抽油机的启动操作与停抽操作

一、抽油机的启动操作〔一〕抽油机启动前的检查内容2—4查双翼胶皮闸门开关是否敏捷；检查曲柄、游梁、支架、减速箱各种轴承润滑油是否足够；检查刹车是否敏捷，完整，牢靠，应无自锁现象；检查三角皮带有无油污及损坏状况，并校对其松紧度；动现象，并检查曲柄销子及保险销子有无松动现象；曲柄轴、减速箱、电动机皮带轮及刹车轮的螺丝帽和键有无松动现象；检查三项电源，电压是否平衡；检查和排出抽油机四周防碍运转的物体。〔二〕启动抽油机松开刹车，盘动皮带1—2圈，看有无挂、卡现象；大型抽油机启动要利用曲柄的旋转惯性作2—3次启动；按下启动按钮，使电机运转。〔三〕技术要求盘车时不能用手握皮带；按电钮要侧身，防止电弧光伤人；按电钮时要戴绝缘手套，以防触电伤人；二、抽油机停抽操作〔一〕操作步骤便于再次启动。依据油井状况，让驴头停在适当的位置。出砂井，驴头停在稍过上死点；油气1/2—2/3如停井时间过长，应关闭生产闸门，进展扫线。〔二〕技术要求2．按电钮时要戴绝缘手套，以防触电伤人。抽油机的构造国内各油田应用最多的是常规型游梁式抽油机，游梁式抽油机由主机和辅机两大局部组成。主机由底座、减速箱、曲柄、平衡块、连杆、横梁、支架、游梁、驴头、悬绳器、刹车装置及各种连接轴承组成。辅机由电动机，电路掌握装置组成，如图4—2所示。图4—2 常规型抽油机构造示意图1—悬绳器；2—驴头；3—游梁；4—横梁；5—横梁轴；6—连杆；7—支架轴；10—曲柄；11—曲柄销轴承；12—减速箱；13—减速箱皮带轮；14—电动机；15—刹车装置；16—电路掌握装置；17—底座游梁式抽油机主要部件的作用1〕驴头：驴头制成弧形是为了抽油时保证光杆始终对准井口中心，同时担当井下各种负荷的作用。驴头与游梁的连接方式有三种驴头依据移开井口方式分为

悬挂式连接穿销式连接螺丝连接上翻式：驴头穿销为横穿式，可上翻180º侧转式：驴头穿销为立穿式，可侧转180º可拆卸式：为螺丝连接2〕游梁：装在支架轴承上，前端安装驴头承受井下负荷，后端连接横梁、连杆、曲柄。作用是绕支架轴承上下摇摆来传递动力。3〕曲柄连杆机构：作用是将电机的旋转运动变成驴头的往复运动。曲柄上有4~8个孔，是调整冲程时用的。4〕减速箱：作用是将电机的高速转动，通过三轴二级减速变成曲柄轴的低速转动，同时支承平衡块。5〕平衡块：抽油机上冲程时平衡块向下运动，帮助电机做功；下行程时平衡块向上运行，储存能量以便在下行程时释放。平衡块的作用是减小抽油机上下行程的负荷差。6〕悬绳器：是连接光杆和驴头的柔性连接件，可供动力仪测示功图用。7〕电动机：是抽油机运转的动力来源，它将电能转化成了机械能。一般承受感应式三相沟通电动机。8〕刹车装置：有内胀式和外抱式两种。是靠刹车片和刹车轮接触时发生摩擦而起到制动作用。游梁式抽油机的工作原理活塞上下往复运动，抽油出井。系列游梁式抽油机代号CYJ3————7(H)F平衡方式

