第七章 有杆泵及无杆泵采油技术(200610)汇总
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动液面：抽油机正常生产时，井口 至液面的距离。
沉没压力（泵口压力）：作用在泵 吸入口处的环形空间压力。
沉没压力＝套压＋气柱压力＋液柱 压力
动液面
沉没度
抽油泵的工作原理
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。
影响 泵效 漏失
➢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
只考虑柱塞与衬套间隙漏失，漏失系数为：
q
L
86400 1
B
2 Qt
(4)体积系数的影响
B
1 Bl
泵效
L B
3.提高泵效的措施
(1)选择合理的工作方式 ①选用大冲程、小冲次，减小气体影响，降低悬 点载荷，特别是稠油井。 ②连喷带抽井选用大冲数快速抽汲，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
具有长冲程的
特点。
缺点：整机结
构复杂，制造
成本高。
2.抽油杆 主要功能：传递能量
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
抽油杆的杆体直径：13、16、19、22、25、28、32、38mm 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、D级杆、 K级杆
第七章 有杆泵及无杆泵采油技术 主要内容
1.有杆泵采油基础 2.无杆泵采油基础
重点
✓有杆抽油泵的工作原理 ✓影响泵效的因素及提高泵效的措施
有杆泵 深井泵
无杆泵
游梁式抽油机－深井泵 链条式抽油机－深井泵 地面驱动螺杆泵
电动潜油离心泵 水力射流泵 水力活塞泵
第一节 有杆泵采油基础
一、抽油装置 1.地面装置：抽油机
2.井下设备：
抽油杆
抽油杆 抽油泵
抽油泵
抽油机
1.抽油机
主要功能：将电动机的高速旋转运动变成抽油杆的缓
慢往复运动。
⑴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
游梁式抽油机结构图
⑵游梁式抽油机工作原理
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。
主要作用：将机械能转化为流体压能 主要组成
工作筒(外筒和衬套)、柱塞、 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
管式泵：外筒和衬套在地面组装好接在油管下部下入井内，
然后投入固定阀，最后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。
1.泵效：在抽油井生产过程中，实际产量与理论产
量的比值。
Q / Qt
泵的理论产量＝
上冲程在井口排出的液体：相当于柱塞冲程长度的一段
液体。
V上 f p f r S
下冲程在井口排出的液体：相当于抽油杆冲程长度的 一段液体：
V下 f r S
一个冲程在井口排出的液体体积为：
V fpS
每分钟的排量为： Vm f p SN
每日理论产量: Qt 1440 f pSN
2.影响泵效的因素
(1)抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩
Sp S
冲程损失： r t 柱塞冲程：
S p S (r t ) S
(2)气体和充不满的影响
V液
V活
充满系数：
Vl' 1 K K 1 KR
Vp 1 R
1 R
余隙比： K Vs /Vp
常规钢抽油杆的机械性能
钢级 抗拉强度(MPa) 屈服强度(MPa)
使用范围
C
794 965
D
620 794
K 588 794
620
重负荷油井
412
轻、中负荷油井
372
轻、中负荷并有腐 蚀介质的油井
超高强度抽油杆
特
玻璃钢抽油杆
种
抽
空心抽油杆
油
电热抽油杆
杆
连续抽油杆
柔性抽油杆：如钢丝绳抽油杆
3.抽油泵
新型抽油机：为了节能和加大冲程。
异相型游梁式抽油机
异形游梁式抽油机
节能
双驴头游梁式抽油机
链条式抽油机
皮带传动抽油机
加大冲程
