抽油机工作原理ppt课件.ppt

抽油井工作原理及示功图 1 机械采油 分有杆泵采油和无杆泵采油 有杆泵采油是通过地面动力设备带动抽油机 并借助抽油杆带动深井泵采油的一种方法 三抽设备 抽油机泵杆 抽油泵 抽油杆 2 抽油机抽油机是抽油井地面机械传动装置 它和抽油杆 抽油泵配合使用 能将井下原油抽到地面 3 抽油机主要是由四大部分组成的 1 游梁部分 驴头 游梁 横梁 尾梁 连杆 平衡板 复合平衡抽油机 2 支架部分 中央轴承座 工作梯 护圈 操作台 支架 3 减速器部分 底船 减速器筒座 减速器 曲柄 配重块 刹车等部件 4 配电部分 电机座 电机 配电箱等 4 电动机将其高速旋转运动传递给减速箱的输入轴 经中间轴后带动输出轴 输出轴带动曲柄作低速旋转运动 曲柄通过连杆经横梁拉着游梁后臂 或前臂 摆动 或者是连杆直接拉着游梁后臂 游粱的前端装有驴头 活塞以上液柱及抽油杆柱等载荷均通过悬绳器悬挂在驴头上 抽油机工作原理 驴头随同游梁一起上下摆动 游梁驴头便带动活塞作上下的 垂直的往复运动 就将油抽出井筒 5 抽油机主要部件的作用 1 驴头它的作用是保证抽油时光杆始终对准井口中心位置 驴头的弧线是以支架轴承为圆心 游粱前臂长为半径画弧而得到的 3 曲柄连杆机构曲柄连杆机构的作用是将电动机的旋转运动变成驴头的往复运动 在曲柄上有4 8个孔 是调节冲程时用的 2 游梁游梁固定在支架上 前端安装驴头承受井下负荷 后端连接横梁 连杆 曲柄 减速箱传递电动机的动力 4 减速箱将电动机的高速转动 通过三轴二级减速变成曲柄轴 输出轴 的低速转动 同时支撑平衡块 6 5 平衡块平衡块装在抽油机游粱尾部或曲柄轴上 它的作用是 当抽油机上冲程时 平衡块向下运动 帮助克服驴头上的负荷 在下冲程时 电机使平衡块向上运动 储存能量 在平衡块的作用下 可以减小抽油机上下冲程的负荷差别 6 悬绳器是连接光杆和驴头的柔性连接件 还可以供动力仪测示功图用 7 底座是担负起抽油机全部重量的惟一基础 下部与水泥混凝土的基础由螺栓连接成一体 上部与支架 减速器由螺栓连接成一体 由型钢焊接而成 是抽油机机身的基础 抽油机主要部件的作用 7 抽油机主要部件的作用 8 电机动力的来源 一般采用感应式三相交流电动机 由皮带传送动力至减速器大皮带轮 9 刹车装置刹车也叫制动器 它是由手柄 刹车轮 刹车片等部件组成 刹车片与刹车轮接触时发生摩擦而起到制动作用 所以也叫制动器 10 皮带轮电动机把旋转的动力传给皮带 再由皮带传给皮带轮 由皮带轮带动输入轴 它是减速器做功的桥梁 8 12 工作梯及护圈工作梯是安装游梁 处理驴头偏斜 给中轴加注黄油 平时的检查以及上下游梁等方便工作的扶梯 护圈叫安全圈 在我们高空作业时起到安全保护作用 11 支架支架支撑着游梁全部重量和它所承担的重量 而且是游梁的可靠支柱 抽油机主要部件的作用 9 抽油泵的工作原理 10 抽油泵的工作原理 当活塞上行时游动阀受油管内活塞以上液柱的压力作用而关闭 并排出活塞冲程一段液体固定阀由于泵筒内压力下降 被油套环形空间液柱压力顶开 井内液体进入泵筒内 充满活塞上行所让出的空间 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 11 抽油泵的工作原理 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交替关闭和顶开 井内液体不断进入工作筒 从而上行进入油管 最后达到地面 12 井口装置 组成 1 套管头2 油管头3 抽油三通4 光杆密封器 盘根盒 套管头 油管头 抽油三通 光杆密封器 13 井口装置 套管头 油管头 抽油三通 光杆密封器 套管头 连接套管和各种井口装置的一种部件 作用 用以支持技术套管和油层套管的重量 密封各层套管间的环形空间 为安装防喷器 油管头和采油树等上部井口装置提供过渡连接 并通过套管头本体上的两个侧口可以进行补挤水泥 监控井液和平衡液等作业 14 井口装置 套管头 油管头 抽油三通 光杆密封器 油管头 安装于采油树和套管头之间 作用 