F复合平衡B曲柄平衡Y游梁平衡Q气动平衡(H—点啮合双圆弧齿轮传动；kN•m光杆最大冲程为m悬点最大负荷×10kN游梁式抽油机系列代号四、抽油井井口装置〔一〕抽油井井口装置的组成抽油井井口装置一般有简易井口和CY250井口两种。简易井口是由套管三通、油管三通、井口密封盒、生产闸门、放空取样闸门、套管闸门、油压表及套压表组成，如图4—8所示。CY250井口是由套管四通、油管四通、井口密封盒、总闸门、生产闸门、放空取样闸门、油套管连通闸门、油压表、4—9所示。〔二〕抽油井井口装置的主要作用1．连接套管、悬挂油管、承托井内全部油管柱重量。密封油、套管之间的环形空间。调整和掌握油气的生产。进展各种井下测试，录用油样及油套压资料。进展清蜡、清砂、洗井、酸化、压裂和修井等井下作业措施的实施。〔三〕各部件的作用井口密封盒的构造及作用〔1〕密封盒构造图4—8 抽油井井口装置示意图1—套管三通；2—法兰盘；3—油管三通；4—密封盒；5—光杆；6—驴头；7—油压表；8—生产闸门密封盒由弹簧座、弹簧、下压帽、胶皮密封垫、密封盒上压帽、密封盒下压帽、撬杆和光杆4—10A4—10B所示。〔2〕密封盒的作用：密封光杆与油管之间的环形空间，防止井口漏油。胶皮闸门的作用：是换盘根时起封井作用和调整光杆居中的作用。图4—9CY250型采油树井口装置示意图3—卡箍；45—总闸门；6—上法兰；7—套管四通；8—下法兰；9—左右套管闸门；10—油管挂顶丝

图4—10A井口密封盒构造1—弹簧座；2—弹簧；3—下压帽；4—胶皮密封垫；5—密封盒；6—上压帽；7—密封帽；8—撬杆；9—装机油；10—光杆油管四通的作用：用来连接胶皮闸门、总闸门及左右生产闸门，是井液流出及测试的必经通道。套管四通的作用：是油管和套管聚拢、分流的主要部件。下部连接套管短接，起密封油套管环形空间的作用。总闸门的作用：开关井以及在总闸门以外设备的修理时切断井底压力。光杆密封装置构造图1—压板；2—主体；3—密封胶芯；4—主体芯子；5—压盖；6—压帽；7—密封圈；8—丝杆；9—导向螺钉；10—垫圈；11—密封圈；12—密封盒压盖；13—密封圈压帽一、动液面的测试与计算力，确定下泵深度，需要定期测试动液面的深度。依据动液面的位置，可以计算井底流压，推断油油井生产资料分析深井泵的工作状况。〔一〕动液面的测试测试仪器目前现场上所用测试仪器种类繁多，常用的测试仪器有D—6B2型回声仪、ZJY—1型液面自SM40YBC便携式抽油机井测试诊断仪和CJ-4接收，属于一次仪表；记录仪用于信号的采集、显示、处理、存储、打印、回放等，属于二次仪表。测试原理在油套管环形空间中的传播速度和回声反射的时间，就可以计算出液面的深度。声波的传播速度主要与气体介质的密度有关，不同的油井，油套环形空间内气体的密度不同，音标，依据回音标的反射波计算声速；无回音标的井，声波经过每一根油管接箍都会产生反射波，依据油管接箍波计算声速〔一般要求靠近井口20声波曲线的分析及动液面深度的计算〔1〕有回音标的井AABCABAC4－15声波反射曲线在声波传播 过程中，首先有一4－15所示。1〕对液面声波曲线的要求①波形清楚连贯易分辩，必需有两个波形；②两条曲线井口波、音标波、液面波重合；10mm；④每条曲线上必需标井号、仪器号、油套压和测试日期。2〕动液面的计算依据液面声波反射曲线直接计算L ACf AB

Lb〔4—24〕Lfm；Lbm；AB——声波反射曲线上井口波到回音标波的距离，mm；AC——声波反射曲线上井口波到液面波的距离，mm。〔2〕无回音标的井4－16A波是井口波，C波是液面波，n是油管接箍的个数〔即油管的根数一根油管一个波峰，n根油管就有n个波峰。SL f S箍nL