液压抽油机
游梁式抽油机
链条式抽油机
钢丝绳
天车轮
轨迹 链条
主动 链轮
链条抽油机结构示意图 平衡链轮
•动载荷小； •采用气平衡，调 平衡方便； •冲程大； •机械效率高； •节能效果好； •占地面积小。
电机安在底座专用的滑轨上
异形抽油机
采用平衡配
重的平衡方
式使平衡易
调且平衡效
果好，在一
定程度上具
双
有节能效果，
驴
属于节能型
头 抽
游梁式抽油
油
机。
机
蛋
优点：冲程
形 旋
倍增。
转
缺点：游梁
驴 头
前端载荷增
抽 油
大近一倍。
机
优点：冲程不
旋
仅具有常规机
转 驴
的冲程部分，
头
而且增加了因
抽 油
驴头旋转而造
机
成的冲程增加，
•钢丝绳寿命短；
•轨迹链条和主轴 销容易折断。
从动链轮
除具有链条抽
油机的优点外，
链条 由于采用高强 度皮带代替钢
丝绳，使用寿
皮带
命长、性能好。
平衡重
主动链轮
ROTAFLEX皮带抽油机结构图
圆弧面的后驴头 部分连杆用柔性索
•减少悬点的惯 性载荷；
•实现长冲程。 •能够满足不同 粘度原油开采
的需要。
思考题
管式泵与杆式泵的主要区别
A-管式泵
B-杆式泵
⑶泵的工作原理 几个基本概念
冲程：光杆（或柱塞）上、下运动一次称为一个冲程。 光杆冲程：光杆从上死点到下死点的距离，用S表示。
柱塞冲程：柱塞在上、下死点间的位移。
冲次: 每分钟内完成上、下冲程 的次数，用n来表示。
沉没度：Байду номын сангаас油泵的吸入阀与动 液面之间的相对高度。
气体对冲满程度的影响
气液比： R Vg /Vl
泵充满程度的影响因素分析：
1 K K 1 KR
1 R
1 R
①生产流体的性质—气液比
泵吸入口 压力
R愈小，就越大。增加泵的沉没深度或使用气锚。
②防冲距
K值越小，值就越大。尽量减小防冲距，以减小余隙。
下死点静止状态下柱塞 与泵吸入口的距离
(3)漏失影响
泵吸入的条件： 泵内压力(吸入压力)低于沉没压力。
A-上冲程
②下冲程 柱塞下行，固定阀在重力作用下关闭。
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。
泵排出的条件： 泵内压力(排出压力)高于柱塞以上的液 柱压力。
B-下冲程
二、泵效及其影响因素
沉没压力（泵口压力）：作用在泵 吸入口处的环形空间压力。
沉没压力＝套压＋气柱压力＋液柱 压力
动液面
沉没度
抽油泵的工作原理
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。
影响 泵效 漏失
➢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
只考虑柱塞与衬套间隙漏失，漏失系数为：
q
L
86400 1
B
2 Qt
(4)体积系数的影响
B
1 Bl
泵效
L B
3.提高泵效的措施
(1)选择合理的工作方式 ①选用大冲程、小冲次，减小气体影响，降低悬 点载荷，特别是稠油井。 ②连喷带抽井选用大冲数快速抽汲，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
具有长冲程的
特点。
缺点：整机结
构复杂，制造
成本高。
2.抽油杆 主要功能：传递能量
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
抽油杆的杆体直径：13、16、19、22、25、28、32、38mm 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、D级杆、 K级杆
第七章 有杆泵及无杆泵采油技术 主要内容
1.有杆泵采油基础 2.无杆泵采油基础
重点
✓有杆抽油泵的工作原理 ✓影响泵效的因素及提高泵效的措施
有杆泵 深井泵
无杆泵
游梁式抽油机－深井泵 链条式抽油机－深井泵 地面驱动螺杆泵
电动潜油离心泵 水力射流泵 水力活塞泵
第一节 有杆泵采油基础
一、抽油装置 1.地面装置：抽油机
2.井下设备：
抽油杆
抽油杆 抽油泵
抽油泵
抽油机
1.抽油机
主要功能：将电动机的高速旋转运动变成抽油杆的缓
慢往复运动。
⑴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
