。 8.2 正常生产井套压每旬一次，回压每8h观察记录一次，若油井出现异常 加密观察次数。 8.3 抽油机井电流每日观察记录一次，若油井出现异常加密观察次数。 8.4 液量计量按Q/SL0651执行。
1、任务来源
抽油机有杆泵采油技术是机械采油方式的主导,其井数约占人工举升总井数
的95%，随着各项机械采油技术水平的不断提高，其在生产管理过程中的
管理标准也要求随之提高，为了使《常规有杆泵抽油机技术管理》标准在 生产、使用、管理中更科学、更合理。在2004年复审Q/SL0785—93《常 规有杆泵抽油井技术管理》时，特申请对其从进行修订。
8.5 每10天测气一次并计算油气比，若油井出现异常加密测气次数。
8.6 示功图、动液面每月测试一次，如油井液量突然变化应及时测试。 8.7 原油半分析每半年一次。
8.8 定点井水性分析每半年一次。
8.9 机械采油系统效率每半年测试一次。 8.10 资料全准率大于98%。
标准内容
9 、管理制度
9.1 生产技术分析制度的要求如下： 1）每月分析一次； 2）生产能力有无变化，油井动液面，含水有无变化；
1-10d恢复液面159m
功图 解释
液面回升平缓
正常
正常
略供液不 足
供液不足 明显
供液不足严 基本不供液 重
恢复时间为10d
连续生产时间为5d
标准内容
相关主题
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常规型游梁式抽油机
结构特点
① 曲柄连杆机构和驴头分别位于支架的两侧。 ② 曲柄轴中心基本位于游梁的尾轴承正下方。这样，当驴头处于上、下死点
位置时，连杆中心线间的夹角基本为零，这个角被称为抽油机的极位夹角。 ③ 曲柄采用常规条形曲柄，平衡块重心与曲柄轴中心连线重合，即两线之间
构成的夹角为零，这个角被称为抽油机的平衡相位角。
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
游梁式抽油机分类
按结构型式一般可分为常规型、异相型、前置型、斜井式等。 按平衡方式又可分为机械平衡式、气平衡式、液力平衡式等。 按驴头结构型式可分为上翻式、侧转式、旋转式、悬挂式和双驴 头式等。 按减速器型式可分为齿轮式、链条式和皮带式等。 按驱动方式可分为电动机驱动和内燃机驱动等。
1—旋转驴头；2—手摇绞车； 3—悬绳器及光杆4—侧翻驴头
用的操作台5—支架； 6—底座；7—直梯；8—曲柄
及平衡装置；9—减速器； 10—电动机及带传动装置 11—刹车装置；12—副平衡块 ；13—连杆；14—中心轴承 ；15—游梁；16—前连杆
绳索滑轮式长冲程抽油机 它是一种以提高冲程为主要特点的游梁式抽油机。
结构组成：游梁-连杆-曲柄机构、减 速箱、动力设备和辅助装置。
游梁
辅
助
装
连杆
置
动 力
减速箱 设
备
曲柄机构
横梁：是连杆和游梁连接的中间部件，它带动游梁做摇摆 运动。 游梁：游梁安装在支架上，前端与驴头相连，后端通过尾轴 承和横梁相连。 平衡块：帮助电机做功，减小电动机上下行程的载荷差。
驴 头 ： 将游梁前端的往复圆弧运动变为抽油杆柱的垂直往复 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。
②平衡方式不同。后置式多采用机械
平衡；前置型多为重型长冲程抽油机，
采用机械平衡和气动平衡。
后置式抽油机结构简图
前置式气动平衡抽油机结构简图
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。
16
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
