1、采油工程基础知识,讲课教师： 陈 晶,有 杆 泵 采 油,何谓有杆泵采油？,它是通过地面动力带动抽油机，并借助于抽油杆带动深井泵采油的一种方法。,目 录,一、抽油机,一、抽 油 机,二、抽油杆,三、抽油泵,第一部分 抽油机,优 点 1、结构简单、制造容易、维修方便； 2、使用可靠。,优 点 1、运动平稳； 2、整机重量轻，结构紧凑； 3、调整平衡容易。,二、抽油机分类,二、抽油机分类,游梁式抽油机,无游梁式抽油机,工作原理：通过电机正反转驱动减速机，带动摩擦轮换向转动，使光杆上下运动，带动抽油泵抽汲油液。,特点：调参简易、维护方便，整机只有两处润滑部位，降低维护保养强度；整体重心在机架内，不会
2、发生翻机事故。,三、无游梁式抽油机,摩擦智能换向抽油机,运动规律不同后置式上、下冲程的时间基本相等；前置式上冲程较下冲程慢。,图3-2 普通式抽油机结构简图,图3-3 前置式气动平衡抽油机结构简图,游梁和连杆的连接位置不同。,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。,四、游梁式抽油机的组成,主机和辅机。 主机由：底座、减速箱、曲柄、平衡块、连杆、横梁、支架、游梁、驴头、悬绳器及刹车装置组成。 辅机：由电动机和电路控制装置组成。,四大部分：驴头、曲连杆机构、减速装置、动力设备,五、游梁式抽油机工作原理,电动机将其高速旋转运动传递给减速箱的输入轴，经中间轴后带动输出轴，输
3、出轴带动曲柄作低速旋转运动。同时，曲柄通过连杆经横梁拉着游梁后臂摆动。游梁前臂装有驴头，活塞以上液柱及抽油杆柱等载荷均通过悬绳器悬挂在驴头上。由于驴头随同游梁一起上下摆动，游梁驴头便带动活塞作上下的垂直往复运动，就将油抽出井筒。,六、游梁式抽油机代号,1、游梁平衡：游梁的尾部装设一定重量的平衡块。,七、游梁式抽油机平衡方式的特点,2、曲柄平衡：平衡块加在曲柄上，适合10吨以上重型抽油机。调整方便，但曲柄上有很大的重荷和离心力。,七、游梁式抽油机平衡方式的特点,3、复合平衡：在一台抽油机上同时使用游梁平衡和曲柄平衡，适合于中深井。,七、游梁式抽油机平衡方式的特点,4、气动平衡：利用气体的可压缩性
4、来储存和释放能量达到平衡的目的，适用于10吨以上重型抽油机。减少了抽油机的动负荷及震动，但装置精度要求高，加工麻烦。,七、游梁式抽油机平衡方式的特点,（二）、游梁式抽油机主要部件的作用,1、底座：担负着抽油机的全部重量，通过螺栓，下部与水泥混凝土基础连接成一体，上部与支架、减速器连接成一体。,2、电机座：承载电机的重量，通过螺丝与抽油机底座连接。上面有井字钢，目的是为了调整电机的前、后、左、右位置，保证电机轮与减速器轮的“四点一线”。,3、电机：电机是抽油机动力的来源，一般采用感应式三相交流电动机。,4、刹车装置：有内胀式和外抱式两种，是靠刹车片和车轮毂接触时发生摩擦而起到制动作用。,外抱式刹
5、车装置,内胀式刹车装置,5、减速箱：作用是将电动机的高速转动，通过三轴二级减速转变成曲柄轴的低速转动，同时支撑平衡块。,6、大皮带轮：作用电动机通过皮带将旋转的动力传给大皮带轮，再由大皮带轮带动输入轴，是减速器作功的桥梁。,7、曲柄：,装在减速器的输出轴上，在曲柄上开有调节冲程用的冲程孔。两侧外缘有牙槽并有刻度标记。侧面开有凹槽是装配配重块所用，尾部有一吊孔。曲柄头部开有与减速器输出轴直径相匹配的孔，并开有键槽，与输出轴连接。,8、平衡块,通过螺丝固定在曲柄上，当驴头下行时储存能量，上行时释放能量，帮助电机作功。通过平衡块在曲柄上前后的调整，可达到抽油机前后的平衡。,9、连杆,是曲柄与尾梁之间
