机械采油常识

延安职业技术学院 2011.01
主讲教师
程 俊 ◆讲师， 2004年毕业于长江大学（原江汉石油学院）石油
工程专业； ◆延安职业技术学院石油工程系骨干教师、钻采教研室主
任; ◆荣获延安职业技术学院优秀教师荣誉称号; ◆主持并完成“油气开采技术专业工学结合课程建设与教 学
改革”项目； ◆陕西省省级重点专业《钻井工程》的负责人。
抽油泵是有杆泵抽油设备的井下部分，是有杆泵抽油装置 的最重要的部分。下入深度从几百米到几千米，所抽汲的 液体中常含有砂、蜡、水、气及有腐蚀性的物质，其工作 环境恶劣，所以要求抽油泵结构简单，便于起下，制造泵 的材料耐磨，抗腐蚀性能好，使用寿命长，加工安装质量 高，降低使用故障率 。
我国抽油泵行业标准是SY/T5059-91《抽油泵》
（2）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
量来帮助电动机做功，从而使电动机在上下冲程中都做相等
的正功。
Aw Amd Ad
下冲程： Amd Aw Ad
Au Amu Aw
上冲程： Amu Au Aw
Aw
Au
2
Ad
平衡条件：Amd Amu
为了使抽油机平衡，在下冲程中需要储存的能量或上冲程中需要释 放的能量应该是悬点载荷在上下冲程中所做功之和的一半。
抽油机的工作过程
பைடு நூலகம்
产生高速 旋转运动
动力设备
经皮带
抽油杆柱
经悬绳器
上下往复 直线运动
变为曲柄轴的 低速旋转运动
减速机构
带 动
换向机构
变为驴头的 上下摆动
(一)游梁式抽油机 1.游梁式抽油机的分类：
游梁式抽油机
普通式
前置式
基本型
变型
基本型游梁的前臂 和后臂接近等长
变型抽油机为适 应长冲程做成前 臂长，驴头端重
管式泵的特点是结构简单，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 时必须起下管柱，修井工作量大，故适用于下泵深度不 大，产量较高的井。
管式泵结构图
上压紧接箍
活塞
泵筒
下游动凡尔 加长短节
衬套
上
上游动凡尔
下
下压紧节箍
固定凡尔
管式泵实物图
泵体连接 固定凡尔
4.杆式泵的结构特点
普通式抽油机结构简图
(3)游梁式抽油机型号表示的意义
CYJ 12-3.3-70(H)B(Y;F;Q)
F:复合平衡 平衡方式 Y:游梁平衡
B:曲柄平衡 Q:气动平衡 减速箱齿轮形状代号： H点啮合双圆弧齿； 渐开线人字型齿省略； 减速箱曲柄轴最大允许扭矩(kN.m) 光杆最大冲程,m 悬点最大负荷,10KN CYJ －常规型 游梁式抽油机系列代号 CYJQ－前置型
有杆泵抽油装置
有杆泵抽油是用油管把深井泵泵筒下入 到井内液面以下，在泵筒下部装有，吸 入阀，用抽油杆柱把柱塞下入泵筒，柱 塞上装有，排出阀（游动阀）。通过抽 油杆柱把抽油机驴头悬点产生的上下往 复直线运动传递给抽油泵向上抽油。
抽油机
有杆泵
抽油杆 抽油装置三抽 抽油泵
抽油装置示意图
一、有杆抽油泵
对抽油泵的要求：
（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.常规抽油泵的分类：
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。
杆式泵有内外两个工作筒，外工作 筒上端装有锥体座及卡簧，下泵时把外 工作筒随油管先下入井中，然后把装有 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。
杆式泵的特点是检泵时不需要起下 油管，检泵方便，但结构复杂，制造成 本高，允许下入的泵径小，适用于下泵 深度大，产量较小的油井。
定筒式顶部固定杆式泵结构图
定筒式顶部固定杆式泵结构图
5.杆式泵的分类：
定筒式顶部固定杆式泵 定筒式底部固定杆式泵 动筒式底部固定杆式泵
6.特殊抽油泵的分类：
稠油泵 防砂泵 防气泵 其他特殊用途的抽油泵
（二）泵的工作原理
1. 上冲程：抽油杆柱带着活塞向 上运动，活塞上的游动阀受阀球自重和 管内压力作用而关闭。泵内由于容积增 大而压力降低，固定阀在环形空间液柱 压力与泵内压力之差的作用下被打开。 井中原油进泵，同时在井口排出液体。
冲次——曲柄转一周中，悬点完成一个上冲 程和一个下冲程，活塞上下抽汲一次，称为一个 冲次。
冲速——每分钟的冲次数称为冲数或冲速。
（三）泵效分析与计算
泵效：油井日产液量与泵的理论排量的比值称为泵效。
用公式表示为：
Q
Qt
影响泵效的地质因素
气体的影响
油井出砂
影响泵 效的地 质因素
油井结蜡
原油中含腐蚀性物质
CYJY－异相型
3.抽油机平衡 （1）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。
抽油机平衡
不平衡造成的后果 ①下冲程中抽油机带着电动机运转，造成功率的浪费，降低 电动机的效率和寿命； ②负荷极不均匀使抽油机发生激烈振动，影响抽油机的寿命。 ③破坏曲柄旋转速度的均匀性，影响抽油杆和泵正常工作。
原油粘度高
（三）泵的理论排量
活塞上下一次，向上抽汲的液体体积为:
每分钟排量为:
V fPs Vm f P sn
每日体积排量为:
Qt 1440 f P sn
每日质量排量为:
Qm 1440 f P snl
式中: Qt －泵的体积理论排量，m3/d； Qm－ 泵的质量理论排量，t/d；
二、抽油机
手 机：13080941367 Email： chengjun2000@126.com
第一章 机械采油常识
第一节 有杆泵抽油机及井口装置 第二节 电潜泵管住的结构
第一节 有杆泵抽油机及井口装置
1.机械采油的概念 通过给井中原油补充机械能将油采到地面的方法称为机 械采油法。 2.机械采油法分类 机械采油法分为:气举采油、有杆泵采油（90%）和无杆 泵采油
泵的工作原理－上冲程图
（二）泵的工作原理
2.下冲程：抽油杆柱带着 活塞向下运动，固定阀关闭， 活塞挤压泵中液体使泵内压力 升高到高于活塞上方压力时， 游动阀被顶开，泵中液体排到 活塞上方的油管中去。
泵的工作原理－下冲程图
抽油泵工作动画视频
（二）泵的工作原理
冲程——光杆从上死点到下死点的距离称为 光杆冲程长度，简称光杆冲程或悬点冲程。