游梁式抽油机结构图
⑵游梁式抽油机工作原理
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。
主要作用：将机械能转化为流体压能 主要组成
工作筒(外筒和衬套)、柱塞、 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
管式泵：外筒和衬套在地面组装好接在油管下部下入井内，
然后投入固定阀，最后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。
1.泵效：在抽油井生产过程中，实际产量与理论产
量的比值。
Q / Qt
泵的理论产量＝
上冲程在井口排出的液体：相当于柱塞冲程长度的一段
液体。
V上 f p f r S
下冲程在井口排出的液体：相当于抽油杆冲程长度的 一段液体：
V下 f r S
一个冲程在井口排出的液体体积为：
V fpS
每分钟的排量为： Vm f p SN
每日理论产量: Qt 1440 f pSN
2.影响泵效的因素
(1)抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩
Sp S
冲程损失： r t 柱塞冲程：
S p S (r t ) S
(2)气体和充不满的影响
V液
V活
充满系数：
Vl' 1 K K 1 KR
Vp 1 R
1 R
余隙比： K Vs /Vp
常规钢抽油杆的机械性能
钢级 抗拉强度(MPa) 屈服强度(MPa)
使用范围
C
794 965
D
620 794
K 588 794
620
重负荷油井
412
轻、中负荷油井
372
轻、中负荷并有腐 蚀介质的油井
超高强度抽油杆
特
玻璃钢抽油杆
种
抽
空心抽油杆
油
电热抽油杆
杆
连续抽油杆
柔性抽油杆：如钢丝绳抽油杆
3.抽油泵
新型抽油机：为了节能和加大冲程。
异相型游梁式抽油机
异形游梁式抽油机
节能
双驴头游梁式抽油机
链条式抽油机
皮带传动抽油机
加大冲程
液压抽油机
游梁式抽油机
链条式抽油机
钢丝绳
天车轮
轨迹 链条
主动 链轮
链条抽油机结构示意图 平衡链轮
•动载荷小； •采用气平衡，调 平衡方便； •冲程大； •机械效率高； •节能效果好； •占地面积小。
电机安在底座专用的滑轨上
异形抽油机
采用平衡配
重的平衡方
式使平衡易
调且平衡效
果好，在一
定程度上具
双
有节能效果，
驴
属于节能型
头 抽
游梁式抽油
油
机。
机
蛋
优点：冲程
形 旋
倍增。
转
缺点：游梁
驴 头
前端载荷增
抽 油
大近一倍。
机
优点：冲程不
旋
仅具有常规机
转 驴
的冲程部分，
头
而且增加了因
抽 油
驴头旋转而造
机
成的冲程增加，
•钢丝绳寿命短；
•轨迹链条和主轴 销容易折断。
从动链轮
除具有链条抽
油机的优点外，
链条 由于采用高强 度皮带代替钢
丝绳，使用寿
皮带
命长、性能好。
平衡重
主动链轮
ROTAFLEX皮带抽油机结构图
圆弧面的后驴头 部分连杆用柔性索
•减少悬点的惯 性载荷；
•实现长冲程。 •能够满足不同 粘度原油开采
的需要。
思考题
管式泵与杆式泵的主要区别
A-管式泵
B-杆式泵
⑶泵的工作原理 几个基本概念
冲程：光杆（或柱塞）上、下运动一次称为一个冲程。 光杆冲程：光杆从上死点到下死点的距离，用S表示。
柱塞冲程：柱塞在上、下死点间的位移。
冲次: 每分钟内完成上、下冲程 的次数，用n来表示。
沉没度：Байду номын сангаас油泵的吸入阀与动 液面之间的相对高度。
气体对冲满程度的影响
气液比： R Vg /Vl
泵充满程度的影响因素分析：
1 K K 1 KR
1 R
1 R
①生产流体的性质—气液比
泵吸入口 压力
R愈小，就越大。增加泵的沉没深度或使用气锚。
②防冲距
K值越小，值就越大。尽量减小防冲距，以减小余隙。
下死点静止状态下柱塞 与泵吸入口的距离
(3)漏失影响
泵吸入的条件： 泵内压力(吸入压力)低于沉没压力。
A-上冲程
②下冲程 柱塞下行，固定阀在重力作用下关闭。
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。
泵排出的条件： 泵内压力(排出压力)高于柱塞以上的液 柱压力。
B-下冲程
二、泵效及其影响因素