机械采油技术

1、第十章 机械(jxi)采油技术 有杆泵采油(ci yu)基础 无杆泵采油基础共一百零二页常规(chnggu)有杆泵采油有杆泵采油(ci yu)抽油机悬点的往复运动通过抽油杆传递给井下柱塞泵。地面驱动螺杆泵采油驱动头的旋转运动通过抽油杆传递给井下螺杆泵。第一节 有杆泵采油基础共一百零二页常规有杆泵采油是目前(mqin)我国最广泛应用的采油方式。100%50%25%75%201120122013.692.8%93.1%92.2%中石油近几年有杆泵采油(ci yu)比例174406口 151570+10220口190418162575+10912口164507+10988口186444口共一百零二页

2、第一节 有杆泵采油(ci yu)基础一、抽油装置(zhungzh)抽油过程介绍 抽油机抽油杆抽油泵其他附件共一百零二页工作时，动力机将高速旋转(xunzhun)运动通过皮带和减速箱传给曲柄轴，带动曲柄作低速旋转(xunzhun)。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。(一)抽油机有杆深井泵采油的主要地面(dmin)设备，它将电能转化为机械能，包括游梁式抽油机和无游梁式抽油机两种。游梁式抽油机组成游梁-连杆-曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装置工作原理游梁式抽油机分类后置式和前置式共一百零二页运动规律(gul)不同后置式上、下冲程的时间基本相等；前置式

3、上冲程较下冲程慢。 后置式抽油机结构简图 前置式气动平衡抽油机结构简图游梁和连杆的连接位置(wi zhi)不同。不同点：平衡方式不同后置式多采用机械平衡；前置式多采用气动平衡。共一百零二页 游梁式抽油机是以游梁支点和曲柄轴中心的连线做固定(gdng)杆，以曲柄、连杆和游梁后臂为三个活动杆件所构成的曲柄摇杆机构 共一百零二页游梁用型钢组合(zh)焊成，也有用普通工字钢制成。它用一个中间短轴和两个轴承支在抽油机支架上。由于游梁负担抽油机的全部载荷，所以要有一定的强度和刚度。横梁(hn lin)及连杆可分为两种结构：一种是将横梁及连杆制造在一起，其特点是连接件很少，结构很简单，用在小型抽油机上，它由

4、改变后臂长度来调节冲程长度。另一种结构是单独横梁，一般用于大型抽油机中,它由改变曲柄和连杆的连接点位置来调节冲程长度。驴头用来将游梁前端的往复圆弧运动变为抽油杆的垂直直线往复运动。驴头弧面半径R应等于前臂长度。为了保证在一定冲程长度下，将圆弧运动变为直线运动，圆弧面长度应为： S弧（1.21.3) Smax式中Smax驴头悬点（挂抽油杆处）的最大冲程长度。驴头用钢板焊成。 平衡重：由于游梁式抽油机上、下冲程的载荷很不均匀，上冲程时，驴头需提起抽油杆柱和液柱，而下冲程时，抽油杆依靠自重就可以下落，这样就使发动机做功极不均匀。为了使上、下冲程发动机作功均匀，采用了平衡重的结构；游梁式抽油机平衡重分

5、两类：一类为游梁平衡重，装在游梁尾部，一般作成片状；另一类为曲柄平衡重，装在曲柄上，类型较多。 减速箱：一般使用的减速箱多为两级齿轮式，传动比i=2540左右，在个别情况下也有使用一级齿轮减速箱或链条减速箱。由于工作载荷大，一般小功率时采用斜齿，大功率时采用人字齿。并开始采用圆弧齿轮。减速箱采用圆弧齿轮后，其承载能力比相同参数的渐开线齿轮减速箱体积有所减小，这样也给抽油机其他部分尺寸的缩小创造了条件。刹车机构：抽油机上所用的刹车机构一般为刹车型或闸瓦型。支架：常用型焊钢焊成，特轻型的可用一根圆管作支架，重型的可做成三腿或四腿的行架。悬绳器：由卡瓦牙、上下支撑板及顶丝等组成，将钢丝绳及光杆连成一

