第二节抽油机井机杆泵简介
有杆抽油系统——第2章 抽油杆
第2章 抽油杆
2.1 抽油杆结构及制造工艺 2.2 特种抽油杆 2.3 抽油杆失效分析 2.4 抽油杆柱附属器具
2.2 特种抽油杆
普通抽油杆的缺点：(发展特种抽油杆的原因) 适应不了深井采油、大泵强采需要 适应不了斜井开采的需要 适应不了高粘油井开采需要 适应不了高腐蚀性油井开采需要 适应不了严重结蜡油井的开采需要
第2章 抽油杆
China University of Petroleum
第2章 抽油杆
抽油杆是抽油设备的重要部件，它将抽油机的运动和 能量传递给井下抽油泵。抽油杆的疲劳强度和使用寿命决 定和影响了整套抽油设备的最大下泵深度和排量。
在抽油过程中，抽油杆柱承受的是不对称循环载荷的 作用，其工作介质为原油、地层水和天然气。抽油杆主要 失效形式为疲劳断裂或腐蚀疲劳断裂。抽油杆的断脱事故 会严重影响原油的生产，增加修井作业费用，提高了原油 的成本。为了提高抽油杆工作的可靠性和使用寿命，国内 外在抽油杆的材料、制造、使用、管理及维护等方面开展 了大量的研究工作，取得了可喜的成果。
70年代初期，美国和加拿大使用的EL I型和EL II型超 高强度抽油杆，已超过60.96万米，失效一直很少。
2.2 特种抽油杆
二、玻璃钢抽油杆
与金属材料相比，玻璃钢制品具有重量轻、抗腐蚀、 疲劳性能好等独特优点，近十几年的开发研究，已成功 地用玻璃钢材料试制成抽油杆，现场使用证明，玻璃钢 杆有很大发展潜力。
的弹性模量为4.96×104MPa，因此玻璃钢抽油杆具有更 好的弹性。
玻璃钢杆比普通杆具有更低的固有频率。普通抽油 杆的工作频率与固有频率之比N/N0<0.5，而玻璃钢杆在 0.50.8之间，玻璃钢杆可以在更接近于系统的固有频率 附近工作，其柱塞冲程将被放大12倍左右，只要合理设 计杆柱能实现超冲程，即Sp/S>1。
油田专用杆式抽油泵介绍
油田专用杆式抽油泵介绍首先，油田专用杆式抽油泵的泵杆是由多个连接在一起的杆节组成，通常由碳钢材质制成，具有较高的强度和刚度。
泵杆的长度多种多样，可以根据不同的油井深度进行调节。
泵杆的工作原理是通过电动机的驱动，将泵杆由地面输送至井下，在井中的泵头处将被抽上来的原油提升至地面，实现从井底到地面的油井产油。
其次，油田专用杆式抽油泵的吊卡是用于将泵杆安装在龙门架上的装置，它具有重要的功能。
吊卡通常由吊杆、吊叉、卡箍等组成，能够牢固地固定泵杆，确保泵杆能够顺利地上下运行。
吊卡的设计和制造要求高，需要考虑到重载工况下的安全性和可靠性。
再次，油田专用杆式抽油泵的泵头是泵杆的最末端部分，用于抽取地下的原油。
泵头通常由数个泵环和阀门组成，这些泵环和阀门在泵杆的驱动下进行工作，形成抽油泵吸油、排油的作用。
泵头的设计和制造要求精密，以确保油田专用杆式抽油泵在高压下仍能正常工作。
此外，油田专用杆式抽油泵的龙门架是用于支撑和固定泵杆、泵头和吊卡的重要设备。
龙门架通常由钢结构制成，具有足够的强度和稳定性。
龙门架的高度可以调节，以适应不同的油井深度。
龙门架的稳定性对于油田专用杆式抽油泵的正常运行至关重要，需要在设计和安装过程中注重细节。
最后，油田专用杆式抽油泵的电动机是驱动整个装置运行的关键部件。
电动机通常采用交流电机或直流电机，通过电动机的转动，带动泵杆的上下运动，实现原油的抽上地面。
电动机的选型和安装要求科学严谨，以确保正常运行和能效。
综上所述，油田专用杆式抽油泵是一种重要的装置，在油井采油作业中发挥着关键作用。
它由泵杆、吊卡、泵头、龙门架、电动机等部件组成，具有结构简单、工作稳定、抽油效率高等特点。
油田专用杆式抽油泵的设计和制造需要考虑到各个部件的性能和可靠性，并且要满足不同油井深度的要求。
