第三章有杆泵采油1-2011.5

1、 机械采油方法（机械采油方法（90%90%） 生产井生产井 自喷采油方法（自喷采油方法（10%10%） 第三章有杆泵采油第三章有杆泵采油 气举气举 （10%10%） 深井泵深井泵 有杆泵（有杆泵（ 80%80%） 无杆泵（无杆泵（ 10%10%） 用用深井泵采油的井叫抽油井。深井泵采油的井叫抽油井。 2 3 4 5 6 7 8 3) 3) 前置型前置型 9 10 11 12 13 二、抽油泵二、抽油泵 14 15 a) 上冲程上冲程 抽油杆带动活塞向上运动：抽油杆带动活塞向上运动： a.a.井口排液。井口排液。 b.b. 。 c.c.抽油杆加载拉伸。抽油杆加载拉伸。 16 b) 下冲程下冲程

2、抽油杆带动活塞向下运动：抽油杆带动活塞向下运动： a.a.固定凡尔关闭固定凡尔关闭，泵内压力升高，泵内压力升高， 停止吸液。停止吸液。 b.b.当当泵内压力高于柱塞以上的液泵内压力高于柱塞以上的液 柱压力时柱压力时，游动凡尔打开游动凡尔打开，泵内油，泵内油 转入活塞以上油管。转入活塞以上油管。 c.c.抽油杆卸载。抽油杆卸载。 17 2 1440360 tpp QA SnD Sn pAK1440 18 油管 抽油杆 油管锚 座节 柱塞 游动凡尔 工作筒 固定凡尔 固定凡尔 座节 游动凡尔 柱塞 工作筒 抽油杆 油管 泵筒连接在油管下部下入井中，然泵筒连接在油管下部下入井中，然 后投入可打捞的固

3、定阀装置（有的固定阀直接连后投入可打捞的固定阀装置（有的固定阀直接连 接在泵筒下部随油管下入）；接在泵筒下部随油管下入）； 柱塞连接在抽油杆柱下端下入泵筒内。柱塞连接在抽油杆柱下端下入泵筒内。 19 油管 凡尔杆 油管锚 柱塞 游动阀 工作筒 固定阀 杆式泵杆式泵 将整个泵在地面组装成套后，随抽油杆柱插入将整个泵在地面组装成套后，随抽油杆柱插入 油管内的预定位置固定，故又称为油管内的预定位置固定，故又称为“插入式泵插入式泵”。 起下泵作业时，可不起下油管。起下泵作业时，可不起下油管。 20 锚 工作筒 游动阀 柱塞 凡尔杆 油管 21 油管 抽油杆 游动阀 固定阀 柱塞 固定阀 抽吸管 锚 2

4、2 组合泵：为了便于加工、修复和保证质量，衬管分段组合泵：为了便于加工、修复和保证质量，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。加工，然后组装在泵筒内，这类泵称为衬管泵或组合泵。 整筒泵：泵筒为整体泵筒。整筒泵：泵筒为整体泵筒。 整筒泵与组合泵相比具有：泵效高、冲程长、形式多、整筒泵与组合泵相比具有：泵效高、冲程长、形式多、 规格全、重量轻、装卸方便、不会发生规格全、重量轻、装卸方便、不会发生“错缸错缸”等优点等优点 防气泵、防砂泵、抽稠泵、液力防气泵、防砂泵、抽稠泵、液力 反馈泵等反馈泵等 23 例如：公称直径为例如：公称直径为38mm，泵筒长度为，泵筒长度为4.5m的厚

5、壁筒，定筒式顶部固定，的厚壁筒，定筒式顶部固定， 金属柱塞长金属柱塞长1.5m，加长短节长度为，加长短节长度为0.6m的杆式泵标记为：的杆式泵标记为：CYB38- RHAM4.5-1.5-0.6。 24 附属器具附属器具： 光杆光杆 位于抽油杆最上端，其作用是连接驴头钢丝绳与位于抽油杆最上端，其作用是连接驴头钢丝绳与 井下抽油杆，并同井口盘根配合密封抽油井口。井下抽油杆，并同井口盘根配合密封抽油井口。 加重杆加重杆 用于大泵抽油、稠油井和深井，抽油杆柱的下用于大泵抽油、稠油井和深井，抽油杆柱的下 部采用加重杆，防止抽油杆柱下部发生纵向弯曲，减少抽部采用加重杆，防止抽油杆柱下部发生纵向弯曲，减少

6、抽 油杆的断脱事故。油杆的断脱事故。 抽油杆扶正器抽油杆扶正器 用于斜井和丛式井，使抽油杆处于油管用于斜井和丛式井，使抽油杆处于油管 中心，不直接与油管接触，减少抽油杆的磨损、振动和弯中心，不直接与油管接触，减少抽油杆的磨损、振动和弯 曲。曲。 还有用于减少抽油杆振动的还有用于减少抽油杆振动的减振器减振器、防止抽油杆接箍旋、防止抽油杆接箍旋 松的松的防脱器防脱器等。等。 26 特种抽油杆特种抽油杆 1、超高强度抽油杆、超高强度抽油杆 2、玻璃钢抽油杆、玻璃钢抽油杆 主要特点：重量轻；耐腐蚀；可实现超冲程；不能受压主要特点：重量轻；耐腐蚀；可实现超冲程；不能受压 3、空心抽油杆、空心抽油杆 4、