6、体。悬绳器上可以安放示功仪，测悬点示功图。共一百零二页新型(xnxng)抽油机：为了节能和加大冲程。异相(y xin)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宽带传动抽油机液压抽油机节能加大冲程共一百零二页共一百零二页共一百零二页游梁式抽油机系列(xli)型号表示方法CYJ 123.370(H) F(Y，B，Q)游梁式抽油机系列代号CYJ-常规型CYJQ-前置型CYJY-异相型悬点最大载荷，120 kN光杆最大冲程，m减速箱曲柄轴最大允许扭矩,kN.m减速箱齿轮形代号，H为点啮合双圆弧齿轮，省略渐开线人字齿轮平衡方式代号F：复合平衡Y：游梁平衡B：曲柄平衡Q：气动平衡共一百

7、零二页(2)抽油泵：机械能转化为流体(lit)压能的设备工作筒(外筒和衬套)、柱塞及游动阀(排出(pi ch)阀)和固定阀(吸入阀)a.结构简单，强度高，质量好，连接部分密封可靠；一般要求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b.制造材料耐磨和抗腐蚀性好，使用寿命长；c.规格类型能满足油井排液量的需要，适应性强；d.便于起下；e.结构上应考虑防砂、防气，并带有必要的辅助设备。共一百零二页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先下入井内，然后投入固定(gdng)阀，最后再把柱塞接在抽油杆柱下端下入泵内。管式泵特点(tdin)：结构简单、成本低，排量

8、大。但检泵时必须起出油管，修井工作量大，故适用于下泵深度不很大，产量较高的油井。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，检泵时不需要起油管。杆式泵特点：结构复杂，制造成本高，排量小，修井工作量小。杆式泵适用于下泵深度大、产量较小的油井。共一百零二页(3)抽油杆：能量传递(chund)工具。1-外螺纹接头(ji tu)；2-卸荷槽；3-推承面台肩；4-扳手方径；5-凸缘；6-圆弧过渡区共一百零二页抽油杆的杆体直径(zhjng)分别为13、16、19、22、25、28mm，抽油杆的长度一般为8000mm或7620m

9、m，另外(ln wi)，为了调节抽油杆柱的长度，还有长度不等的抽油杆短节。接箍是抽油杆组合成抽油杆柱时的连接零件。按其结构特征可分为：普通接箍、异径接箍和特种接箍。普通接箍：连接等直径的抽油杆异径接箍：用于连接不同直径的抽油杆特种接箍：主要有滚轮式接箍和滚珠式接箍，用于斜井或普通油井中降低抽油杆柱与油管之间的摩擦力，减少对油管的磨损扶正器抽油杆的强度：C级杆(570MPa)、D级杆(810MPa)共一百零二页共一百零二页共一百零二页共一百零二页超高强度(qingd)抽油杆玻璃钢抽油杆空心(kng xn)抽油杆电热抽油杆连续抽油杆柔性抽油杆特种抽油杆共一百零二页1、作用(zuyng)2、主要(z

10、hyo)组成把机械能转化为压能。 1排出阀;2柱塞;3吸入阀4泵筒二、泵的工作原理共一百零二页3、一般(ybn)要求a.结构(jigu)简单，强度高，质量好，连接部分密封可靠；b.制造材料耐磨和抗腐蚀性好，使用寿命长；c.规格类型能满足油井排液量的需要，适应性强；d.便于起下；e.结构上应考虑防砂、防气，并带有必要的辅助设备。共一百零二页管式泵：外筒和衬套在地面组装好接在油管下部先下入井内，然后投入固定(gdng)阀，最后再把柱塞接在抽油杆柱下端下入泵内。管式泵特点：结构简单、成本低，排量大。但检泵时必须起出油管，修井工作量大，故适用(shyng)于下泵深度不很大，产量较高的油井。杆式泵：整个

11、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，检泵时不需要起油管。杆式泵特点：结构复杂，制造成本高，排量小，修井工作量小。杆式泵适用于下泵深度大、产量较小的油井。4、分类A-管式泵B-杆式泵共一百零二页5、泵的抽汲过程(guchng) 抽油杆柱带着柱塞向上运动，柱塞上的游动阀受管内(un ni)液柱压力而关闭。泵吸入的条件： 泵内压力(吸入压力)低于沉没压力。A-上冲程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、井口排出液体。共一百零二页B-下冲程2)下冲程(chn

12、gchng) 柱塞下行，固定(gdng)阀在重力作用下关闭。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。 柱塞上下抽汲一次为一个冲程，在一个冲程内完成进油与排油的过程。 光杆冲程：光杆从上死点到下死点的距离。 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。共一百零二页冲 程光杆(un n)冲程冲 次共一百零二页6、泵的理论(lln)排量 泵的工作过程是由三个基本环节(hunji)所组成，即柱塞在泵内让出容积，井内液体进泵和从泵内排出井内液体。 在理想情况下，活塞上、下一次进入和排出的液体体积都等于柱塞让出的体

