抽油机介绍资料
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
有杆抽油设备
第一节 游梁式抽油机
Pumping Units
• 古老，应用广泛。 四连杆机构：
• 1杆：曲柄；2杆：连杆； 3杆：游梁；4杆：虚杆。
图8-1 抽油机机构简图
一、游梁式抽油机结构
1. 结构组成：
电机；减速箱；曲柄；连杆；游梁；平衡 块；支架；驴头；制动器；悬绳器。
•驴头将游梁前端往复 圆弧运动，变为抽油 杆垂直往复运动。
油，柱塞运动游阀才能打开（顶开）。
（2）油管：此时，固定阀关（柱塞不动，泵筒与油管外的 油共同压力，定阀球自由落下）。
• 油管承受载荷由空载增加为 P‘，油 管伸长了 。管
• 悬点又走了 管距离，柱塞相对泵筒仍不动，泵筒也不排
油。
（3）柱塞有效行程
• S效＝S
（ ＝杆＋管） ）
•
S-悬点冲程
缩短＝伸长；伸长＝缩短
悬点载荷：抽油杆悬挂 在驴头处的载荷。
上下冲程悬点载荷不同。
（一）六项悬点载荷：
静载
1.抽油杆柱自重，P杆（油中为P杆' ）方向向下 2.油管内、柱塞上油柱重（柱塞面积减杆面积）P油 3.油管外油对柱塞下端压力，P压， 大小取决于泵的沉没度。
图8-2 悬点静载荷变化图
4.惯性载荷: P杆惯和P油惯 ,杆柱、油柱惯性载荷，
• 冲程3m；
• 扭矩37；
• H—圆弧齿轮箱；
• B—曲柄平衡。
3. 基本类型
• 常规型：支点在中间，动力在尾部（见图9-2）； 双驴头抽油机（变力臂，节能。）；
• 前置式：支点在尾部，动力在中间（见图9-3）。
前置式
二、主参数
• 悬点载荷：P挂抽油杆处，反应下泵深度。取决于 杆和液柱重量。
• 最大扭矩：M曲柄轴最大扭矩。（用于选择电机 功率）
• 冲程长度：S反应采油量。悬点冲程，受机构限制 3～4m，>6m长冲程。（曲柄连杆机构难以实现 长冲程。）S正比于曲柄半径。
• 冲次：n悬点冲程数，反应采油量。（每分钟往复 次数）
• 低冲次 n 6 / m；in 高冲次
；n 15/ min
• 中等冲次为二者之间。
三、游梁抽油机驴头悬点载荷
抽油泵工作过程 上冲程：游动阀关（柱塞上 的阀）；固定阀开（泵筒上 的阀），地面排油。 下冲程：游动阀开；固定阀 关，泵筒向柱塞上方排油。
• 稠油高粘度，摩擦力大。
• （粘度反映液体运动层间的摩擦力，绝对粘度，Pa.s）
• 摩擦力：作用方向与油杆运动相反。游阀 液体摩擦发生在下冲程阀打开时。
• 摩擦力低粘油时，忽略不计（占2～5%）， 高粘油时必考虑。
现场提出问题： 油稠，下冲程杆和柱塞靠自重无法下行。
（二）悬点静载荷大小及变化规律
– 上冲程时：
游阀关，油柱由柱塞和抽油杆承担油管柱上无
载荷作用。卸载引起油管缩短。（油管与泵
–
筒相连） 缩短大小：管＝
PE油’f管L（
—管f壁管 面积）
• （悬点又走了 距管 离，柱塞与泵筒仍无相对运
动，也不抽油。）
（3）冲程（悬点冲程S）
柱塞有效冲程：
S效＝S
（3）
＝杆＋管＝
P‘油L（1 Ef杆
•
③杆伸长：
杆＝
PL Ef杆
＝
P油’L Ef杆
( L 1 1 P )
L E Ef
• 导致：悬点走了 杆距离，载荷 才P全部加到杆或悬点
上。【相当弹性变形，先走一段空的距离】
• 伸长使柱塞不动，此时不抽油。
（2）油管柱载荷变化
– 下冲程时：
游阀开，定阀关。 （P‘油柱塞将油管下堵住，减 去沉没压力。）压在油管下部。
•驴头目的：对中井口。
驴头 悬绳器 支架
常规型
游梁
连杆 平衡块
曲柄 电机
减速箱
皮带轮
2. 型号（标准化）
•
游梁
复合 曲柄
气
• CYJ— □— □— □ （Y） （F） （B） （Q）
抽油机 悬点载荷 冲程（m） 最大扭矩
•
（x10KN）
平衡方式
• 例，CYJ8-3-37-HB：
•
悬点载荷80kN ；
• 悬点只承受杆柱在油中重
量。
•
P静下＝P杆 ’ （2）
•
杆在油中重量
• 【柱塞上、下油压 油p相
等，油对杆产生浮力】
• 3. 下死点载荷变化 （从下至上冲程） （1）抽油杆载荷变化 • ①悬点载荷：由 P静下 变至 P静上
P静上＝P杆' ＋P油'
P静下＝P杆'
• ②载荷增量： P P静上 P静下＝P油' （油柱重）
