1、1,采油十队,有杆泵采油 概述:机械采油法出现原因 1)自喷转采,能量逐渐下降; 2)低压油层或稠油井,不足以自喷; 3)低产油井,不能满足产量的要求; 4)注水油田后期,不能满足产量的要 求。,2,采油十队,采油方法将原油从井底举升到地面来的方法1、采油方法的分类自喷采油法气举采油法机械采油法 有杆泵采油深泵采油法 无杆泵采油,3,采油十队,抽油杆往复驱动柱塞泵 有杆泵采油 抽油杆旋转驱动螺杆泵水力活塞泵电动潜油离心泵无杆泵采油 电动潜油螺杆泵射流泵涡流泵,4,采油十队,游梁式抽油机深井泵采油系统广泛使用的原因1)结构简单,坚固,适应性强; 2)产量基本适应目前油层的深度; 3)从浅井到中深
2、井都适应。3.本章研究的主要内容主要讨论游梁式深井泵为主的有杆泵采油方法,5,采油十队,第一节 游梁式抽油机系统装置由抽油机、抽油泵(又叫深井泵)和抽油杆组成,称为“三抽”系统。 一、抽油机 1、游梁式抽油机的结构(普通式)由游梁连杆 曲柄机构(称为四连杆机构)、减速箱(减速机构)、动力设备和辅助装置等四大部分组成。,6,采油十队,2、游梁式抽油机的工作过程是: 简单讲:一个速度的改变、两个运动方式的改变。电动机(或其它动力机)通过传动皮带将高速旋转运动传递给减速箱的输入轴,经减速后由四连杆机构将旋转运动变为游梁的上下往复摆动,经游梁前端圆弧状的驴头,通过抽油杆带动深井泵柱塞作上下往复直线运动
3、,将井内液体抽吸到地面。,7,采油十队,图31 有杆泵抽油系统示意图,8,采油十队,结构:驴头为圆弧形,并以支座的支点为圆心,作圆弧运动,保证光杆始终与驴头相切,使其抽油杆作上下往复直线运动。冲程的调节,是移动曲柄上的孔眼。冲数的调节,是靠更换皮带轮的大小。曲柄每分钟旋转的圈数,正好与抽油机的冲数相同。曲柄旋转的方向为顺时针方向。,9,采油十队,10,采油十队,3、游梁式抽油机分类按结构可分为普通型或常规型和前置型两类。(1) 普通型抽油机(后置型抽油机)支架在游梁中间,驴头和曲柄连杆在两端,上下冲程运行时间相等。(连杆机构位于支架的后面)(2)前置型抽油机(如图3-3) (连杆机构位于支架的
4、前边)多采用气动平衡 上冲程气体膨胀,帮助抽油机作功;下冲程气体被压缩,储藏能量。,11,采油十队,12,采油十队,(3)异相型抽油机(如图3-4) 其结构特点是:使曲柄中心轴承与连杆和游梁的连接销(横梁轴)不在一条垂线上;使曲柄平衡重的中心线与曲柄中心线之间有一相位角。其结构就导致了曲柄上冲程转角大于190。,下冲程小于170。,使上冲程驴头悬点运动速度较下冲程慢,相应地降低了上冲程悬点的加速度,从而降低了上冲程悬点的惯性载荷。 优点:可减小光杆最大负荷10,因而能延长抽油杆的寿命,还能节省电力10左右。,13,采油十队,14,采油十队,4.游梁式抽油机的规格和型号 (1)游梁式抽油机规格代
5、号表示法:,例如:某游梁式抽油机,规格代号为4-1.5-9,表示该抽油机的额定悬点载荷为40KN,光杆最大冲程为1.5M,减速器额定扭矩为9KN.M。,15,采油十队,(2)我国游梁式抽油机型号的表示法,16,采油十队,eg:CYJ10-3-53B常规型游梁式抽油机, 额定悬点载荷为100KN,光杆最大冲程为3M,减速器额定扭矩为53KN.M,抽油机的平衡方式为曲柄平衡。,Y 游梁平衡 B 曲柄平衡 F 复合平衡 Q 气动平衡,CYJ 常规型 CYJQ 前置型 CYJY 异相型,平衡方式,抽油机类型代号,17,采油十队,二、抽油泵 1. 抽油泵的工作原理(注:应显示一图形) 上冲程:抽油杆承载
6、。如图3-5 下冲程:油管承载。 光杆冲程:指光杆从上死点移动到下死点的 距离 活塞冲程:指活塞从上死点移动到下死点的 距离 一个冲数:指活塞上下运动一次; 冲数:指活塞在泵内每分钟来回运动的次数。,18,采油十队,图330 静液面与动液面的位置,沉没度:固定凡尔沉没在动液面以下的深度; 沉没压力:由沉没度引起的液柱压力。(固定凡尔距动液面的深度形成的液柱压力),19,采油十队,20,采油十队,泵工作原理理解(比喻:小孩玩的水枪) 两个凡尔开关的情况; 开关的原因(即受力的情况) 开和关引起的流体运动情况,21,采油十队,2. 泵的理论排量 泵的工作三个基本过程: 1)活塞在泵内让出容积; 2