13、积： 每分钟的排量为： 每日排量:泵的理论排量冲次：一分钟的时间内抽油泵吸入与排出的周期数。共一百零二页1.泵效：在抽油井生产(shngchn)过程中，实际产量与理论产量的比值。2.影响(yngxing)泵效的因素(3) 漏失影响(1) 抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩(2) 气体和充不满的影响(4) 体积系数的影响三、泵效及其影响因素共一百零二页3、柱塞冲程(chngchng) 液柱载荷交替地由油管转移到抽油杆柱和由抽油杆柱转移到油管，使杆柱和管柱发生(fshng)交替地伸长和缩短。(一)静载荷作用下的柱塞冲程柱塞冲程小于光杆冲程抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩泵效小于1交变载荷作用 抽油杆柱和油管柱的

14、自重伸长在泵工作的整个过程中是不变的，它们不会影响柱塞冲程。共一百零二页冲程损失计算式： 柱塞冲程：冲程损失：抽油杆和油管弹性伸缩示意图共一百零二页共一百零二页多级抽油杆的冲程损失：冲程(chngchng)损失的影响因素分析：(2) 抽油杆和油管的性质(xngzh)、组合；(3) 下泵深度；(4) 抽油泵的规格。(1) 油层供液状况和生产流体的性质；共一百零二页(二)考虑惯性载荷(zi h)后柱塞冲程的计算 当悬点上升到上死点时，抽油杆柱有向下的(负的)最大加速度和向上的最大惯性载荷，抽油杆在惯性载荷的作用下还会带着柱塞继续(jx)上行 。 当悬点下行到下死点后，抽油杆的惯性力向下，使抽油杆柱

15、伸长，柱塞又比静载变形时向下多移动一段距离 。柱塞冲程增加量：共一百零二页 由于抽油杆柱上各点所承受的惯性力不同(b tn)，计算中近似取其平均值，即： 根据虎克定律，惯性(gunxng)载荷引起的柱塞冲程增量为： 因此，考虑静载荷和惯性载荷后的柱塞冲程为：上冲程：下冲程：共一百零二页(三)抽油杆柱的振动对柱塞冲程(chngchng)的影响 理论分析和实验研究表明：抽油杆柱本身振动的相位在上下冲程中几乎是对称的，即如果上冲程末抽油杆柱伸长，则下冲程末抽油杆柱缩短。因此，抽油杆振动引起的伸缩对柱塞冲程的影响是一致 ，即要增加(zngji)都增加(zngji)，要减小都减小。其增减情况取决于抽油杆

16、柱自由振动与悬点摆动引起的强迫振动的相位配合。液柱载荷交变作用抽油杆柱变速运动抽油杆柱振动抽油杆柱变形共一百零二页 因此，抽油杆柱振动对柱塞冲程的影响存在着冲次、冲程配合的有利与不利(bl)区域。超冲程(chngchng)现象共一百零二页4、泵的充满(chngmn)程度气锁：抽汲时由于气体在泵内压缩和膨胀(png zhng)，吸入和排出阀无法打开，出现抽不出油的现象。余隙比：充满系数：条件：共一百零二页泵充满程度(chngd)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(zngji)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

17、值越小，值就越大。尽量减小防冲距，以减小余隙。 共一百零二页5、泵的漏失(lu sh)(1) 排出(pi ch)部分漏失(2) 吸入部分漏失(3) 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 漏失很难计算，除了新泵可根据试泵实验测试结果和相关式估算外，泵由于磨损、砂蜡卡和腐蚀所产生的漏失以及油管丝扣、泵的连接部分和泄油器不严等所产生的漏失很难计算。共一百零二页柱塞与衬套间隙漏失(lu sh)计算静止条件下的漏失量：活塞向上运动时上带液量：总漏失量为： 所以只考虑柱塞间隙(jin x)漏失时，漏失系数为：共一百零二页6、提高(t go)泵效的措施(1)选择合理(hl)的工作

18、方式选用大冲程、小冲次，减小气体影响，降低悬点载荷，特别是稠油的井。连喷带抽井选用大冲数快速抽汲，以增强诱喷作用。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共一百零二页重力(zhngl)式气锚分离原理共一百零二页旋流(xun li)分离器 利用离心力原理(yunl)分离气液（固）体。 气液（固）混合物由切线方向进入分离器后，沿分离器筒体旋转，产生离心力。离心力与液（固）体颗粒的密度成正比。液（固）体颗粒的密度比气体大得多，于是液（固）体颗粒就被抛到外圈（靠近器