通过不断技术创新和优化设计，油田专用杆式抽油泵的发展将更加完善和高效。
有杆泵采油简介
B
C
A
D
A
D
位移 防冲距是驴头运行到下死点时活塞与固定凡尔的距离。
位移
20
示功图分析
由于泵的工作条件比较复杂，在解释示功图时
必须全面了解油井情况（井下设备、管理措施、目
前产量、气量以及以往的生产运行情况等），才能 对泵的工作状况和产生不正常的原因做出判断。
同时由于在抽汲过程中，活塞负荷通过抽油杆
载 荷
考虑惯性和振动后的理
论示功图A”B”C”D”。
B’
B
C
载 荷
B’ B
B” C C”
A”
A D
D’
位移
A
D” D
D’ 位移
12
典型示功图
载 荷
B B’ C
载 荷
B
C
3
2
1
A
D’
D
A
D
位移 有气体影响的示功图:上冲程 由于上一冲程末残余气体膨胀 ，吸入凡尔打开滞后，加载变 慢；下冲程开始时，活塞压缩 液体，由于工作筒内溶解气和 游离气影响，卸载过程缓慢。
传到地面仪器，在传递中抽油杆的振动使载荷变化
复杂化，因此地面示功图很不规则，需要更加细致
的加以分析，也可能无法做出任何判断。
21
参 考 文 献
张琪.采油工程原理与设计.中国石油大学出版社,2000 采油技术手册.石油工业出版社
22
谢 谢 各 位
采油方式为人工举升。
常见的人工举升有有杆泵采油和无杆泵采油。
2
主要内容
有杆泵采油 采油装置
有杆泵抽油系统工况分析 动液面 示功图
3
有杆泵采油
有杆泵采油包括游梁式抽油机井有杆泵采油和地面 驱动螺杆泵采油，它们都是用抽油杆将地面动力传递给 井下泵。前者是将抽油机悬点的往复运动通过抽油杆传 递给井下柱塞泵，后者是将井口驱动头的旋转运动通过
第三章有杆泵采油
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
采油现场常用机械
缺点：结构复杂，整机重量和高度 较大，安装、调参和维护保养比较 费力；吊绳受重载挤压易破坏，更 换比较困难。
（二）链条抽油机
• 电动机通过皮带传动、减速器减
速后驱动主动链轮旋转，带动主 动链轮和从动链轮之间的轨迹链 条上下运动。轨迹链条上有一个 特殊链节，其上装有主轴销，通 过滑套和滑块带动往返架沿机架 导轨作垂直运动。当轨迹链条上 的特殊链节在链轮上作环形运动 时，主轴销带动滑块沿滑杠移动， 完成往返架的换向运动。绕在天 车轮上的钢丝绳一端连在往返架 的上部，另一端与悬绳器相连。 往返架的垂直运动，通过钢丝绳 和悬绳器带动光杆、抽油杆柱和 抽油泵完成上下冲程抽汲油液的 任务。
• 往返架的下部连有平衡链条，绕
过平衡链轮以后，固定在机架上。 平衡链轮与平衡气缸中的柱塞相 连，气体压力产生的推力经过平 衡链轮与平衡链条作用于往返架 的下部。以满足链条抽油机的平 衡需要。
第二节 抽油泵与抽油杆
主要内容：
① 抽油泵的类型与结构 ② 抽油泵工作原理 ③ 抽油杆 ④ 抽油机的工作原理
A-上冲程
2)下冲程
活塞下行，泵筒内液体受压，当压力大与或等于油 套环形空间的压力时，固定阀关闭。
泵筒内液体进入
活塞继续下行，当泵油井筒管，内不的排压液力出超过油管内的液柱 压力时，游动阀打开，液体经活塞上行进入油管。
一个冲程过程中，深井泵完成了一次进油和排油过 程。
B-下冲程
三、抽油杆
抽油杆是有杆泵抽油装置中的一个重要组成部分。 主要作用是传递动力。
基本型
悬点最 大载荷 （KN）
光杆最 大冲程
长度 （米）
减速箱曲柄轴 最大允许扭矩
（KN.米）
有杆泵2(正式)
k
抽油泵
1 kR 1 R
Vs Vp