〔4－25〕S液——声波反射曲线上井口波到液面波的距离，mm；S箍——声波反射曲线上井口波到第nmm；AAC1234……nS箍ACS液4－16某井动液面曲线Lm。三、示功图的测试及分析〔一〕理论示功图的绘制的影响，所绘制的示功图称为理论示功图。绘制理论示功图的目的是与实测示功图比较，找出负荷变化的差异，从而推断深井泵的工作状况及杆、管和油层状况。与绘制示功图有关的概念1〕减程比：光杆冲程在图上的长度与实际冲程长度之比，用“a〞表示。s图a=s实〔4－27〕2〕力比：实际悬点载荷与其在图上的长度之比，用“b〞表示，单位为“kN/mm〞。P实Pb＝图

〔4－28〕绘制理论示功图时的假设条件1〕抽油泵和油管没有漏失，泵工作正常。2〕油层供液力量充分，泵布满良好。3〕不考虑动载荷的影响。4〕不考虑油井砂、蜡、气、水的影响和稠油的影响。5〕不考虑油井连抽带喷。6〕认为进入泵内的液体是不行压缩的，阀是瞬时关闭的。理论示功图的绘制是以冲程长度为横坐标，以悬点载荷为纵坐标绘出载荷随冲程的变化关系。①计算并在图上画出悬点最大载荷和最小载荷上行程时悬点所受的最大静载荷为： 下行程时悬点承受着最小静载荷为：OB最大载荷在图上的高度为：

PmaxbP最小载荷在图上的高度为：

OA minb②计算并在图上画出光杆冲程、活塞冲程及冲程损失。光杆冲程在图上的长度为：AD=a×SBBa×λ活塞冲程在图上的长度为：BC＝aSp=S–λPB′BSpPB′BSpCWLWArDD′OSpSS图4－18 理论示功图四个点：A点－－驴头下死点；B点－－固定阀翻开，游动阀关闭，活塞开头上行程；C点－－驴头上死点，活塞运行到最高点〔上死点D点－－固定阀关闭，游动阀翻开，活塞开头下行程。六条线：AB线－－增载线；BC线－－活塞上行程线，也是最大载荷线；CD线－－卸载线；DA线－－活塞下行程线，也是最小载荷线；ABC线－－驴头上行程线；CDA线－－驴头下行程线。图中：S——光杆冲程；Sp————冲程损失。〔二〕示功图的测试+3DYM—77型动力仪及远悬绳器上，信号接收局部可依据输入的油杆长度、杆径、油杆的密度、液体的密度、活塞直径，就可以自动绘出理论示功图，并依据测试状况直接打印出实测示功图。〔三〕典型实测示功图的分析泵工作正常时的示功图，如图4—19所示气体影响的示功图a没有惯性力影响的示功图图4－19 泵工作正常时的示功图如图4—20所示：上行程：气体随油进入泵内，气体体积膨胀使泵内压力不能很快降低，造成增载缓慢，固定阀推迟翻开，泵内气体越多，增载越缓慢，固定阀翻开的越滞后，进入泵内的液体就越少，泵效就越低，严峻时会消灭固定阀打不开，游动阀关不上，消灭气锁现象。下行程：泵内气体被压缩，使泵内压力增加缓慢，游动阀推迟翻开，卸载缓慢，泵内气体越多，游动阀翻开越缓慢，卸载越缓慢，严峻时游动阀打不开，消灭气锁现象。BBBBCADDCADD图4－20气体影响 图4－21供液缺乏供液缺乏的示功图如图4—21线平行。示功图消灭刀把现象，布满程度越差，刀把越长。泵的布满程度用布满系数来表示。布满系数：泵效为：

