有杆泵及无杆泵采油技术

有杆泵及无杆泵采油技术第一页，共三十八页，编辑于2023年，星期六重点有杆抽油泵的工作原理影响泵效的因素及提高泵效的措施第二页，共三十八页，编辑于2023年，星期六深井泵有杆泵无杆泵地面驱动螺杆泵电动潜油离心泵水力活塞泵水力射流泵游梁式抽油机－深井泵链条式抽油机－深井泵第三页，共三十八页，编辑于2023年，星期六一、抽油装置1.地面装置：抽油机2.井下设备：

抽油杆抽油泵第一节有杆泵采油基础抽油杆抽油泵抽油机第四页，共三十八页，编辑于2023年，星期六1.抽油机⑴游梁式抽油机组成游梁-连杆-曲柄机构减速箱动力设备辅助装置游梁式抽油机结构图主要功能：将电动机的高速旋转运动变成抽油杆的缓慢往复运动。第五页，共三十八页，编辑于2023年，星期六工作时，动力机将高速旋转运动通过皮带和减速箱传给曲柄轴，带动曲柄作低速旋转。曲柄通过连杆经横梁带动游梁作上下摆动。挂在驴头上的悬绳器便带动抽油杆柱作往复运动。⑵游梁式抽油机工作原理第六页，共三十八页，编辑于2023年，星期六新型抽油机：为了节能和加大冲程。异相型游梁式抽油机异形游梁式抽油机双驴头游梁式抽油机链条式抽油机皮带传动抽油机液压抽油机节能加大冲程第七页，共三十八页，编辑于2023年，星期六游梁式抽油机链条式抽油机第八页，共三十八页，编辑于2023年，星期六链条抽油机结构示意图动载荷小；采用气平衡，调平衡方便；冲程大；机械效率高；节能效果好；占地面积小。钢丝绳寿命短；轨迹链条和主轴销容易折断。钢丝绳天车轮轨迹链条主动链轮平衡链轮第九页，共三十八页，编辑于2023年，星期六ROTAFLEX皮带抽油机结构图除具有链条抽油机的优点外，由于采用高强度皮带代替钢丝绳，使用寿命长、性能好。皮带

平衡重从动链轮

主动链轮

链条

第十页，共三十八页，编辑于2023年，星期六异形抽油机减少悬点的惯性载荷；实现长冲程。能够满足不同粘度原油开采的需要。第十一页，共三十八页，编辑于2023年，星期六采用平衡配重的平衡方式使平衡易调且平衡效果好，在一定程度上具有节能效果，属于节能型游梁式抽油机。第十二页，共三十八页，编辑于2023年，星期六优点：冲程倍增。缺点：游梁前端载荷增大近一倍。第十三页，共三十八页，编辑于2023年，星期六优点：冲程不仅具有常规机的冲程部分，而且增加了因驴头旋转而造成的冲程增加，具有长冲程的特点。缺点：整机结构复杂，制造成本高。第十四页，共三十八页，编辑于2023年，星期六2.抽油杆1-外螺纹接头；2-卸荷槽；3-推承面台肩；4-扳手方径；5-凸缘；6-圆弧过渡区主要功能：传递能量第十五页，共三十八页，编辑于2023年，星期六抽油杆的杆体直径：13、16、19、22、25、28、32、38mm抽油杆的长度一般为8000mm或7620mm，另外，为了调节抽油杆柱的长度，还有长度不等的抽油杆短节。抽油杆的强度：C级杆、D级杆、K级杆常规钢抽油杆的机械性能钢级抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)使用范围C794965620重负荷油井D620794412轻、中负荷油井K588794372轻、中负荷并有腐蚀介质的油井第十六页，共三十八页，编辑于2023年，星期六超高强度抽油杆玻璃钢抽油杆空心抽油杆电热抽油杆连续抽油杆柔性抽油杆：如钢丝绳抽油杆特种抽油杆第十七页，共三十八页，编辑于2023年，星期六3.抽油泵工作筒(外筒和衬套)、柱塞、游动阀(排出阀)和固定阀(吸入阀)按照抽油泵在油管中的固定方式可分为：管式泵和杆式泵主要组成分类主要作用：将机械能转化为流体压能第十八页，共三十八页，编辑于2023年，星期六A-管式泵B-杆式泵管式泵：外筒和衬套在地面组装好接在油管下部下入井内，然后投入固定阀，最后把柱塞接在抽油杆柱下端下入泵内。杆式泵：整个泵在地面组装好后接在抽油杆柱的下端整体通过油管下入井内，由预先装在油管预定深度(下泵深度)上的卡簧固定在油管上。管式泵与杆式泵的主要区别思考题？第十九页，共三十八页，编辑于2023年，星期六⑶泵的工作原理光杆冲程：光杆从上死点到下死点的距离，用S表示。冲程：光杆（或柱塞）上、下运动一次称为一个冲程。柱塞冲程：柱塞在上、下死点间的位移。冲次:每分钟内完成上、下冲程的次数，用n来表示。几个基本概念第二十页，共三十八页，编辑于2023年，星期六沉没压力（泵口压力）：作用在泵吸入口处的环形空间压力。沉没度：抽油泵的吸入阀与动液面之间的相对高度。动液面：抽油机正常生产时，井口至液面的距离。沉没度动液面沉没压力＝套压＋气柱压力＋液柱压力第二十一页，共三十八页，编辑于2023年，星期六