从充满系数的公式可以看出： K 是余隙 百分比，β是充满系数。 K 值越小，β值 越大。通过减小 Vs 和增大冲程以增大 Vp 都可以减小 K 值。因此在生产中应使用 长冲程和保证不碰泵的前提下，应尽量 减小防冲距以减小余隙。R越小， β值就 越大。因此为增加泵效，应尽量减少进 泵的气体。
抽油泵
(1)地质因素 活塞让出的泵筒容积 Vp 1）油井出砂:砂子磨损阀球、阀座、活塞及衬套等部件，导致泵效降低。 气锁：大量气体进入泵内，在抽汲时由于气体在泵内压缩 固定阀或游动阀砂卡或砂埋也影响泵效。 和膨胀，使固定阀和游动阀无法打开，导致泵抽不出油的 2）气体的影响：由于油层能量低，或者没有得到及时补充，井底流压较 现象。 低，泵入口处的压力一般会低于饱和压力。抽汲时，就会有气体随液体 一起进入泵内。气体占据一定的泵内容积，活塞上行时泵内气体膨胀， 泵筒内压力不能及时下降，使固定阀不能及时打开，游动阀不能及时关 闭，影响液体进泵；活塞下行时，压缩泵筒内的气体，泵筒内压力不能 立即上升，游动阀推迟打开，固定阀推迟关闭，泵筒不能及时排油。因 此气体进入泵内会影响泵效，当大量气体进入泵内，还会产生气锁，使 泵无法工作。
上冲程
游动凡尔关闭
固定凡尔打开
吸液入泵
抽油泵
工作原理
当活塞下行时，由于泵筒内液柱受压，压力增高，而使固 定阀关闭。在活塞继续下行中，泵内压力继续升高，当泵
筒内压力超过油管内液柱压力时，游动阀被顶开，液体从 泵筒内经过空心活塞上行进入油管。在一个冲程中，深井 泵应完成一次进油和一次排油。活塞不断运动，游动阀与 固定阀不断地交替关闭和顶开，井内液体就不断地进入工 作筒，从而上行进入油管，最后达到地面。
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
抽油泵及井控装备介绍
对普通泵（同一间隙等级）降低1/2以上，提高泵效； 4. 柱塞整体结构为多级强开强闭，具有防气功能； 5. 适用泵挂深； 6. 检泵周期长，弹性间隙在出砂条件下可有效保护柱塞及
泵筒工作表面。
技术参数Biblioteka 主要产品 —— 双作用泵系列
双作用抽油泵：
● 在一个冲程中，柱塞总成的下腔和上腔分别完成进 液和出液，实现了双作用的目的。 ● 增大了排量，与同排量的螺杆泵相比，成本大大降 低。与电潜泵相比，成本与能耗都大幅下降。 ● 规格： φ57/38、 φ70/44、
φ83/44、 φ95/44 。 ● 主要销往冀东油田，用量102台。
泵筒长度：3—10.5米。
主
要
特
柱塞处理方式：合金粉喷焊、镀铬。
性
柱塞长度： 常规柱塞，0.6—1.8米；
加长柱塞，1.8—7.5米。
主要产品 —— 管式抽油泵系列
1、常规管式泵：
◇ 规格多，新增加了Φ50.8、Φ63.5 两种规格。 ◇ 冲程可以达到8.5米，可以与长冲程抽油机匹配。 ◇ 泵筒柱塞硬化方式多样，零件材料（碳钢、合金钢、 不锈
柔性金属泵技术原理
（1）柱塞整体结构 该泵突破了抽油泵传统的柱塞结构，采用相
互完全独立的多级密封单元结构柱塞，各级之间 相互独立，并强开强闭，具有防气功能。柱塞密 封单元与中心杆及杆柱之间处于游离状态，用于 大斜度井及水平井采油时，杆柱的偏心力作用于 导向块，由导向块承受偏磨，可有效消除井下泵 密封单元的偏磨。
主要产品 —— 整筒抽油泵
特点：
能适应长冲程、高光杆速度和深 抽的需要，具有泵效高、排量大、 耐磨损、耐腐蚀、检泵周期长、 维修方便等优点。
油田专用杆式抽油泵介绍
与泵总长之和应接近设计深度。
e、将抽油杆上提，上提长度为3米左右，下放碰泵，使泵座封于密 封支撑接头内。 f、调整防冲距，连接光杆，装好防喷盒；在起出抽油杆调换光杆的 过程中，杆式抽油泵的锁紧装置往往被脱离密封支撑接头，这时应下放 光杆重新碰泵（即进行第 e项工作），确保杆式泵座封可靠。 g、按作业指导书要求起抽憋压，检查泵效。