• 只有柱塞运动的距离才为有效行程。（P9~↑）
5. 静力示功图 （表示做功的图） 定义：上、下冲程悬点载荷
随位移（冲程）变化规律。
上冲程载荷： P静上＝P杆' ＋P油' 下冲程载荷： P静下＝P杆’
抽油杆在油中重量
（第3次课， 2006）
始终作用在悬点上。
① 表示静力传递过程
从下死点开始进行上冲程，静力由 P静下＝P杆’变到，P静上
• 油ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ—油重度，N/m3;
杆在油中重
• f杆 —杆截面积，m2；
• F—柱塞面积，m2；
• L—抽油杆长或下泵深度m；
• h沉 —泵沉没度，m（有时认为 h沉 0 ）
•
P油'
—动液面以上（ L h沉 ），
断面面积等于柱塞面积的油柱重，N。
• 2. 下冲程
• 悬点从上死点下移，游阀 开，固定阀关。
f杆 ） f管
＝杆 /
（4）
＝ 1
1 f杆 f管
变形分配系数， 取0.6～0.9。
4. 上死点载荷变化
• 上冲程终了，下冲程开始。
（1）杆柱：静载由 P静上变到 。P静下
P静上 P静下＝P油'
• 载荷减小了 P‘油（折合）油柱重，杆缩短了 ，杆悬点走过
（距杆离），柱塞不动，泵筒不排油（泵筒向柱塞上方排
悬点增加的载荷 P油' ，是缓慢加到悬点上。
即悬点走过了 （杆、管静变形），载荷才全部加到悬点
动载
大小取决悬点加速度，方向与加速度方向相反。 5.振动载荷: P振 ,杆柱和油柱运动振动载 荷
（ 杆为弹性体）大小、方向都是变化的。
动载与杆柱运动有关。
半干摩擦力，P摩干 （: 金属之间） 柱塞和泵筒间、抽油杆（接箍）和油管间； 6.摩擦力液体摩擦力，P摩液 （: 金属与液体间）
油杆与油柱间、油柱与油管间、油流通过 游动阀（排出阀）。
1. 上冲程 悬点从下死点上移， 游阀关，固定阀开。
上冲程悬点静载：
• P静上＝P杆＋P油 — P压 （泵筒进油）
•
杆自重 油柱重 油管外沉没油柱对柱塞底压力
• 杆 f杆L 油（F f杆）L 油h沉F
•
（1）
•
• ＝f杆L（杆 —油）＋F（L h沉）油＝P杆' ＋P油'
•
• 杆 —油杆重度，N/m3;
第一节 游梁式抽油机
Pumping Units
• 古老，应用广泛。 四连杆机构：
• 1杆：曲柄；2杆：连杆； 3杆：游梁；4杆：虚杆。
图8-1 抽油机机构简图
一、游梁式抽油机结构
1. 结构组成：
电机；减速箱；曲柄；连杆；游梁；平衡 块；支架；驴头；制动器；悬绳器。
•驴头将游梁前端往复 圆弧运动，变为抽油 杆垂直往复运动。
油，柱塞运动游阀才能打开（顶开）。
（2）油管：此时，固定阀关（柱塞不动，泵筒与油管外的 油共同压力，定阀球自由落下）。
• 油管承受载荷由空载增加为 P‘，油 管伸长了 。管
• 悬点又走了 管距离，柱塞相对泵筒仍不动，泵筒也不排
油。
（3）柱塞有效行程
• S效＝S
（ ＝杆＋管） ）
•
S-悬点冲程
缩短＝伸长；伸长＝缩短
悬点载荷：抽油杆悬挂 在驴头处的载荷。
上下冲程悬点载荷不同。
（一）六项悬点载荷：
静载
1.抽油杆柱自重，P杆（油中为P杆' ）方向向下 2.油管内、柱塞上油柱重（柱塞面积减杆面积）P油 3.油管外油对柱塞下端压力，P压， 大小取决于泵的沉没度。
图8-2 悬点静载荷变化图
4.惯性载荷: P杆惯和P油惯 ,杆柱、油柱惯性载荷，
• 冲程3m；
• 扭矩37；
• H—圆弧齿轮箱；
• B—曲柄平衡。
3. 基本类型
• 常规型：支点在中间，动力在尾部（见图9-2）； 双驴头抽油机（变力臂，节能。）；
• 前置式：支点在尾部，动力在中间（见图9-3）。
前置式
二、主参数
• 悬点载荷：P挂抽油杆处，反应下泵深度。取决于 杆和液柱重量。
• 最大扭矩：M曲柄轴最大扭矩。（用于选择电机 功率）
• 冲程长度：S反应采油量。悬点冲程，受机构限制 3～4m，>6m长冲程。（曲柄连杆机构难以实现 长冲程。）S正比于曲柄半径。
• 冲次：n悬点冲程数，反应采油量。（每分钟往复 次数）
• 低冲次 n 6 / m；in 高冲次
；n 15/ min
• 中等冲次为二者之间。
三、游梁抽油机驴头悬点载荷
