抽油机基础知识

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抽油机在抽汲中悬点除抽油杆和液柱重量，还有惯性载荷、振动载荷、摩檫载 荷等，同时井下沉没压力井口回压对悬点载荷也有影响，要准确计算悬点载荷 是比较困难的。一般按以下简便公式计算： • 最大载荷： PI最大＝P′液＋P杆（b＋Sn2/1440） PI最小＝P杆（b－Sn2/1440） (只考虑液柱和抽油杆重量及抽油杆惯性载荷) • 最小载荷： PII最大＝(P′液＋P杆)（1＋Sn2/1790） PII最小＝P杆（b－Sn2/1790） （考虑液柱的惯性载荷）具体选用应与实测结果对比后确定。 式中：P′液――作用在活塞整个截面积上的液柱重量（千克）； P杆――抽油杆在空气中的重量（千克）； b---------抽油杆柱在液体中减轻重量系数；b＝（1－r液/r钢）r钢为钢的相对密度；r液 为抽汲液体的相对密度；式中P′液＝Fr液L r液――抽汲液重度（N/m3） L―――下泵深度（m） F―――活塞截面积（m2） • 如果沉没压力与井口的回压的差别很大，需要考虑时则： P′液＝F（r液L折液＋P回） L折液――折算动液面深度（套压等于零时，为实测深度）； P回――井口回压（Pa）
目前广泛选择应用的主要是CYJQ14-5-73HY(II)型抽机 。
QG3井机抽井下管柱图
深 井 泵 结 构 图
管式泵的结构组成及工作原理
管式泵主要由泵筒总成、固定阀总成、 柱塞总成等组成。其工作原理是：柱塞上行 时，在液柱的作用下，游动凡尔关闭，油管 内液体随柱塞上行排出井筒，同时泵腔内压 力降低，固定凡尔在井底压力的作用下打 开，将液体充满泵腔，柱塞下行时，泵腔内 压力升高，将固定凡尔关闭，同时柱塞游动 凡尔打开，泵腔内液体进入柱塞上部油管 内，柱塞上下的往复运动，将井下液体不断
理论示功图：所谓理论示功图是假设认为深井 泵在理想情况下绘制的图形，即泵满足以下条 件绘制的： 1、 认为泵及油管没有漏失，泵工作正常。 2、油层供液能力充足，泵充满程度好。 3、不考虑动载荷（摩檫阻力、惯性载荷、 震动载荷、冲击载荷等）影响。 4、抽油泵不受砂、蜡、气、稠油影响， 认为进入泵的液体是不可压缩的。 5、假设泵阀是瞬时关闭打开的，不连抽 带喷。 6、光杆、抽油杆无拉长。 所以理论示功图是驴头只承受抽油杆柱和活塞截面以上的液柱静载荷时的理 论上得到的示功图。理论示功图具有平行四边形的特征，充满程度100％。 在实际生产中测的示功图受多种因素的影响，形状很不规则。
的抽出井口。
泵的泵数(P液＝M.r液.H)KN
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 泵径Dmm 32 38 44 56 57 70 83 44/32 泵径平方， D2mm2 1024 1444 1936 3136 3249 4900 6889 液体负荷系数，M 0.8042 1.1341 1.5205 2.463 2.552 3.8485 5.416 1.5205 泵的排量 系数，K 1.1581 1.633 2.1896 3.5468 3.675 5.5419 7.7916 1.0315
泵的直径mm 泵的基本型 式 公称 直径 32 38 整 体 泵 筒 管式 泵 44 57 70 83 32 组 合 泵 筒 38 44 56 70 32 38 杆式 泵 44 51 57 63 泵筒长度系 列 2.1 5.1 基本直 径 31.8 38.1 44.5 45.2 57.2 69.9 83 32 38 44 56 70 31.8 38.1 44.5 50.8 57.2 63.5 2.7 5.7 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 3 6 3.3 6.6 0.3 0.6 0.9 1.5 0.9 0.9 106.1 22-220 33-328 1.2-6 60.3-73.0 73.0 73.0 88.9 48.3.60.3 60.3.73.0 73.0 73.0 88.9 88.9 3.6 7.3 1.2-6.0 3.9 0.6-6 93-467 柱塞长 度系列 m 0.6 60.3-73.0 