7、连续抽油杆、连续抽油杆 5、柔性抽油杆、柔性抽油杆 30 第二节第二节 抽油机悬点运动抽油机悬点运动 )cos1(r b a s A sinr b a v A cos 2 r b a a A 31 上下死点（上下死点（=0=0,180,180）加速度最大：）加速度最大： 2 r b a a A 32 XB 2r B B D O l r B” C BOrlBOBOBBX B coscoslrBCCOBO )cos1 ( 1 )cos1 ( )cos1 ()cos1 ( )coscos( r lr lrrlX B 33 sinsin l r 222 sin1sin1cos )sin11 ( 1 )

8、cos1 ( 22 rX B 2 sin 1)sin1 22 22 )sin 2 cos1 ( 2 rX B b a XS BA XB 2r B B D O l r B” C 34 )sin 2 cos1 ( 2 r b a sA )2sin 2 (sin r b a vA )2cos(cos 2 r b a aA l rS r b a a1 2 )1 ( 22 0 max 0 l rS r b a a1 2 1 22 180 max 0 35 3、精确分析、精确分析 )(2 )( arccos)1 ( 2 222 TRPK TRPCK T 36 22 222 22 )( 2 arccos )

9、cos(2 GHIK CJ PJC DKRRKJ )sin(arcsinD J R CK TRPKC b 2 arccos 2 22 CK TRPKC t 2 )( arccos 222 37 )()( bbA TADTAs TAss dt d d ds v AA A A )( )( TAs dt d d sd a A A A 22 2 2 2 2 TAs d ds FT A A 运动分析运动分析 38 FE FOEO sinsinsin RFOFO sinsinsin sinsinsin EFFF FORR EOCC sinsin EOC 39 sin sin GEA R vrwDTA C

10、sin sin EA R C 2D 222 arccos2CPJCP sin sin A A vAR TFDT wC 2 3 sincossinsincossin sin A R CDARK T CPP 40 三种模型比较三种模型比较 41 常规型抽油机悬点运动规律常规型抽油机悬点运动规律 42 前置型抽油机悬点运动规律前置型抽油机悬点运动规律 43 第三节第三节 抽油机悬点载荷抽油机悬点载荷 44 prrr gLAW PLto gLpp vsi ppp isCL ppphg 45 1 ()() ()() jroPrip rtLPprCLp rLPprtprCLp WWpAAp A WpgLA

11、Aphg A WgLAAp AAphg A () LLPpr WgLAA 1 () () jrLrrPLPpr rLPrLPp rL WWWAgLgLAA gL AgL A WW 抽油杆柱在井液中的重力，抽油杆柱在井液中的重力，kN； 动液面深度全柱塞面积上的液柱载荷，动液面深度全柱塞面积上的液柱载荷，kN。 46 rtrj ApWW 2 rj WW 2 47 prprrr LqgLAW i m i rir qq 1 prrpLrr LqAgLW)( rrLr qq)/1 ( 48 pLr r pL r LWE EA LW i m i rir EE 1 r r EA E 1 pLt t pL

12、t LWE EA LW 49 PLtr tr pL tr LWEE AAE LW 11 SSP i m i rir EE 1 50 ABC为上冲程静载变化线，为上冲程静载变化线，CDA为下冲程静载变化线为下冲程静载变化线 AB为加载线，为加载线，CD为卸载线；加载和卸载过程中游、固阀均关闭为卸载线；加载和卸载过程中游、固阀均关闭 51 g a WI A rr g a WI A LL rtf rP AA AA 52 53 l rSn W l rS g W I r r r 1 1790 1 2 2 2 2 0 2 max 0 12aSr l 0 2 max 180 12aSr l 54 l rSn

13、 W l rnS g W l rS g W I r rr r 1 1790 1 302 1 2 2 2 2 1 2 2 1 11 21790 L lL W SrSnr IW gll 111Lr III 55 56 三、摩擦载荷三、摩擦载荷 57 max 22 2 3 ) 1(ln) 1( 1 2 mmm m LF L 抽油杆直径油管内径dDm/ 602 max SnS 58 602 max SnS 59 g v A A g v h p v p L f 2 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 3 2 5 )( 729 1 Sn A A hgAF V PL fPL 60 max11jvu WWIPF max22jvd WWIPF 61 2 max111 1 1790 jrrLrrLr Snr WWIWWIWWW l 1440 2 max Sn WWWW rLr l rSn WWIWIWW rrrrrj 1 1790 2 222min 62 rr rL WWW WWW min max )1 ( 1790/ 2 Sn rr rL