7.3米。深井使用底部支撑杆式泵。
拧紧。进行柱塞拉动灵活性检查。
b、所有油管需经过清洗和通径规检测，清洁抽油杆表面和接箍内外 表面。 c、仔细阅读作业指导书，并严格执行。 ②、下泵时： a、按作业指导书的设计，下入该井要求长度的尾管、筛管、丝堵等。 b、把泵的密封支撑接头（注意方向）随油管下到设计深度。
杆式抽油泵介绍
六、使用说明
c、根据泵挂深度下入相应数量的油管，座封井口。
八 、产品 介绍
1、定筒式顶部固定杆式泵：
支承密封装置固定在泵的顶部，排出的 液体能够把顶部与油管间的残砂及时冲 刷干净，可用于含砂井开采； 泵筒受油液内涨压力作用，会增大泵筒 与柱塞制造间隙，因此不适用于较深井。
杆式抽油泵介绍
八 、产品 介绍
2、定筒式底部固定杆式泵：
由支承装置在泵的底部固定，泵筒受力 状况好，泵隙变化小，适用于深井。
杆式抽油泵介绍
七、使用杆式抽油泵注意事项：
①、杆式抽油泵为插入式抽油泵，即杆式抽油泵随抽油杆柱下入到
油管中的设计泵挂位置，油管内孔应干净，并用相应规格的通径规进行 内孔通径检查。
②、杆式抽油泵的柱塞不能伸出泵筒，即只能在泵筒内上下移动，
第二节、抽油机井机、杆、泵简介
140
26
3/2.4/1.8
5/7/9
18.5
15000
37
4.8/4.2/3.6 4/5/6
22
16000
53
4.8/4.2/3.6 3/4/5
37
21000
73
4.8/4.2/3.6 2.66/3.33/4
45
23000
工程技术大队机采管理室
液压抽油机
液压抽油机是在常规式游梁抽油 机的基础上发展生产的新一代抽油设 备，它不仅保持了常规机的优点，还 具有运行参数可调，节能，系统效率 高等特点，是一种新型节能抽油机。
第一部分 采油工程指标及计算方法
第三部分 抽油机井泵况分析 第四部分 抽油机井热洗
抽油机井机、杆、泵简介
我们把凡是利用抽油杆柱上下往复运动进
行采油的抽油设备称为有杆抽油设备。主要由
以下部分组成。
抽油机
抽
油管
油
杆
抽油泵
井口
工程技术大队机采管理室
一、常用的抽油机结构
工程技术大队机采管理室
抽油机的铭牌
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。
额定悬点载荷 （kN） 60 60 80 80 100 100 100 100 100 100 120 120 120
减速器额定扭矩 （kN.m） 18 26 26 37 37 37 37 37 48 48 48 53 73
油田专用杆式抽油泵介绍
油田专用杆式抽油泵介绍油田专用杆式抽油泵通常由多级泵组成，每一级都由一个泵体和相应的抽油杆连在一起。
泵体内部包含有一个活塞，当抽油杆上下运动时，活塞也会上下移动，从而创造出一个真空密封的空腔。
油井中的原油通过油管进入泵体的吸油腔，然后在活塞上升的过程中被抽入空腔内。
当活塞下降时，将原油推出空腔并通过油管送往地面。
这样不断循环，实现了原油的提取。
1.结构简单可靠：由于杆式抽油泵的结构相对简单，材料也相对坚固，因此可以提供长期稳定的工作性能。
2.易于维护：由于其结构简单，单个零件的更换和维修相对容易，即使在油井环境恶劣的情况下，也可以进行简单的维护。
3.抽油效率高：杆式抽油泵在抽油过程中可以提供较大的流量和压力，能够有效地将原油从井底抽到地面。
4.成本低廉：相对于其他类型的抽油设备，杆式抽油泵的成本较低，适用于不同规模的油井。
然而，油田专用杆式抽油泵也存在一些局限性和注意事项：1.限制于井深和井身直径：由于杆式抽油泵的工作原理，井深和井身直径会对其性能产生一定的限制。
在设计井深和井身时需要考虑这些因素。