19、壁），较轻的气体则在内圈。被抛在外圈的液（固）体颗粒继续旋转，并向下沉淀，最后到达锥形管聚集后从下部出口放出，内圈的气体则从上部出口放出。 共一百零二页四、抽油井(yujng)液面测试与分析（一）动液面、静液面及采油(ci yu)指数静液面（Ls或Hs）：对应于油藏压力。动液面（Lf或Hf）：对应于井底压力 流压生产压差：与静液面和动液面之差相对应的压力差。沉没度hs：根据气油比和原油进泵压力损失而定。静液面与动液面的位置共一百零二页采油指数：折算液面：把在一定套压下测得的液面折算成套管(to un)压力为零时的液面，即：？共一百零二页(二)液面位置(wi zhi)的测量测量仪器(yq)：回声

20、仪共一百零二页(二)液面位置(wi zhi)的测量测量原理：利用(lyng)声波在环形空间流体介质中的传播速度和测得的反射时间来计算其位置： 1.有音标的井图3-26 声波反射曲线共一百零二页2.无音标(ynbio)井根据波动理论和声学原理(yunl)，声波在气体中的传播速度为：利用气体状态方程确定气体密度：因为： 则：声波速度为：简化为：共一百零二页(三)含水(hn shu)井油水界面及工作制度与含水(hn shu)的关系含水井正常(zhngchng)抽油时，油水界面稳定在泵的吸入口处。低气油比含水油井：在泵下加深尾管来降低流压，提高产量。低含水高气油比井(除带喷者外)：加深尾管会降低泵的充

21、满系数，因为进入尾管后从油中分出的气体将全部进入泵内。图3-27 含水井的油水界面思考题：上述说法的理由？共一百零二页抽油井(yujng)工作制度与含水的变化关系当油层和水层(shu cn)压力相同(或油水同层)时，油井含水不随工作制度而改变；当出油层压力高于出水层压力时，增大总采液量(降流压)，将引起油井含水量的上升；当水层压力高于油层压力时，加大总采液量，将使油井含水量下降。确定含水井工作制度时：对油水层压力相同及水层压力高于油层压力的井，把产液量增大到设备允许的抽汲量是合理的。利用油井在不同工作制度下产液量与含水的变化情况来判断油水层的压力关系。共一百零二页五、地面(dmin)示功图分析

22、共一百零二页示功图：载荷随位移的变化关系曲线(qxin)所构成的封闭曲线(qxin)图。地面(dmin)示功图或光杆示功图：悬点载荷与位移关系的示功图。(一)理论示功图及其分析1.静载荷作用下的理论示功图循环过程：下死点A加载完成B上死点C卸载完成D下死点A图10-5 静载理论示功图ABC为上冲程静载荷变化线。AB为加载过程，加载过程中，游动凡尔和固定凡尔处于关闭状态；在B点加载完毕，变形结束，柱塞与泵筒开始发生相对位移，固定凡尔打开而吸入液体。BC为吸入过程（BC=sP为泵的冲程），游动凡尔处于关闭状态。CDA为下冲程静载荷变化线。CD为卸载过程，游动凡尔和固定凡尔处于关闭状态；在D点卸载完

23、毕，变形结束，柱塞与泵筒发生向下相对位移，游动凡尔被顶开、排出液体。DA为排出过程，固定凡尔处于关闭状态。五、地面示功图分析共一百零二页共一百零二页2.考虑惯性载荷(zi h)后的理论示功图图10-6 考虑惯性和振动后的理论示功图S/2共一百零二页(二)典型(dinxng)示功图分析典型示功图：某一因素(yn s)的影响十分明显，其形状代表了该因素(yn s)影响下的基本特征的示功图。1.气体和充不满对示功图的影响气体影响示功图充满系数：气锁共一百零二页充不满(bmn)影响的示功图充不满现象：地层产液在上冲程(chngchng)末未充满泵筒的现象。液击现象：泵充不满生产时，柱塞与泵内液面撞击引