悬挂井内油管柱 密封油管和油层套管间的环形空间 通过油管头四通上的两个侧口完成注平衡液及洗井等作业 15 井口装置 套管头 油管头 抽油三通 光杆密封器 光杆密封器 主要由上部的密封盒和下部的胶皮闸门组成 正常抽油时 起密封井口和防喷的作用 更换密封垫圈时 起临时密封井口的作用 16 地面示功图 示功图概念表达载荷随位移变化的关系曲线 表示悬点载荷与位移关系的示功图称为地面示功图或光杆示功图 在实际工作中是以实测地面示功图作为分析深井泵工作状况的主要依据 17 理论示功图及其分析 理想条件下绘制出来的 假定 油管无漏失 泵工作正常 油层供液能力充足 泵能够完全充满 光杆只承受抽油杆柱与活塞以上液柱重量的静载荷 不考虑惯性力 不考虑砂 蜡 稠油的影响 不考虑油井连喷带抽 认为进入泵内的流体是不可压缩的 凡尔是瞬时开闭的 在这种条件下绘制出的示功图是一个平行四边形 S 光杆冲程 mS活 活塞冲程 mP 光杆负荷 KNP 杆 抽油杆在液体中质量 KNP 液 柱塞以上液柱质量 KNP静 光杆承受最大静负荷 KN 冲程损失 m 1 2 1 抽油杆伸缩长度 m 2 油管伸缩长度 m A 驴头下死点位置B 固定阀打开 游动阀关闭 活塞开始上行程C 驴头上死点 活塞运行到最高点D 固定阀关闭 游动阀打开 活塞开始下行程 18 典型示功图分析 典型示功图 某一因素的影响十分明显 其形状代表了该因素影响下的基本特征的示功图 1 泵工作正常时的实测示功图抽油泵工作正常 同时受其它因素影响较小时所测的示功图 这类功图的共同特点是理论示功图差异不大 均为一近似的平行四边形 19 2 泵漏失的实测示功图泵漏失是油井常见的故障之一 泵漏失包括固定凡尔漏失 游动凡尔漏失和双凡尔漏失三种情况 固定凡尔漏失包括 固定凡尔与凡尔座配合不严 凡尔球被砂子刺坏或凡罩内积有砂 蜡等脏物 使凡尔球的起落失灵等原因造成的漏失 这类功图的特点是 增载线比卸载线陡 图形的左下角变圆 右上角变尖 而且漏失越严重 图形的左下角变得愈圆 右上角变得愈尖 典型示功图分析 固定凡尔漏失时的示功图 20 游动凡尔漏失的示功图 这类功图的特点是 卸载线与增载线陡 图形的左下角变尖 右上角变圆 当漏失特别严重时 增载线 卸载线和最大载荷线便构成了一条向下方弯曲的圆滑弧线 典型示功图分析 游动凡尔部分漏失包括 排出阀球与阀座配合不严 活塞与泵的衬套配合不当 或长期磨损使间隙变大 阀尔罩内积有脏物 砂 蜡 使阀球起落失灵等原因造成的漏失 2 泵漏失的实测示功图 21 典型示功图分析 双凡尔漏失这类功图的主要特点是 四角消失 中间粗 两头尖 形如梭状 2 泵漏失的实测示功图 22 抽油杆断脱时 光杆只承受断裂上部抽油杆在液体中的重力 因而示功图形成长条 长条图形越向上 表示断脱位置越向下 抽油杆断脱时 油井产液量为零 典型示功图分析 3 抽油杆断脱时的实测示功图 23 结蜡严重的井 不论是深井或浅井 只要结蜡就有增载的特征 发现示功图有 结蜡 的宽度 示功图有此类特征时 热洗一般无效 应尽快检泵清蜡 典型示功图分析 4 油井结蜡时的实测示功图 24 5 深井泵受气体影响及供液不足时的实测示功图 深井泵受气体影响与供液不足图十分相似 区别是 减载线呈现为圆弧线 受气体影响越大 圆弧曲线特征更明显 典型示功图分析 25 7 正常抽油 有振动影响时的实测示功图 对于抽油杆柱有明显振动的井 要注意避免 共振 造成经常断脱 典型示功图分析 26 抽油机平衡重调整合适 可以运转平稳和节能 油井生产平衡的地面示功图 其上行曲线与下行曲线呈相同波幅的阻尼曲线 如果平衡太轻 下冲程较快 下行曲线波幅较大 如果平衡太重 杆柱上行较快 上行曲线的波幅较大 该井抽油机平衡偏轻 油井生产正常 泵阀不漏 该井泵生产正常 泵阀不漏 上行快 抽油机平衡偏重 典型示功图分析 8 正常抽油 抽油机平衡重没有调整好的实测示功图 27 该井产量明显减少 泵效低 用蹩压的方法证实蹩不起压力 而套管环空的动液面却在升高 此类功图特征 图形面积减小 载荷下降 减少的面积与正常功图时的面积是平行减少 最大载荷线下降