2.泵杆易疲劳：由于泵杆需要长时间高频次的上下运动，容易受到疲劳和损坏。
因此在使用过程中需要注意杆系的维护和更换。
3.油管易堵塞：油田中的原油中含有较多的杂质和固体颗粒，容易造成油管的堵塞。
因此在实际应用中需要加强油管的维护和清洗。
总之，油田专用杆式抽油泵作为一种重要的油井抽油设备，在原油的提取过程中发挥着重要作用。
它的结构简单、易于维护和成本低廉的特点使其成为油井抽油的首选设备之一、然而在使用过程中也需要注意其存在的局限性和注意事项，以保证其长期稳定的工作性能。
抽油杆(第二组)
抽油杆抽油杆是抽油机井的细长杆件，它上接总杆，下接抽油泵起传递动力的作用。
抽油杆单根长度为六米,材质一般是高碳钢表面镀硬铬,在油管内用内螺纹箍一根根连接起来一直延伸到地下油层处的活塞上,通过往复运动来泵油.目前的油井长度一般在两千米左右,以胜利油田为例,最深的以达三千余米.抽油杆的发展抽油杆是有杆抽油设备的重要部件，它将抽油机的动力传递给井下抽油泵。
抽油杆柱是由数十根或数百根抽油杆通过接箍连接而成。
在采油过程中，抽油杆柱承受不对称循环载荷的作用，工作介质为井液（原油和矿层水），而许多抽油井的井液含有腐蚀介质。
因此，抽油杆的主要失效形式为疲劳断裂或腐蚀疲劳断裂。
抽油杆的断脱事故会严重影响原油产量，增加了修井费用，提高了原油成本。
抽油杆有近百年的历史。
最原始的抽盐卤杆是用藤条做的。
第一个金属抽油杆专利（U.S.528168）是美国于亥俄州的Samuel M.Jones于1894年10月30日获得的。
近20年来，国内外在抽油杆的制造方面采用了许多新材料、新设备、新技术和新工艺，如采用多元素合金钢、玻璃钢；采用中频感应透热设备加热及自动化平锻机进行锻造，采用中频感应加热淬火装置及红外光导智能测温仪器，抽油杆头部不旋转加工生产线，接箍自动生产线；以及先进的锻模设计技术，抽油杆外螺纹滚压工艺，接箍内螺纹半切削半挤压工艺，摩擦焊接工艺，喷丸强化工艺，表面感应淬火工艺等，大大提高了抽油杆的制造水平和产品质量。
为了满足大泵强采、小泵深抽、稠油井、高含腊井、腐蚀井和斜井采油的需要，国内外开发了许多特种抽油杆，如超高强度抽油杆、玻璃钢抽油杆、空心抽油杆、KD级抽油杆、连续抽油杆、电热抽油杆、钢丝绳抽油杆和铝合金抽油杆等，并研究了许多抽油杆柱的配套件，如长冲程高强度光杆、无牙光杆卡子、旋杆器、减震器、石墨可调心光杆密封盒、滚轮接箍、扶正器、刮蜡器、加重杆、防脱器、脱接器、磁防蜡器和泵空控制器等，进一步提高了抽油杆的使用寿命和应用范围。
杆式泵简介
杆式抽油泵
泵作业可不提油管，且泵筒受力较小，尤其适用
于深抽，对于斜井及含砂和粘度较大的井也比较
适用。
下井作业时，先将支承接头与油管相连下到
预定深度，然后杆式泵与抽油杆相连下到预定深
度碰泵，支承皮碗与支承接头形成座封，同时锁
爪在预定位置自锁。
这时，支承皮碗和支承芯轴
支承接头形成双密封、双自锁，防止正常抽油时
泵被提出。
起泵作业时，通过足够上提力使锁爪
和支承皮碗与支承接头脱开。
杆式泵抽汲原理与管式泵相同。
中船重工中南装备有限公司DKJ1井碰底、加压2t座封后，调防冲距时不要调太大，调个0.8m-1m就够了，杆式泵泵筒要短一些。
（这次作业调的1.2m有点大，座封时只加压0.5t）不过从载荷看断脱的可能性也比较大。
DKJ1
井可以安排吊车上提杆柱，重新座封杆式泵，顺便也可以判断杆柱是否有断脱，如果是断脱则检泵。
《抽油机和抽油泵》PPT课件
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5 、基本参数:悬点最大载荷、悬点最大冲程、悬点最大冲数、
减速箱曲柄最大允许扭距.
