有杆泵采油简介

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抽油泵
抽油杆带动活塞做上下往复运 动，形成上、下两个冲程（a、b）， 见左图。 上冲程：柱塞上的游动凡尔关 闭，活塞上部的油被提出，工作筒下 部的固定凡尔打开，井底的油进入工 作筒内部。上冲程是排油过程 下冲程：活塞下行，活塞底部 上凡尔打开，油流进入活塞上部；缸 筒下凡尔关闭，进入缸筒的油到达活 塞上部。下冲程是进油过程
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。
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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
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谢 谢 各 位
B C A D
载 荷
B
C
位移 固定凡尔和游动凡尔同时严重漏 失。油井无液，负载变化不大，示 功图近似椭圆形。 位移
A
D
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典型示功图
对于有一定自喷能力的抽油井，抽汲作用实际上起到诱喷和助 喷作用。在抽汲过程中，游动凡尔和固定凡尔处于同时打开状态 ，液柱载荷几乎加不到悬点，悬点载荷低。 载 荷
B
C
载 荷
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
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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。
常见的人工举升有有杆泵采油和无杆泵采油。
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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
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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
B C
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
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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
B
C
A
D
A
D
位移
喷势强、油稀带喷井。
位移 喷势弱、油稠带喷井。
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典型示功图
载 荷
B C
载 荷
B
C
Fra Baidu bibliotek
A
D
A
D
位移 活塞卡在泵筒中部。 油井无液。上冲程载荷先是缓慢 增加，到达卡死点后悬点载荷快速上 升，下冲程先是恢复弹性变形，到达 死点后抽油杆被压缩而发生弯曲。在 卡死点前后示功图出现两个斜率段。
位移 抽油杆断脱。 油井无液，示功图显示悬点 载荷低，与带喷井相似，但产 量几乎为零。现场抽油机运行 速度上行快、下行慢。
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典型示功图
载 荷
B C
载 荷
B
C
A
D
A
D
位移 出砂井。 地层砂在活塞与衬套之间发 卡，显示示功图呈锯齿状。
位移 结蜡井。 油管内壁以及抽油杆壁结蜡产 生阻力，上冲程表现为增加悬点 载荷，下冲程表现为降低悬点载 荷。
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典型示功图
防冲距过大、活塞脱出工作 筒，上冲程中悬点突然卸载。 示功图显示带着“小尾巴”。 载 荷 载 荷 防冲距过小、活塞碰固定 凡尔。下冲程过程中，卸载 加速。示功图显示有个“小 耳环”。
位移 供液不足的示功图：上冲程 正常排液，活塞受力正常，但 泵工作筒内进液不足；下冲程 活塞碰到液面开始卸载。 从1到3供液不足情况严重。 产液量逐个降低。
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典型示功图
载 荷
B B’ C’ C
C”
A
D
D’
位移
排出部分漏失的示功图
上冲程由于游动凡尔、活塞 与工作筒的间隙密封不严导致 活塞上面液体漏失到工作筒， 加载缓慢。随着活塞运动加快 直到上行速度大于漏失速度， 载荷达到最大值。 当活塞上行到后半程时，活 塞速度减慢，又出现漏失，使 提前卸载。
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典型示功图
载 荷
A”
A’ D’ B’ B C
下冲程开始，由于固定凡 尔的漏失，同时使游动凡尔 不能及时打开导致卸载变缓 。随着活塞运动加快直到下 行速度大于漏失速度，卸掉 载荷。 当活塞上行到后半程时， 活塞速度减慢，又出现漏失 ，使提前加载。
A
D
位移 吸入部分漏失的示功图
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典型示功图
固定凡尔严重漏失。这种情况 下没有液体产出，示功图显示载 荷较高，因为游动凡尔始终处于 关闭状态，无法卸载，载荷为抽 油杆自重与活塞上面液柱重量。 载 荷
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有杆泵抽油系统工况分析
通常情况下油井生产工况是通过液面和示功图 分析。
动液面测试仪测得环空液面深度，可以算出泵
的沉没度，判断地层供液能力。 泵的工作好坏在地面难以直接观察。例如，泵 失效、管柱断脱等，但是地面设备仍工作，难以判 断。可以利用泵示工图判断泵工作。
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地面示功图
示功图是由载荷随位移的变化关系曲线所构成的封闭曲线图。原理 ：根据泵上下冲程的负荷，测量游梁钢丝绳（悬绳器）受力判断。 理论示功图：上冲程时，要将 井下的抽油杆、活塞和油管柱内的油 提出，钢丝绳受力大。下冲程是下放 活塞和抽油杆，是进油冲程，钢丝绳 受力小。 存在抽油杆拉伸和还原，示功图 ：加载AB-吸入BC-卸载CD-排出DA。
有 杆 泵 采 油 简要介绍
周小龙 2008年8月
前言
举升是原油从井底向井口流动的过程。
按油层能量是否充足，可将举升方式分为自喷和人 工举升。油层能量充足，利用油层本身能量将原油举升 到地面的方式称为自喷。当地层能量较低时，采用人工 给井筒流体增加能量的方法将原油从井底举升到地面的
采油方式为人工举升。
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抽油机
工作时，动力装置将 高速旋转运动通过皮带和 减速箱传给曲柄轴，带动 曲柄做低速旋转，曲柄通 过连杆经横梁带动游梁做
上下摆动，挂在驴头上的
悬绳器便带动抽油杆做往 复运动。 抽油杆上下往复运动带动活塞上下运动完成抽汲过程。
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抽油泵
抽油泵主要由： 1.游动凡尔（排 出阀）； 2.活塞； 3.工作筒（外筒 和衬套）；4.固定凡尔（吸入阀）组 成。 抽油泵相对于电潜泵的特点： 结构简单； 起下方便，维修简单； 适用于低产液井； 费用低。
抽油杆传递给井下螺杆泵。
目前油田有杆泵普遍采用游梁式抽油机井有杆泵采 油。
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抽油装置
抽油装置是指 由抽油机、抽油杆 和抽油泵所组成的 抽油系统。
抽油杆 抽油机
抽油泵
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抽油机
抽油机是有杆深井泵 采油的主要地面设备。 有以下四大部分组成： 动力设备：1.刹车； 2.电机； 减速箱：3.减速箱皮 带；4减速箱；5.输入轴 ；6.中间轴；7.输出轴； 游梁-连杆-曲柄机构：8.曲柄；9.连杆轴；11.曲柄平衡块；12.连 杆；13.横梁轴；14.横梁；15.横梁平衡块；16.游梁；17.游梁轴；18. 驴头；19.悬绳器； 辅助装置：10.支架；20.底座。