抽油杆柱带着柱塞向上运动，柱塞上的游动阀受管内液柱压力而关闭。①上冲程

泵内压力降低，固定阀在环形空间液柱压力(沉没压力)与泵内压力之差的作用下被打开，泵内吸入液体。A-上冲程抽油泵的工作原理泵吸入的条件：泵内压力(吸入压力)低于沉没压力。第二十二页，共三十八页，编辑于2023年，星期六②下冲程

柱塞下行，固定阀在重力作用下关闭。

泵内压力增加，当泵内压力大于柱塞以上液柱压力时，游动阀被顶开。

柱塞下部的液体通过游动阀进入柱塞上部，使泵排出液体。B-下冲程泵排出的条件：泵内压力(排出压力)高于柱塞以上的液柱压力。第二十三页，共三十八页，编辑于2023年，星期六1.泵效：在抽油井生产过程中，实际产量与理论产量的比值。二、泵效及其影响因素上冲程在井口排出的液体：相当于柱塞冲程长度的一段液体。下冲程在井口排出的液体：相当于抽油杆冲程长度的一段液体：泵的理论产量＝？第二十四页，共三十八页，编辑于2023年，星期六每分钟的排量为：

每日理论产量:一个冲程在井口排出的液体体积为：第二十五页，共三十八页，编辑于2023年，星期六(1)抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩柱塞冲程：冲程损失：2.影响泵效的因素第二十六页，共三十八页，编辑于2023年，星期六(2)气体和充不满的影响气体对冲满程度的影响气液比：充满系数：余隙比：第二十七页，共三十八页，编辑于2023年，星期六泵充满程度的影响因素分析：①生产流体的性质—气液比

R愈小，就越大。增加泵的沉没深度或使用气锚。②防冲距

泵吸入口压力下死点静止状态下柱塞与泵吸入口的距离K值越小，值就越大。尽量减小防冲距，以减小余隙。第二十八页，共三十八页，编辑于2023年，星期六(3)漏失影响排出部分漏失吸入部分漏失其它部分漏失如油管丝扣、泵的连接部分及泄油器不严等影响泵效漏失只考虑柱塞与衬套间隙漏失，漏失系数为：第二十九页，共三十八页，编辑于2023年，星期六(4)体积系数的影响泵效第三十页，共三十八页，编辑于2023年，星期六3.提高泵效的措施(1)选择合理的工作方式①选用大冲程、小冲次，减小气体影响，降低悬点载荷，特别是稠油井。②连喷带抽井选用大冲数快速抽汲，增强诱喷作用③深井抽汲时，S和N的选择一定要避开不利配合区(2)确定合理沉没度。(3)改善泵的结构，提高泵的抗磨、抗腐蚀性能。(4)使用油管锚减少冲程损失。(5)合理利用气体能量及减少气体影响（使用气锚）。第三十一页，共三十八页，编辑于2023年，星期六气锚分离原理第三十二页，共三十八页，编辑于2023年，星期六第二节无杆泵采油基础一、电动潜油离心泵采油潜油电机保护器分离器多级离心泵潜油电缆井下机组部分变压器控制屏接线盒地面控制部分泄油阀单流阀电力传输部分第三十三页，共三十八页，编辑于2023年，星期六

充满在叶轮流道内的液体在离心力作用下，从叶轮中心沿叶片间的流道甩向叶轮四周时，液体受叶片的作用，使压力和速度同时增加，并经导轮的流道被引向次一级叶轮，这样，逐级流过所有的叶轮和导轮，进一步使液体的压能增加，获得一定的扬程。离心泵的增压原理导轮孔叶轮孔第三十四页，共三十八页，编辑于2023年，星期六二水力活塞泵采油开式水力活塞泵采油系统液马达高压泵机组高压控制管汇计量装置动力液处理装置地面管线抽油泵滑阀控制机构井下机组地面流程第三十五页，共三十八页，编辑于2023年，星期六工作原理动力液地面加压；油管或专用动力液管输送；动力液被传至井下液马达处；滑阀控制机构换向；动力液驱动液马达；液马达做往复运动；液马达通过活塞杆带动抽油泵做往复运动；原油被增压举升。第三十六页，共三十八页，编辑于2023年，星期六三、水力射流泵采油高压泵机组井下器具管柱结构井口高压控制管汇计量装置动力液处理装置