0.6-6 加长短节 长度m 连接油管外径 mm 柱塞冲 程长度 范围m 理论排量m3/d 7-69 10-112 14-138 19 22 22 7-69 10-112 13-118 21-220 33-328 14-69 20-112 27-138 35-173 44-220 54-259 4.2 联接抽油 杆规范mm 16 19 19 26.988 30.163 30.163 16 19 19 19 22 16 19 19 19 19 22 4.5 23.813 26.988 26.988 26.988 30.163 23.813 26.988 26.988 26.988 26.988 30.163 4.8 联接抽油杆 螺纹直径mm 23.813 26.988 26.988
在实际生产中抽油杆要承受动载荷、
静载荷和惯性载荷的影响。动载荷受 （惯性载荷、抽油杆运动时的振动和柱 塞与泵筒的摩檫、液体粘滞力、接箍与 油管的硬摩擦、冲数较高等）因素影响， 使原本正常的图形按顺时针方向发生偏 转，动载的大小与上下行程线与水平线
的夹角成正比。井深、油稠、冲次快、
回压高都可使动载增大，但只要ab∥cd 且bc∥ad说明泵工作正常。这样的图形 在塔河油田、特别是西达里压地区比较 多见。
线，图上被封闭的面积表示深井泵在一次往复运动中泵所作的功，
所以叫示功图。
示功图的质量要求： 1）正常抽油井，每月测示功图一次。
2）所测示功图要求图形清晰、闭合、负载线粗不超过o．8mm、减程比要适中、 基线平直、 3）新井、作业井开井在1-3天内必须测示功图资料。 4）油井产液量突然下降，应及时测示功图了解深井泵工作状况，并作为检泵的 依据 5）动力仪每月打压校对一次，并建立仪器跟踪使用卡及校检记录本。
9
10
56/38
70/44
2.463
3.8485
1.9138
3.3523
抽油杆技术规范 公称直径 截面积 （cm2） 1.13 2.01 2.84 3.80 4.01 6.16 接箍（I） 重量
抽油杆代号 CYG12 CYG16 CYG19 CYG22 CYG25 CYG28
毫米 12 16 19 22 25 28
抽油井必须录取工作制度(泵径、冲程、 冲数 ) 、生产时间、套压、回压、产量 ( 包 括产液、油、气、水量)、含水、气油比、 含砂、示功图、动液面、静压 ( 静液面 ) 、
油性、水性、天然气性质、抽油机诊断及
产液剖面16项资料。
报表
示功图：抽油机驴头带动抽油杆柱及深井泵在井筒中做上、下往 复运动，一次上、下运动就可以相应地画出载荷与位移的关系曲
抽油杆振动严重的井多在泵挂1600m以上，
且冲次较快的油井上发生，由于弹性振动
传递快，而抽油杆与油管和液体摩檫造成 滞后与地面冲次速度不协调易产生二级振 动，图形在上、下死点处产生扭结现象。 均是抽油杆受力换向与弹性作用下造成的。 塔河油田在大于2500以上的深井特别是玻 璃钢抽油杆深抽的油井易出现此类图形，
且图形偏转畸变严重，与常规图形差异大
不便分析，特别是在没有井下功图参照的 情况下更易产生错误诊断。TK218玻璃钢稠
油杆图形与国外的标准图相似由于井少国
内对此研究资料较少。
实测示功图分析与典型示功图特征 （规律）
• 示功图的特征： 任何事物都有其一定的规律和特殊性 可循，示功图也不列外，测试仪器在正常的情况下其测 出的同一类问题的不同油井的图形形状都是基本相似的。 不相似也只是载荷的大小与图形大小而已，是有它的规 律可循的，这就是所谓的典型示功图，因为深井泵出现 同一类问题的本身它都超越不出泵必然发生的工况范围， 这一共性是产生图形相似的必然结果。因此基于这一点 为了加深判断分析将其编成“口诀”的形式以便加深记 忆和理解。
p
B’
B
P大 P液 ‘
C
A
o
D
D’
P小 (P杆 ‘)
S活
S
s
图中横坐标表示冲程，纵坐标代表悬 点承受的载荷。 AB线表示悬点上行时，液柱负荷通过油管 传递到悬点的过程，叫加载线。 B’B线是活塞与泵筒发生相对位移之前，悬 点上行的距离(即冲程损失)。 BC线表示加载完毕后，悬点以不变的负荷 (P大)上行到上死点(C)。 CD线表示下冲程开始后，液柱负荷由悬点 转移到油管的过程，叫卸载线。 DD’段相当于活塞与泵筒发生位移之前。悬 点下移的距离(冲程损失)。卸载完毕后，悬 点以不变的负荷P小达下死点(A)。 P大——悬点最大载荷；P小——悬点最小 载荷)。
