第八章机械采油技术

第八章机械采油技术

★有杆泵采油基础

★无杆泵采油基础

有杆泵采油典型特点：

地面能量通过抽油杆、抽油泵传递给井下流体。有杆泵采油分类：

(1)常规有杆泵采油：抽油机悬点的往复运动通

过抽油杆传递给井下柱塞泵。

(2)地面驱动螺杆泵采油：井口驱动头的旋转运

动通过抽油杆传递给井下螺杆泵。

常规有杆泵采油是目前我国最广泛应用的采油方式，大约有80%以上的油井采油采用该举升方式。

第一节有杆泵采油基础

一、抽油装置

抽油机抽油杆抽油泵其它附件

设备组成

抽油过程介绍

(一)抽油机

有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化为机

械能，包括游梁式抽油机和无游梁式抽油机两种。

游梁式抽油机组成

游梁-连杆-曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装置工作原理

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。

游梁式抽油机分类

后置式和前置式

③

运动规律不同—后置式上、下冲程的时间基本相等；前置式上冲程较下冲程慢。

后置式抽油机结构简图

前置式气动平衡抽油机结构简图

①游梁和连杆的连接位置不同。不同点：

②平衡方式不同—后置式多采用机械平衡；前置式多采用气动平衡。

新型抽油机：为了节能和加大冲程。

异相型游梁式抽油机

异形游梁式抽油机双驴头游梁式抽油机链条式抽油机

宽带传动抽油机

液压抽油机

节能

加大冲程

游梁式抽油机系列型号表示方法

CYJ 12—3.3—70(H) F(Y ，B ，Q)

游梁式抽油机系列代号CYJ -常规型

CYJQ -前置型

CYJY -异相型

悬点最大载荷，10 kN

光杆最大冲程，m 减速箱曲柄轴最大允许扭矩,kN.m 减速箱齿轮形代号，H 为点啮合双圆弧齿轮，省略渐开线人字齿轮平衡方式代号F ：复合平衡Y ：游梁平衡

B ：曲柄平衡

Q ：气动平衡

(2)抽油泵：机械能转化为流体压能的设备

一般要求

a.结构简单，强度高，质量好，连接部分密封可靠；

b.制造材料耐磨和抗腐蚀性好，使用寿命长；

c.规格类型能满足油井排液量的需要，适应性强；

d.便于起下；

e.结构上应考虑防砂、防气，并带有必要的辅助设备。

主要组成

工作筒(外筒和衬套)、柱塞及游动阀(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

A -

管式泵B -杆式泵

管式泵：外筒和衬套在地面组装好接在

油管下部先下入井内，然后投入固定阀，最后再把柱塞接在抽油杆柱下端下入泵内。

管式泵特点：结构简单、成本低，排量大。但检泵时必须

起出油管，修井工作量大，故适用于下泵深度不很大，产量较高的油井。

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，检泵时不需要起油管。

杆式泵特点：结构复杂，制造成本高，排量小，修井工作

量小。杆式泵适用于下泵深度大、产量较小的油井。

(3)抽油杆：能量传递工具。

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

抽油杆的杆体直径分别为13、16、19、22、25、28mm ，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。

接箍是抽油杆组合成抽油杆柱时的连接零件。按其结构特征可分为：普通接箍、异径接箍和特种接箍。普通接箍：连接等直径的抽油杆

异径接箍：用于连接不同直径的抽油杆

特种接箍：主要有滚轮式接箍和滚珠式接箍，用于斜井或普通油井中降低抽油杆柱与油管之间的摩擦力，减少对油管的磨损扶正器

抽油杆的强度：C 级杆(570MPa)、D 级杆(810MPa)

超高强度抽油杆

玻璃钢抽油杆空心抽油杆电热抽油杆

连续抽油杆

柔性抽油杆：如钢丝绳抽油杆特

种

抽

油

杆

二、泵的工作原理

(一)泵的抽汲过程

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。

泵吸入的条件：

泵内压力(吸入压力)

低于沉没压力。

A -上冲程1)上冲程

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、井口排出液体。

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。

柱塞上下抽汲一次为一个冲程，在一个

冲程内完成进油与排油的过程。

光杆冲程：光杆从上死点到下死点的距离。

B-下冲程