抽油泵工作过程 上冲程：游动阀关（柱塞上 的阀）；固定阀开（泵筒上 的阀），地面排油。 下冲程：游动阀开；固定阀 关，泵筒向柱塞上方排油。
• 稠油高粘度，摩擦力大。
• （粘度反映液体运动层间的摩擦力，绝对粘度，Pa.s）
• 摩擦力：作用方向与油杆运动相反。游阀 液体摩擦发生在下冲程阀打开时。
• 摩擦力低粘油时，忽略不计（占2～5%）， 高粘油时必考虑。
现场提出问题： 油稠，下冲程杆和柱塞靠自重无法下行。
（二）悬点静载荷大小及变化规律
– 上冲程时：
游阀关，油柱由柱塞和抽油杆承担油管柱上无
载荷作用。卸载引起油管缩短。（油管与泵
–
筒相连） 缩短大小：管＝
PE油’f管L（
—管f壁管 面积）
• （悬点又走了 距管 离，柱塞与泵筒仍无相对运
动，也不抽油。）
（3）冲程（悬点冲程S）
柱塞有效冲程：
S效＝S
（3）
＝杆＋管＝
P‘油L（1 Ef杆
•
③杆伸长：
杆＝
PL Ef杆
＝
P油’L Ef杆
( L 1 1 P )
L E Ef
• 导致：悬点走了 杆距离，载荷 才P全部加到杆或悬点
上。【相当弹性变形，先走一段空的距离】
• 伸长使柱塞不动，此时不抽油。
（2）油管柱载荷变化
– 下冲程时：
游阀开，定阀关。 （P‘油柱塞将油管下堵住，减 去沉没压力。）压在油管下部。
•驴头目的：对中井口。
驴头 悬绳器 支架
常规型
游梁
连杆 平衡块
曲柄 电机
减速箱
皮带轮
2. 型号（标准化）
•
游梁
复合 曲柄
气
• CYJ— □— □— □ （Y） （F） （B） （Q）
抽油机 悬点载荷 冲程（m） 最大扭矩
•
（x10KN）
平衡方式
• 例，CYJ8-3-37-HB：
•
悬点载荷80kN ；
• 悬点只承受杆柱在油中重
量。
•
P静下＝P杆 ’ （2）
•
杆在油中重量
• 【柱塞上、下油压 油p相
等，油对杆产生浮力】
• 3. 下死点载荷变化 （从下至上冲程） （1）抽油杆载荷变化 • ①悬点载荷：由 P静下 变至 P静上
P静上＝P杆' ＋P油'
P静下＝P杆'
• ②载荷增量： P P静上 P静下＝P油' （油柱重）
• 只有柱塞运动的距离才为有效行程。（P9~↑）
5. 静力示功图 （表示做功的图） 定义：上、下冲程悬点载荷
随位移（冲程）变化规律。
上冲程载荷： P静上＝P杆' ＋P油' 下冲程载荷： P静下＝P杆’
抽油杆在油中重量
（第3次课， 2006）
始终作用在悬点上。
① 表示静力传递过程
从下死点开始进行上冲程，静力由 P静下＝P杆’变到，P静上
• 油ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ—油重度，N/m3;
杆在油中重
• f杆 —杆截面积，m2；
• F—柱塞面积，m2；
• L—抽油杆长或下泵深度m；
• h沉 —泵沉没度，m（有时认为 h沉 0 ）
•
P油'
—动液面以上（ L h沉 ），
断面面积等于柱塞面积的油柱重，N。
• 2. 下冲程
• 悬点从上死点下移，游阀 开，固定阀关。
f杆 ） f管
＝杆 /
（4）
＝ 1
1 f杆 f管
变形分配系数， 取0.6～0.9。
4. 上死点载荷变化
• 上冲程终了，下冲程开始。
（1）杆柱：静载由 P静上变到 。P静下
P静上 P静下＝P油'
• 载荷减小了 P‘油（折合）油柱重，杆缩短了 ，杆悬点走过
（距杆离），柱塞不动，泵筒不排油（泵筒向柱塞上方排
悬点增加的载荷 P油' ，是缓慢加到悬点上。
即悬点走过了 （杆、管静变形），载荷才全部加到悬点
动载
大小取决悬点加速度，方向与加速度方向相反。 5.振动载荷: P振 ,杆柱和油柱运动振动载 荷
（ 杆为弹性体）大小、方向都是变化的。
动载与杆柱运动有关。
半干摩擦力，P摩干 （: 金属之间） 柱塞和泵筒间、抽油杆（接箍）和油管间； 6.摩擦力液体摩擦力，P摩液 （: 金属与液体间）
油杆与油柱间、油柱与油管间、油流通过 游动阀（排出阀）。
1. 上冲程 悬点从下死点上移， 游阀关，固定阀开。
上冲程悬点静载：
• P静上＝P杆＋P油 — P压 （泵筒进油）
•
杆自重 油柱重 油管外沉没油柱对柱塞底压力
• 杆 f杆L 油（F f杆）L 油h沉F
•
（1）
•
• ＝f杆L（杆 —油）＋F（L h沉）油＝P杆' ＋P油'
•
• 杆 —油杆重度，N/m3;