异相型游梁式抽油机 异相型游梁式抽油机是常规型游梁式抽油机的改进形 式，主要采用曲柄偏置结构实现节能目的。
异相型游梁式抽油机结构图 1—刹车装置；2—电动机；3—减速器皮带轮；4—减速器；5—输出轴；6—平衡块；7—支 架；8—曲柄；9—连杆；10—游梁；11—驴头；12—悬绳器；13—底座
前置型抽油机
链条式抽油机
带传动抽油机
滚筒型抽油机
(二)抽油泵
一般要求
1）结构简单，强度高，质量好，连接部分密封可靠。 2）制造材料耐磨和抗腐蚀性好，使用寿命长。 3）规格类型能满足油井排液量的需要，适应性强。 4）结构上应考虑防砂、防气，并带有必要的辅助设备。 5）便于起下。
(二)抽油泵
主要组成：泵筒、柱塞及游动阀(排出阀) 和固定阀(吸入阀） 分类：按照抽油泵在油管中的固定方式 可分为：管式泵和杆式泵
提纲
一、抽油装置 二、游梁式抽油机的受力分析 三、泵效计算 四、抽油杆强度计算及杆柱设计
一、抽油装置
抽油机 设 抽油杆 备 组 抽油泵 成
其它附件
(一)抽油机
有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化为机械 能，包括游梁式抽油机和无游梁式抽油机两种。
(一)抽油机
1、游梁式抽油机
工作原理：皮带减速箱将电动机的 高速旋转运动变为曲柄轴的低速旋 转运动，再由四连杆机构变为悬绳 器的上下往复运动，带动井下抽油 杆柱和抽油泵工作，实现抽汲目的。
常规有杆泵采油技术
有杆泵抽油是国内外最常见的人工举升方式
委内瑞拉：70%的油井是有杆泵抽油。 美国：85%的油井是有杆泵抽油。 俄罗斯： 55%以上油井是有杆泵抽油。 中国：80%以上油井采用有杆泵，其产油量占总产油量的 75%，有杆泵在我国石油开采中占有重要的地位。
本专题主要讲常规有杆泵采油技术
1—刹车装置；2—带传动装置；3—减速器；4—曲柄；5—平衡块；6—连杆；7—横梁；8—游梁； 9—转动滑轮；10—驴头；11—悬绳器；12—钢绳；13—支架；14—扶梯；15—底座；16—护栏
常规型和异相型的区别
常规型抽油机
异相型抽油机
结构特点：曲柄轴中心基本位 于游梁尾轴承的正下方。
运动特点：上下冲程运行时间 相等。
1) 游梁式抽油机增大冲程是通过增大曲柄旋转半径来实现的。增 大抽油机冲程就需要增大抽油机的几何尺寸和重量，生产成本上升， 经济效益降低。
2)游梁式抽油机四连杆机构决定了悬点运动规律的不均匀性。 增大冲程时，系统运行的稳定性更差，因而限制游梁式抽油机的冲程 长度。
无游梁式抽油机由于不受四连杆机构的限制而使其具有长 冲程的优点。近几年来，我国先后研制和使用了前置式抽油机、 链条式抽油机、液压抽油机和气平衡抽油机等，目前主要以链 条式抽油机为代表。
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，120KN CYJ-常规型
游梁式抽油机系列代号 CYJQ-前置型 CYJY-异相型
2、无游梁式抽油机
游梁式抽油机的最大特点是可靠性好，但是其冲程长度受限，原 因有两个方面：
抽油机上冲程运行时间大于下冲程运行时间,从而降低了上 冲程的运行速度、加速度和动载荷，具有节能效果。
该机型的缺点： ① 结构不平衡重增加。 ②减速器安装在支架下方，给 安装和维修带来不便。 ③工作过程中，前冲力较大， 影响整机的稳定性。
旋转驴头游梁式抽油机
① 优点：增大了冲程。 ② 缺点：整机结构复杂，制造成本高。
结构特点：曲柄轴中心与游梁尾轴承存 在一定的水平距离；曲柄平衡重臂中心 线与曲柄中心线存在偏移角。
运动特点：上冲程的曲柄转角大于下冲 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油机分类 后置型和前置型的区别
①游梁和连杆的连接位置不同。