轻型——Pmax ≤ 30KN
载荷： 中型—— 30KN < Pmax ≤
重型——Pmax ＞ 30KN 短冲程——Smax≤ 1m 冲程： 中冲程—— 1m < Smax ≤ 长冲程—— 3m ＜ Smax ≤
驴头作用—将游
梁前端的往复圆弧 运动变为抽油杆柱 的垂直直线往复运 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。
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驴头：
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
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100KN
3m 6m
超长冲程——Pmax ＞ 6m
冲数：轻型抽油机多用快冲数，重型抽油机多用慢冲数。
扭矩：分10种，常用26 、 37 、 53 、 73
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（一）分类——按结构和原理分类
组合式泵筒泵
管式泵 整体泵筒泵
厚壁泵筒泵
抽油泵
薄壁泵筒泵 厚壁泵筒
定筒式泵 薄壁泵筒
杆式泵
组合泵筒 厚壁泵筒
胜利油田石油开发中心
抽油机、抽油泵简介
常规有杆泵采油装置 抽油机
抽油泵
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常规型游梁式抽油机
1、抽油机结构及特点
结构特点：
曲柄连杆机构和驴头分 别位于支架的前后两边，曲 柄轴中心基本上位于游梁尾 轴承的正下方。
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2、游梁式抽油机各部件的作用
抽油机井讲义
泵效：指单井实际产液量占抽油泵理论排量的比率。 泵效：指单井实际产液量占抽油泵理论排量的比率。 Q理= C ×S ×N , C= （π/4）×D2 × 1440 π/4） 56泵C=3.54，70泵C=5.54，83泵C=7.79，95泵C=10.2 检泵率：指检泵井次占总井数的比率，％。 检泵率：指检泵井次占总井数的比率，％。 检泵周期：单井检泵周期指油井最近两次检泵作业之 检泵周期： 间的实际生产天数。 间的实际生产天数。 热洗周期：指油井最近两次热洗之间的实际生产天数。 热洗周期：指油井最近两次热洗之间的实际生产天数。 综合返工率：指保修期内抽油机井检泵井数与油井施 综合返工率： 保修期内抽油机井检泵井数与油井施 工总井数的比率，％。（保修期内井指Φ57mm及以下抽油 Φ57mm及以下抽油 工总井数的比率，％。 保修期内井指Φ57mm 的比率，％。（ 泵1年之内检泵、Φ70mm及以上抽油泵8个月之内检泵的 及以上抽油泵8 年之内检泵、Φ70mm及以上抽油泵 井。）
抽油机井泵况评比是依据抽油机井动态 控制图进行综合评分。 控制图进行综合评分。 上图率： 上图率：指上图井数与应上图井数的比 率，% ； 应上图井数＝总井数－ 应上图井数＝总井数－免评井数 应上图井数＝上图井数＋ 应上图井数＝上图井数＋漏测井数 免评井数＝计划关井数＋套漏井数＋ 免评井数＝计划关井数＋套漏井数＋ 待大修井数＋当月投产新井井数＋措施（ 待大修井数＋当月投产新井井数＋措施（试 验）失效井数 合理率： 合理率：指合理区井数占上图井数的比 率，% 。
抽油机井机、 抽油机井机、杆、泵简介
我们把凡是利用抽油杆柱上下往复运动进行 采油的抽油设备统称为有杆抽油设备。主要由以 采油的抽油设备统称为有杆抽油设备。 下部分组成。 下部分组成。
抽油机 抽 油 杆 油管
采油机械——有杆泵采油3-1
fP —柱塞的截面积或泵筒的过流面积，m2；
S—冲程长度，m； n—冲数，min-1；
kg l 液体密度，
m3
三、抽油杆
抽油杆的作用：在抽油装置中抽油杆是中间部分，
起连接抽油机与抽油泵，并把抽油机的动力传递给抽 油泵的作用。 抽油杆的类型： (1)根据化学成份，抽油杆可分为碳钢抽油杆、
合金钢抽油杆及玻璃钢抽油杆等类型。
定筒式顶部固定杆式泵结构图
(二)新系列抽油泵标准代号
CYB □/□
G
L Z
软柱塞密封,整体泵筒(无此 代号为金属柱塞,多节缸套)
固定阀可打捞式（无此代号为固 定阀不可打捞，带泄油器）
管式泵(无此代号为杆式泵) 冲程长度,m 泵公称直径,mm 抽油泵系列代号
（三）泵的工作原理
1. 上冲程：抽油杆柱带着活塞向
（5）组合抽油杆柱
抽油杆柱的承载特点：不仅承受液柱载荷，而且还要承受在
液体中的重量。
