有杆泵采油简介

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。常见的人工举升有有杆泵采油和无杆泵采油。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。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。抽油装置

抽油机抽油杆抽油泵抽油机

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。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。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。下冲程是进油过程有杆泵抽油系统工况分析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。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。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。ABCDB’D’位移载荷理论示功图：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。C”ABCDB’D’位移载荷A”B”D”考虑惯性和振动后的理论示功图A”B”C”D”。典型示功图位移ABCD载荷123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。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。位移ABCD载荷B’D’典型示功图位移ABCD载荷B’C’D’C”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。典型示功图位移ABCD载荷A’A”D’B’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。吸入部分漏失的示功图典型示功图位移ABCD载荷位移ABCD载荷固定凡尔严重漏失。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。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。典型示功图位移ABCD载荷位移ABCD载荷喷势强、油稀带喷井。喷势弱、油稠带喷井。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。典型示功图位移ABCD载荷位移ABCD载荷活塞卡在泵筒中部。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。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。典型示功图位移ABCD载荷位移ABCD载荷出砂井。地层砂在活塞与衬套之间发卡，显示示功图呈锯齿状。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。典型示功图位移ABCD载荷位移ABCD载荷防冲距过大、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”。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”。防冲距是驴头运行到下死点时活塞与固定凡尔的距离。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。示功图分析同时由于在抽汲过