24、起抽油设备受力急剧变化的现象。共一百零二页2.漏失(lu sh)对示功图的影响 排出(pi ch)部分的漏失柱塞的有效吸入行程：泵效：共一百零二页 吸入部分(b fen)漏失柱塞的有效吸入行程：泵效：共一百零二页图10-11 吸入阀严重漏失共一百零二页吸入部分和排出部分同时(tngsh)漏失图10-12 吸入凡尔和排出凡尔同时漏失共一百零二页3.柱塞遇卡的示功图柱塞在泵筒内被卡死在某一位置时，在抽汲过程(guchng)中柱塞无法移动而只有抽油杆的伸缩变形，图形形状与被卡位置有关。图10-13 活塞卡在泵筒中部共一百零二页4.带喷井的示功图 在抽汲过程(guchng)中，游动阀和固定阀处于同时打

25、开状态，液柱载荷基本加不到悬点。示功图的位置和载荷变化的大小取决于喷势的强弱及抽汲液体的粘度。图10-14 喷势强、油稀带喷图10-15 喷势弱、油稠带喷共一百零二页5.抽油杆断脱 抽油杆断脱后的悬点载荷实际上是断脱点以上的抽油杆柱重量，只是由于摩擦力，才使上下(shngxi)载荷线不重合。图形的位置取决于断脱点的位置。抽油杆柱的断脱位置可根据(gnj)下式来估算：图10-16 抽油杆断脱共一百零二页 出砂井6.其它(qt)情况 结蜡井 管式泵活塞脱出工作筒防冲距过小活塞碰固定凡尔的示功图共一百零二页地面(dmin)驱动螺杆泵井采油技术 60年代中期以来，随着石油钻采机械和采油工艺技术的发展，

26、螺杆泵采油技术得到了迅速发展。地面驱动螺杆泵采油与其它采油方式相比，具有结构简单、运动部件少、液流平稳、系统效率高和能耗小等特点，且对稠油井、出砂井及含气井(q jn)等有很好的适应性。地面驱动螺杆泵采油方式在全国许多油田中得到了越来越多的应用，但地面驱动螺杆泵抽油井的设计理论却不够完善，矿场生产系统设计及抽汲参数的选择等长期处于半经验状态，致使油井生产能力得不到充分发挥，并造成系统资源和能源的浪费。共一百零二页共一百零二页共一百零二页共一百零二页共一百零二页共一百零二页共一百零二页共一百零二页共一百零二页第二节 无杆泵采油(ci yu)基础主要(zhyo)内容：(1) 电潜泵采油(2) 水力

27、活塞泵采油(3) 水力射流泵采油共一百零二页(1) 能量(nngling)传递过程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(2) 地层(dcng)流体举升过程一、电动潜油离心泵采油共一百零二页电潜泵举升方式(fngsh)的主要优点：(1) 排量大；(2) 操作简单(jindn)，管理方便；(3) 能够较好地运用于斜井与水平井以及海上采油；(4) 在防蜡方面有一定的作用。电潜泵举升方式的主要缺点：(1) 下入深度受电机功率、油套管直径、井筒高温等的限制；(2) 比较昂贵，初期投资高；(3) 作业费用高和停产时间过长；(4) 电机、

28、电缆易出现故障；(5) 日常维护要求高。共一百零二页(一) 潜油电机(dinj)作用(zuyng)：产生旋转磁场。(2) 转子系统：转子铁芯、转子绕组、转轴、扶正轴承、短路环(3) 止推轴承：作用：承受电机的轴向力。(4) 润滑油循环系统：轴孔、定转子间隙、通油孔(1) 定子系统：定子铁芯、定子绕组、电机壳体作用：产生感应电流而受力转动，并输出机械扭矩。作用：电机运行时，润滑油从空心轴内流入，从轴承处各通油孔流出，润滑各轴承；然后进入定转子间隙。由于转子的高速旋转，润滑油获得离心力以及润滑油重力作用，从而使润滑油下降到电机底部，补充到空心轴内反复循环，起到润滑和冷却作用。主要结构组成及其作用共

29、一百零二页(2) 外廓尺寸(ch cun)细长；(3) 转子(zhun z)和定子分节；(4) 保证潜油电机的严格密封；(5) 润滑油循环系统比较特殊。(1) 两极、三相鼠笼式异步感应电机；潜油电机主要结构特点：共一百零二页(二) 多级离心泵 潜油多级离心泵的工作原理与地面离心泵相同。当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(yl)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。1 .泵的增压(zn y)原理共一百零二页2.泵的结构(jigu)上接头壳 体叶 轮