前者沿杆柱长度方向均匀分布， 但后者（自重）前沿杆柱长度而变化 （由底部至井口逐渐增大），如右图 所示。 因此，为了使抽油杆柱上的应力分布 尽量均匀，并降低成本，采取上粗下 细的按等强度设计原则设计的组合抽 油杆柱。
抽油泵
一、抽油机
产生高速 旋转运动
经皮带
变为曲柄轴的 低速旋转运动 Nhomakorabea动力设备
减速机构
带 动
抽油杆柱
经悬绳器
换向机构
（四摇杆机构）
将旋转运动 变为驴头的 上下摆动
上下往复 直线运动
(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
油田专用杆式抽油泵介绍
油田专用杆式抽油泵介绍油田专用杆式抽油泵是一种用于油井中抽取油液的设备。
它由泵体、上下接头、抽油杆、阀座、阀片等部件组成。
杆式抽油泵主要由泵体、上下接头、抽油杆、阀座、阀片等组成。
泵体是泵的主要组成部分，由泵壳、泵盘、泵座、抽油杆套等构成。
在泵体中央有一个孔，用于连接上下接头。
上下接头通过抽油杆连接到泵体和油管系统上。
泵体内部由一对对称的偏心轴套成一组球形导向杆可任意转动。
这种构造可以避免泵体中空间的组织物、金属层和污水不能通过油管流动起伏的现象。
杆式抽油泵可提取不同类型的液体，包括原油、天然气、石油和其他液体。
这种泵常用于油田的原油生产过程中。
它适用于高度不断变化的输送介质，具有很高的适应性和自我修复能力。
杆式抽油泵能够处理高粘度的液体，对含有固体颗粒的液体也有很好的耐磨性。
杆式抽油泵的工作原理如下：当泵体与上下接头相连时，抽油杆封闭了泵腔，并通过泵体的偏心轴旋转。
液体通过与泵体内壁之间的泵腔封闭，并经过泵体的导叶进入泵腔。
然后，液体通过旋转的抽油杆被抽送到泵体的出口，进一步被输送到油管系统。
杆式抽油泵具有许多优点。
首先，它的结构简单，维护方便。
其次，它的能效较高，可靠性强。
杆式抽油泵能够灵活适应不同类型的泵站和泵房，可通过调整泵的旋转速度来控制输送流量。
此外，杆式抽油泵的输送效果好，具有较长的使用寿命。
它可以适应不同的工况条件，表现出很好的适应性和可靠性。
然而，杆式抽油泵也存在一些局限性。
首先，由于泵体和抽油杆之间存在磨损，所以泵的效率会随着使用时间的延长而下降。
其次，抽油杆的长度限制了泵的提升高度。
最后，如果泵体设计不合理，容易出现泄漏和振动现象。
为了提高杆式抽油泵的性能，研发人员进行了许多改进和创新。
一种常见的改进是增加泵体和抽油杆之间的润滑油腔，以减少磨损和摩擦。
另外，各个部件的材质选择和热处理也会对杆式抽油泵的性能产生影响。
总之，杆式抽油泵是一种在油田中广泛应用的设备。
它通过旋转的抽油杆将液体从油井中提取到地面，具有结构简单、维护方便、能效高等优点。
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22 37
21510 23200
工程技术大队机采管理室
双驴头抽油机
通过改变抽油机扭矩因数的变化 规律来加强平衡效果，达到节能目的。 它是以常规机为基础模型，对其四杆 机构进行了关键性的技术变革，采用 了特殊曲线型的游梁后臂、游梁与横 梁之间采用柔性连接结构，以得到摇 杆（游梁后臂）长度、连杆长度随曲 柄转角的变化而变化的特殊四杆机构， 即"变参数四杆机构"，形成了一种能 适应采油实际工况的新型动力传动的 抽油机主结构。 该机工作时，依靠其游梁后臂有 效长度的有规律变化实现负载大时平 衡力矩大，负载小时平衡力矩小的工 作状态，从而加强抽油机的平衡效果， 实现节能意图。
Q:气动平衡
减速箱曲柄最大允许扭矩,千牛.米 光杆最大冲程,米 悬点最大载荷,104牛 游梁式抽油机系列代号
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常用的抽油机技术参数
机
型
额定悬点载荷 （kN） 60 80 80 100 100
减速器额定扭矩 （kN.m） 26 26 37 37 53
冲 次 （n/min） 8/6/4 9/7/5 12/9/6 12/9/6 12/9/6
6/5/4
5.5/4.6/3.7 7/5
55
32400
32400 34400
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渐开线天轮抽油机
结构特点：渐开线抽油机采用渐开线轮式结构 控制悬点和平衡力臂，实现抽油机节能。天轮部件 的小轮通过后钢丝绳与曲柄销相连，而大轮通过前 钢丝绳与光杆相连。由于大小轮是固联在一起的， 因此通过钢丝绳的软传动，实现了将减速器的旋转 运动转变为提升光杆的上下垂直运动，天轮的小轮 轮廓采用渐开线形状。为方便修井作业，本机两前 轮采取左右对称布置，修井时不需进行让井作业， 极大地方便了油井的维修。 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。 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。