7、)原油进泵; 3)泵筒排油。在理想情况下,活塞在一个冲程中,泵应从井筒中抽出的液体体积为V:V= fp (M3)式中 fp 活塞截面积,M2 光杆冲程,MD 活塞(泵)直径,M,22,采油十队,每天的理论体积排量为:每天的理论质量排量为:,(T/d),(M3/d) (3-1),23,采油十队,3. 抽油泵的结构和类型 (1)分类:(根据其结构和安装方式)有杆泵 整筒泵其工作筒由一根钢管组成,里面没有衬套。 组合泵其工作筒由数十节衬套装在一根钢管内,依靠两端接箍的压力将它们组合成泵筒的内壁。整筒泵与组合泵比较:整筒泵具有泵效高、冲程长、型式多、规格全、重量轻、装卸方便,在运输中不会发生“错缸”等
8、优点。缺点:成本高。,24,采油十队,(2)组合泵:管式泵和杆式泵有杆抽油泵的组成主要有:泵工作筒、衬套、活塞、游动阀和固定阀部分。 管式泵 1)、结构:主要由工作筒、衬套、固定阀、活塞、游动阀、压紧节箍组成。工作筒内有衬套,两端用压紧节箍固定衬套。常规管式泵为有衬套泵筒、金属柱塞泵。有直径38、44、56、70、83、95mm多种规格,冲程3m、5m泵.如图所示:,25,采油十队,上压紧接箍,上游动凡尔,衬套,活塞,泵筒,下游动凡尔,加长短节,固定凡尔,下压紧节箍,上,下,管式泵结构图,26,采油十队,管式泵实物图,泵体连接,固定凡尔,27,采油十队,4. 管式泵和杆式泵的比较,如表3-2。
9、 表3-2 管式泵与杆式泵比较,28,采油十队,5. 抽油泵的型号表示法 CYB加长短节长度,m柱塞长度,m泵筒长度,m定位部件型式定位部位 泵筒型式 抽油泵型式:R杆式泵;T管式泵公称直径, mm抽油泵代号,29,采油十队,C-皮碗式 M-机械式,A-定筒式,顶部定位 B-定筒式,底部定位 C-动筒式,底部定位,H 厚壁泵筒 L 组合泵筒 W 薄壁泵筒 薄壁泵筒 P - 厚壁泵筒,金属柱塞泵,软密封柱塞泵,定位部件型式,定位部位,泵筒型式,30,采油十队,三、抽油杆如图3-10抽油杆的作用:(1)连接抽油机和抽油泵;(2)给井下泵传递动力。抽油杆的分类:类型 适用范围 钢制抽油杆 常规有杆泵
10、抽油方式 玻璃纤维抽油杆 含腐蚀介质的油井进行深抽空心抽油杆 高含蜡、高凝固点的稠油井,抽油杆规格:主要有5/8”,3/4”,7/8”, 、 等五种。长度一般为8米。,31,采油十队,抽油杆最上端所使用一根十分光滑的特殊抽油杆光杆。,32,采油十队,四、井口装置及辅助设备1.井口装置如图3-11 井口装置由套、油管三通,盘根盒、套管闸门、生产闸门、套压表和油压表等组成。 1)连接套管、悬挂油管,承受井内生产和作业管柱的载荷。 2)密封油、套管环形空间,控制套管气。 3)控制油管内的油、气,引导油、气进入出油管线。 4)保证洗井、冲砂、酸化、压裂等井下作业的顺利进行。 5)录取油压、套压资料。
11、6)取井口油样,测井内液面、压力资料等。,33,采油十队,2.悬绳器作用:连接光杆和驴头,承受抽油时的工作载荷;为动力仪测示功图时提供光杆载荷。,图312 悬绳器结构图 1垫板;2销;3内套管;4下盘;5顶丝; 6弹簧圈;7钢丝紧固器;8上盘;9钢丝绳;10特制螺帽;11光杆紧固器;12弹簧圈,34,采油十队,图313 井口盘根盒结构图 1弹簧座;2弹簧;3下压帽;4胶皮盘根;5盘根盒;6上压帽;7盘根帽;8撬杆;9装机油;10光杆,3.盘根盒(又叫光杆密封装置)其作用是密封光杆与油管之间的环形空间,防止井口漏油。,35,采油十队,4.泄油器泄油,活塞,主体,销钉,密封垫,抽油杆,销钉式泄油器
12、,投20-80m抽油杆,油管液面下降后再起,4.泄油器泄油器是抽油泵的一种配套设备。在油井(起管柱)作业时,使油管和油套管环空连通,将油管内的液体释放到井筒内,使起出的管柱内不带井液。,36,采油十队,图315 泄油器总成 1垫圈;2接箍;3套筒凡尔;4密封圈;5短节;6接头;7开泄爪;8弹簧;9剪钉;10销子,安装时,将泄油器接在泵上面的第一根油管接箍处。在泵正常工作状态下套筒凡尔在油管内处于密封状态的位置。开泄器连在活塞拉杆上。下抽油杆时,开泄器的爪子压缩扭簧而通过套筒凡尔。起抽油杆时,开泄器的爪子顶着套筒凡尔的下台肩并将其拉至上台肩,使短节上的泄油孔外露,从而使油、套管连通,达到泄油目的。抽油杆继续上提,开泄爪剪断销钉,便可起出抽油杆柱。,37,采油十队,小结: 思考题:1、名词解释:冲程(光杆冲程,活塞冲程)、冲数、沉没度、沉没压力2、了解游梁式抽油机的结构组成、型号和工作过程(工作原理)。3、了解管式泵和杆式泵结构上的异同,以及各自适应的油井条件。4、掌握深井泵的工作原理。5、深井泵理论日排量公式的推导与计算。,38,采油十队,练习: 1、CYJ12-4.8-73HB代表的意义?,