30、导 轮转 轴轴 套下接头泵吸入口共一百零二页结构(jigu)特点：(1) 直径(zhjng)小、级数多、长度大；(2) 轴向卸载、径向扶正；(3) 泵吸入口装有特殊装置，如油气、油砂分离器等；(4) 泵出口上部装有单流阀和泄油阀。潜油电泵的型号表示方式：QYDB119-200/1000EE：120度；D：50度；A：90度；F：150度共一百零二页3.泵的工作(gngzu)特性离心泵的特性(txng)曲线：扬程、功率和泵效随排量的变化关系曲线。图4-3 潜油离心泵特性曲线图共一百零二页(三) 保护器 保护器是利用井液与电机油的密度差异，以防止井液进入电机造成短路而烧毁电机的装置。主要是通过隔离

31、(gl)腔连接井液与电机油来完成这一功能。1、使电机内腔与外腔井液隔离2、平衡井下压力与电机内腔压力3、承担离心泵产生的向下的垂向力4、传递功率保护器类型：连通(lintng)式、沉淀式和胶囊式保护器共一百零二页沉淀式保护器原理：根据井液、电机油两种液体的密度不同、性质不同，在混合(hnh)时不互相溶解、分层沉淀，密度大的井液沉淀于下层，电机油的密度低于井液的密度，机组下井后井液进入保护器与电机油混合(hnh)时，井液沉淀于保护器沉淀腔的下部，电机油与井液分层处于沉淀腔的上部。共一百零二页胶囊式保护器是近些年发展起来的一种新型保护器，它有以下优点：用胶囊来隔离井液与电机油是采用直接隔离的方法，

32、只要胶囊不破损，井液就不能进入电机。同时还具有沉淀式保护器的优点，机械密封分散安装改善了机械密封的散热条件。利用胶囊实现电机油的热膨胀呼吸作用(h x zu yn)，可以减少电机油的漏失。共一百零二页工作原理： 当机组下入井底后，由于温度升高，使电机油膨胀，有部分电机油进入(jnr)收缩胶囊，当电机启动后，电机温度继续升高，又有部分点机油进入(jnr)收缩胶囊，达到温度最高值时，电机油不再膨胀保护器胶囊完全容纳了由常温到井底温度，再到电机工作温度时膨胀的的电机油，其中：胶囊内腔设有的单流阀能够实现：使用单流阀会使胶囊所受压力增加，同时也会使第一道机械密封所受压力不超过许可值； 共一百零二页(四

33、) 油气分离器 油气分离器安装在泵的液体(yt)吸入口处，当混气流体进入多级离心泵之前，先通过分离器，把自由气体分离出来，防止和减少气体进泵，保证电潜泵具有良好的工作特性。常用的分离器有两种：沉降(chnjing)式和旋转（离心）式共一百零二页(五) 潜油电缆(dinln)潜油电缆(dinln)结构特点 要求便于起下，且不易损坏； 要求耐油、气、水，耐高温、高压； 电缆终端有与电机插配的特殊密封接头电缆头； 为满足油井对机组尺寸的要求，潜油电缆一般采用圆型和扁型，扁型和扁型联接在一起的复合结构； 要能适应施工和环境温度，进行起下作业时，电缆保护套层不破裂。作用：地面向井下机组传输电力。共一百零

34、二页图10-14 开式水力活塞泵采油系统二 水力(shul)活塞泵采油液马达(md)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地面管线抽油泵滑阀控制机构系统组成油井装置地面流程水力活塞泵井下机组共一百零二页工作(gngzu)原理：动力(dngl)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。共一百零二页适应(shyng)条件主要(zhyo)缺点：油层深度与排量范围大；含蜡；稠油；井斜。(1) 机组结构复杂，加工精度要求高；(2) 地面流程大，投资高(规模效益)；共一百零二页(2) 按动力液循环(xnhun)分类(3) 按动力液性质(xngzh)分类水力活塞泵采油系统类型分类：(1) 按系统井数分类乏动力液不与产出液混合。乏动力液与产出液混合。单井流程系统；多井集中泵站系统；大型集中泵站系统。闭式循环方式：开式循环方式：原油动力液水力活塞泵采油系统水基动力液水力活塞泵采油系统图4-9 闭式水力活塞泵采油系统图4-8 开式水力活塞泵采油系统共一百零二页(4) 按井下泵的安装(nzhung)方式分类固定式安装：整个泵随油管下入井内，优点(yudin)是泵径大、排量大，缺点是