40
50 60 80
13
26 37
2.5/2/1.6
3/2.5/2 2.5/2/1.6 3/2.5/2
11
18.5 22 37
11000
14000 12315 17230 18311 19075 21565 21070 31200
CYJY14-6-73HB
CYJY14-5.5-89HF CYJY14-6-89HF
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渐开线天轮抽油机技术参数
机 型
额定悬点载荷 （kN）
减速器额定扭矩 （kN.m）
冲 次 （n/min）
冲 程 （m ）
电机功率 （kW）
整机重量 （kg）
CYJJ10-5-37HB CYJJ12-5-53HB
.2/3.6 5/4.2/3.6
4/5/6 4/5/6
工程技术大队机采管理室
异相抽油机
国内油田定型最早、使用最多的节能型 抽油机 。该种抽油机的曲柄销与曲柄轴孔 中心连线对于曲柄自身的轴线有一个偏置角， 并且当悬点位于上、下死点时，连杆间存在 一个极位夹角，这种结构形式使得平衡块扭 矩曲线的相位提前，从而使得净扭矩曲线比
较平坦，而且可在一定程度上消除负扭矩，
因而使电动机电流波动减小，能量损失减少， 抽油机地面效率提高。
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异相抽油机
由于存在着极位夹角，上冲程所用 的时间较长，下冲程所用的时间较短。 上冲程时间变长既可以改善泵的充满程 度，又可以减少惯性载荷，因此可使抽 油机井下效率提高。这种抽油机自1986 年问世以来，已在全国各油田得到了广 泛应用。在相同工况条件下，异相曲柄 平衡抽油机较常规抽油机节电达15%左 右，系统效率提高3～4%。缺点是下行
冲 程 （m ） 2.5/2.1/1.8 2.5/2.1/1.8 3/2.5/2.1 3/2.5/2.1 3/2.5/2.1
电机功率 （kW） 18.5 22 30 37 45
整机重量 （kg） 12000 15000 17000 18215 18955
CYJ6-2.5-26HB CYJ8-2.5-26HB CYJ8-3-37HB CYJ10-3-37HB CYJ10-3-53HB
速度快，不适合稠油、聚驱等下冲程粘
滞阻力大的情况使用。
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异相抽油机技术参数
机 型 CYJY4-2.5-13HB
CYJY5-3-26HB CYJY6-2.5-26HB CYJY8-3-37HB CYJY10-3-37HB CYJY10-3-53HB CYJY10-4.2-53HB CYJY12-3-53HB CYJY14-5.5-73HB 120 73 140 89 6/5/4 100 53 10/8/6 4.2/3.6/3 3/2.5/2/1.5 5.5/4.6/3.7 45 额定悬点载荷 （kN） 减速器额定扭矩 （kN.m） 冲 次 （n/min） 9/7/5 8/6/4 12/9/6 冲 程 （m ） 电机功率 （kW） 整机重量 （kg）
抽油机井机、杆、泵简介
我们把凡是利用抽油杆柱上下往复运动进 行采油的抽油设备称为有杆抽油设备。主要由 以下部分组成。
抽油机 抽 油 杆
油管
抽油泵
井口
工程技术大队机采管理室
一、常用的抽油机结构
工程技术大队机采管理室
抽油机的铭牌
CYJ10-3-48(H) F(Y,B,Q)
平衡方式 点啮合圆弧齿轮 F:复合平衡 Y:游梁平衡 B:曲柄平衡
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二、游梁式抽油机
技术参数符合中华人民共和国行业标准 SY/T 5044《游梁式抽油机》和美国石油协会 API标准，技术成熟。 主要特点： 1、整机结构合理、工作平稳、噪音小、操 作维护方便； 2、游梁选用箱式或工字钢结构，强度高、 刚性好、承载能力大； 3、减速器采用人字型渐开线或双圆弧齿形 齿轮，加工精度高、承载能力强，使用寿命长； 4、驴头可采用上翻、上挂或侧转三种形式 之一； 5、刹车采用外抱式结构，配有保险装置， 操作灵活、制动迅速、安全可靠； 6、底座采用地脚螺栓连接或压杠连接两种 方式之一。