第六章机械采油技术

1、第六章第六章 机械采油机械采油石油工程概论石油工程概论采油工程采油工程一、抽油装置一、抽油装置 工作时，动力（电动机）设备的高速旋转运动工作时，动力（电动机）设备的高速旋转运动通过减速箱和游梁连杆曲柄转化成抽油机驴头通过减速箱和游梁连杆曲柄转化成抽油机驴头的低速往复运动，通过抽油杆带动井下深井泵作上的低速往复运动，通过抽油杆带动井下深井泵作上下往复运动，把油抽到地面。下往复运动，把油抽到地面。 抽油机是有杆深井泵采油的主要地面设备，抽油机是有杆深井泵采油的主要地面设备，它将它将电能转化为机械能电能转化为机械能，包括游梁式抽油机和，包括游梁式抽油机和无游梁式抽油机两种。无游梁式抽油机两种。工作原

2、理工作原理分类分类后置式和前置式后置式和前置式 后置式后置式前置式前置式普通抽油杆、玻璃纤维抽油杆和空普通抽油杆、玻璃纤维抽油杆和空心心抽油杆抽油杆用于连接驴头与井下抽油泵，对强度用于连接驴头与井下抽油泵，对强度有一定的要求。有一定的要求。作用作用种类种类抽油杆的规格：抽油杆的规格：工作筒工作筒( (外筒和衬套外筒和衬套) )、柱塞、游动凡尔（游、柱塞、游动凡尔（游动阀）、固定凡尔（固定阀）动阀）、固定凡尔（固定阀）管式泵管式泵和和杆式泵杆式泵（按与油管连接方式）（按与油管连接方式）主要主要组成组成分类管式泵管式泵a-a-管式泵管式泵1 1油管；油管；3 3柱塞；柱塞；4 4游动凡尔；游动凡尔

3、；5 5工作筒；工作筒；6 6固定凡尔固定凡尔 缺点缺点工作筒在地面组装好后接在油管工作筒在地面组装好后接在油管柱下端，随油管一起下入井内，柱下端，随油管一起下入井内，然后投入固定凡尔，最后把柱塞然后投入固定凡尔，最后把柱塞接在抽油杆柱下端下入泵筒内。接在抽油杆柱下端下入泵筒内。结构简单，制造成本低，在相同结构简单，制造成本低，在相同油管直径允许下入的泵径较杆式油管直径允许下入的泵径较杆式泵大，因而排量大。泵大，因而排量大。检泵时要起出全部油管，费工费检泵时要起出全部油管，费工费时，适用于浅井、大排量（高时，适用于浅井、大排量（高产）、中等下泵深度的油井。产）、中等下泵深度的油井。杆式泵杆式泵

4、b-b-杆式泵杆式泵1 1油管；油管；2 2锁紧卡；锁紧卡；3 3柱塞柱塞4 4游动凡尔；游动凡尔；5 5工作筒；工作筒；6 6固定凡尔固定凡尔 缺点缺点把活塞、固定凡尔和工作筒组装把活塞、固定凡尔和工作筒组装成一个整体，接在抽油杆柱的下成一个整体，接在抽油杆柱的下端整体通过油管下入井内端整体通过油管下入井内检泵、提泵时不必起出油管，大检泵、提泵时不必起出油管，大大缩短了作业时间，同时没有固大缩短了作业时间，同时没有固定凡尔打捞装置，余隙小，适用定凡尔打捞装置，余隙小，适用于含气井。于含气井。结构复杂，成本高，相同油管直结构复杂，成本高，相同油管直径允许下入的泵径小。径允许下入的泵径小。 抽油

5、杆柱带活柱塞一起向上运动，抽油杆柱带活柱塞一起向上运动，由于油由于油管内活塞以上的液柱压力作用在柱塞上，游动管内活塞以上的液柱压力作用在柱塞上，游动阀受管内液柱压力而关闭，阀受管内液柱压力而关闭，液体排出井口液体排出井口。 泵内压力泵内压力( (吸入压力吸入压力) )低于沉没压力。低于沉没压力。 泵内压力降低，固定阀在环形空间液柱压泵内压力降低，固定阀在环形空间液柱压力力( (沉没压力沉没压力) )与泵内压力之差的作用下被打开与泵内压力之差的作用下被打开, ,液体进入泵内液体进入泵内。 柱塞下行，固定阀在重力作用下关闭柱塞下行，固定阀在重力作用下关闭。泵。泵内压力增加，当泵内压力大于柱塞以上液

6、柱压内压力增加，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，使动阀进入柱塞上部，使泵向油管排出液体泵向油管排出液体。 泵内压力高于柱塞以上的液柱压力。泵内压力高于柱塞以上的液柱压力。 柱塞上、下抽汲一次为一个柱塞上、下抽汲一次为一个冲程，可冲程，可分为上冲程和下冲程，分为上冲程和下冲程，在一个冲程内完成在一个冲程内完成进油与排油的过程。冲程是描述抽油泵工进油与排油的过程。冲程是描述抽油泵工作的参数。作的参数。 一分钟内完成的冲程次数叫冲数（一分钟内完成的冲程次数叫冲数（n n）(3) (3) 漏失影响漏失影响(1

7、) (1) 抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩(2) (2) 气体和充不满的影响气体和充不满的影响(4) (4) 体积系数的影响体积系数的影响tqq /液柱载荷交变作用液柱载荷交变作用抽油杆柱变速运动抽油杆柱变速运动抽油杆柱振动抽油杆柱振动抽油杆柱变形抽油杆柱变形 在上下冲程中由于活塞以上的液柱重量交替在上下冲程中由于活塞以上的液柱重量交替地作用于油管和抽油杆上，引起油管和抽油杆周地作用于油管和抽油杆上，引起油管和抽油杆周期性地增载和减载，从而引起弹性伸缩。期性地增载和减载，从而引起弹性伸缩。气体对冲满程度的影响气体对冲满程度的影响抽油泵吸入口压抽油泵吸入口压力常低于饱和压力常低于饱和压力，有气体进泵。力，有气体进泵。影响进泵的液体影响进泵的液体量，使得泵效降量，使得泵效降低。低。“气锁气锁”现现象象 表示泵的充满程度，其值为泵内吸入液体与活塞让出体积之比：plvv pvlv 充满系数越大，泵效就越高。充满系数越大，泵效就越高。正常情况下，泵效在正常情况下，泵效在0.7-0.8.(1)(1