ADAD

〔4－29〕由于充不满而降低的泵效：排出局部漏失的示功图如图4—22当活塞移动速度大于漏失速度时，载荷到达最大值〔B减慢，当漏失速度大于活塞移动速度时，又消灭漏失液体对活塞的“顶推〞作用，使光杆提前卸载，如图中的C。当到达上死点时，悬点载荷已降到C，活塞的有效冲程为BC。如图4－22所示。漏失后的泵效为：BCS 〔4－30〕BCBC=0时，悬点载荷始终达不到最大值。漏失严峻时，功图上的最大载荷达不到理论最大载荷线。BB′BB′C′CC″DD′ASa排出局部漏失的抱负示功图 b排出局部漏失的实测示功图图4－22 排出局部漏失吸入局部漏失的示功图如图4—23所示：下冲程开头时，由于吸入局部漏失，使泵内压力上升缓慢，悬点卸载缓慢，当活塞下行速度大于漏失速度时，悬点卸载完毕，游动阀翻开，固定阀关闭〔D漏失速度大于活塞运行速度时，泵内压力降低，使游动阀提前关闭〔AA。其有效冲程为DA。漏失后的泵效为：B”BCA″AA”D′DDA不同，当B”BCA″AA”D′Da吸入局部漏失抱负示功图 b吸入局部漏失的实测示功图图4－23 吸入局部漏失的示功图双阀漏失时的示功图如图4—24所示：示功图为排出局部漏失和吸入局部漏失示功图的叠加。7．出砂井的示功图图4—24 双阀漏失的示功图图4—25 油井出砂的示功图如图图4—24 双阀漏失的示功图图4—25 油井出砂的示功图a稠油井的示功图 b结蜡井的示功图图4－26 稠油、结蜡示功图如图4—26使悬点载荷增加；下冲程时，流淌阻力的方向向上，使悬点载荷减小。稠油井的最大和最小载荷线振动要比结蜡井小，但两种示功图都会消灭肥大。杆断脱的示功图如图4—27所示：抽油杆断脱后，上冲程的悬点载荷为断脱点以上抽油杆柱的重量，下冲程的悬点载荷为断脱点以上抽油杆柱在液体中的重量。因此示功图位于理论最小载荷线的下方。断hh图4—27 抽油杆断脱 4－28 hh断脱位置的计算：hL 断L断 h

〔4－31〕L式中：断——断脱点以上抽油杆的长度，m；h断——示功图中心线到基线的距离，mm；h——图上基线到理论最小载荷线的距离，mm；L——抽油杆的长度〔即下泵深度m。泵脱出工作筒的示功图如图4－28作筒后悬点马上卸载，因此，后半冲程与下冲程线根本重合并伴有振动。活塞碰固定阀〔碰泵〕的示功图如图4－29点时打扭。活塞遇卡的示功图如图4－30所示：活塞在泵筒中遇卡之后，抽汲过程中活塞不能运动，驴头上下运行时，只有抽油杆伸缩变形。上冲程时，悬点载荷首先是缓慢增加，当抽油杆被拉直后，悬点载荷急剧上升。下冲程时，首先是恢复弹性变形，卸载很快，到达卡死点以后，抽油杆柱载荷作用在卡死点上，卸载变得缓慢，直到驴头到达下死点。以上是理论分析，当活塞遇卡之后，一般应马上停抽，不测示功图，由于这样简洁将抽油杆拉断，电机被烧坏。油管漏失的示功图 图4－29活塞碰固定阀 图4－30活塞遇卡如图4—31所示：油管漏失后，漏失点以上的液柱就会漏失到油套管环形空间，使悬点载荷达不到理论上的最大载荷14．连抽带喷井的示功图如图4—32作用，液柱载荷根本上不作用在悬点上；示功图的位置及载荷的大小取决于喷势的大小。四、抽油井计算机诊断技术图4－31油管漏失 图4－32连抽带喷析。并且可以得到抽油杆柱各断面和泵的示功图，从而对油井供给必要的推断和分析结果。〔一〕主要设备及工作程序主要设备〔1〕动力仪—接收和记录抽油杆传送来的信号；〔2〕回声仪—测量和记录油井液面深度；〔3〕计算机诊断软件—对动力仪和回声仪所得资料数据进展分析处理。工作程序〔1〕利用回声仪测液面，利用动力仪测光杆载荷及位移；〔2数学运算处理；〔3〕计算机输出数据及图表〔可以是任意深度处抽油杆载荷、位移和井下示功图〔二〕计算机诊断技术的应用经过计算机处理后泵的理论示功图4—33所示为几种典型情况下泵的理论示功图。在抱负状况下〔油