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1、 四边平行泵正常，左右斜率最重要， 高产稳产有保障；井筒提产有潜力。 2、 充满不好象菜刀，供液原因及时找， 调整制度不能忘；调层压裂是方向。 3、 油杆断脱黄瓜状，电流变化失平衡，井口无液载荷降， 验泵对扣再检泵 ； 4、 砂卡出现锯齿样，砂阻卡死不一样， 油层井筒把砂防；防砂方案要得当。 5、 图形斜直杆拉伸，活塞卡死不做功， 解卡无效速上修；原因查明措施订。 6、 双阀漏失象鸭蛋，漏失原因多方面， 碰泵洗井是手段；漏失严重要换泵。 7、 上阀漏失抛物线，增载缓慢卸载快， 漏失严重不出油；及时检泵莫耽误。 8、 下阀漏失泵效减，卸载缓慢增载快， 曲线上翘两边圆；洗井无效就检泵。 9、 油井结蜡图肥胖，上下行程波峰大， 峰点对乘有规律；热洗加药快清蜡。 10、油稠图形变肥胖，磨阻增大呈凸圆， 冲程速度中间快；电流正常不管它。 12、油管漏失图形窄，容易隐藏不好辨， 憋压计量问题现；细查漏点换油管。 13、碰泵左下出圆圈，及时调整防冲踞， 上提高度图中显；调后测图再核实。 14 上阀失灵图偏下，此图复杂难度大， 多方分析细排查；措施一般要检泵。 15、下阀失灵图偏上，负荷提住不下降， 液面变化查现象；措施洗井再检泵。 16、图形增胖曲线平，管堵闸门没改通， 措施解堵查流程；热洗管线找原因。 17、图形右上少一块，行程未完突卸载， 活塞脱出工作筒；计算下放问题无。 18、上死点处长犄角，光杆驴头有碰挂， 井下碰挂要分清；管串数据重调配。 19、增载正常卸载快，左右曲线不对称， 上行程处泵已漏；及时下放或换泵。 20、上下左右不平行，泵已磨损间隙松， 疲劳磨损 超周期 ；据情适时要换泵。 21、玻璃钢杆图形怪，增程取决冲次快， 弹性较大图变形； 搞清原理需提高。 22、气体影响卸载慢，泵内进气产量减， 调小余隙参数改； 控套加深多方面。 23、气锁出现双曲线，泵已不出气充满， 加深防止泡沫段； 气油比高查油层。 24、图形倾斜不要怕，这是惯性载荷大， 保持生产防断杆； 合理泵深与冲次。 25、图形出现阻尼线，波峰由大到平缓， 冲次过大是因缘；未曾断杆属正常。 26、修后完井不出液，此图出现原因多， 井口疑点要搞清； 综合分析下结论。 27、上下死点出圆圈，二级震动冲次快， 合理冲次防杆断， 保持泵效防断脱。
典 型 示 功 图 特 征
1
、四边平行泵正常，左右斜率最重要，高产稳产有保障；
井筒提产有潜力。 正常生产时的示功图
• 任何一个示功图只要上下左右曲线是平 行的，特别是看左右平行并产生一定的 （倾斜∥平行）就证明深井泵工况是正 常的。因为只有深井泵上下阀正常关闭 打开时（正常排液）才能产生具有倾斜 的增、卸载线。这样的图在塔河油田比 较多见，说明泵效比较高，供液充足， 多发生在高含水井、供液充足的井上， 在油井转抽初期的低含水井上亦有发生。 遇到这样的示功图首先要看动液面、沉 没度的高低情况（一般都比较高），要 根据采油措施的原则及时调整工作制度， 按照配产要求最大限度的发挥其生产能 力，摆正好泵效与产量的辨正关系合理 工作参数。 （但左右垂直平行一般就不 正常。这样的图只有在泵挂很小200－ 300m，且泵径较小时出现）。
英寸 1/2″ 5/8″ 3/4″ 7/8″ 1″ 11/8 ″
外径 标准长 长度 （m 度（m） （mm） m）
8 8 8 8 8 8 70 80 80 100 100 110 30 38 42 46 55 62
千克/根 7.31 13.06 18.43 24.49 31.86 40.11
管式泵基本参数(SY-5059-85)
图中：P静(最大)――光杆（驴头）承受 的最大负荷（KN）; P杆――抽油杆在液体中的重量（KN）; P液――抽油泵活塞以上液柱重量 （KN）; λ―――冲程损失（m）; λ1――抽油杆伸缩长度（m）; λ2――油管在井中伸缩长度（m） AB为抽油机上行加载线（增载线）， BC为活塞上行冲程线，CD为抽油机下 行卸载线(减载线)，ABCD所圈闭的面积 为深井泵做功的面积。S光光杆行程， 数值上代表地面实际冲程。