6、的连接杆件，上部与尾梁连接，下部与曲柄连接。,10、游梁,装在支架轴承（中轴承）上，可绕支架轴承上下摆动传递动力，尾端与尾梁连接，前部焊有驴头座，承担驴头重量，游梁可前后左右移动调节，以便使驴头始终对准井口中心。,11、驴头： 作用将游梁前端的往复圆弧运动变为抽油杆柱的垂直直线往复运动，同时可保证抽油时光杆始终对准井口中心，承担井下各种载荷的作用。,移动驴头的方式：上翻式 侧转式 拆卸式,12、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。,13、曲柄销：将曲柄和连杆连接在一起，它在冲程孔的位置决定了抽油机产出的大小，因此可通过调整他的位置来调整抽汲参数。,抽油机在工作中除承受液
7、柱和抽油杆柱的静载荷外，还要承受惯性、摩擦和振动等一系列交变载荷，容易造成机件磨损，连接零件松动等现象。所以，要保证抽油机能长期正常工作，延长使用寿命，就需要定期进行维护保养。,九、抽油机的维护保养,一级保养的内容： “十字作业法”,紧固：紧固各部螺丝。 润滑：各轴承处加注黄油，检查减速箱机油是否 足够。 调整：检查刹车片磨损情况，并调整张合度；调 整皮带松紧度；检查减速箱齿轮有无损坏、破裂等伤痕；对电器设备应检查接地、绝缘、触点接触情况。 清洗：洗净呼吸阀、刹车片。 防腐：对生锈、脱漆部位进行除锈、刷漆或涂油。,九、抽油机的维护保养,抽油机的润滑部位,“一箱”：减速箱。 “二销”：驴头插销轴
8、和连杆上端销。 “七轴承”：支架轴承，横梁轴承，连杆下部轴 承，电动机轴承。抽油机共10个润滑部位，17个润滑点。,九、抽油机的维护保养,目 录,一、抽油机,二、抽油杆,三、抽油泵,二、抽 油 杆,是有杆泵抽油装置中的一个重要组成部分。通过抽油杆柱将抽油机动力传递到深井泵，使深井泵活塞作往复运动。,第二部分 抽油杆,一、定义：,主体是圆形断面的实心杆体，两端均有加粗锻头，锻头上有连接螺纹和搭扳手用的方形断面。1、公称直径：16mm、19mm、22mm、25mm。2、长度：8m、1m、1.5m、2.5m、3m、4m。,二、抽油杆技术规范,1-外螺纹接头； 2-卸荷槽； 3-推承面台肩； 4-扳手
9、方径； 5-凸缘； 6-圆弧过渡区,1500,25,C (B),材料强度代号 C40.45号钢正火处理 B-20CrMo钢调质处理,短抽油杆长度1500毫米,抽油杆直径25毫米,CYG,抽油杆代号,四、抽油杆符号意义,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,抽油杆的强度：C级杆(570MPa)、D级杆(810MPa),扶正器,第二部分 抽油杆,五、抽油杆承受载荷,1、抽
10、油杆本身重量(G杆)。 2、油管内活塞以上液柱载荷（G液）。 3、活塞与泵筒，抽油杆与液柱，抽油杆与油管，油管与液柱之间的摩擦力（ f摩）。 4、抽油杆与液柱的惯性力(f惯） 。 5、由于抽油杆的弹性而引起的振动力(f振） 。 6、由于液体和活塞运动不一致或泵未充满等因素引起的冲击载荷(f冲） 。,G杆,G液,f摩,f惯,f振,f冲,六、光杆的作用,1、通过光杆卡子把整个抽油杆柱悬挂在悬绳器上。2、和井口盘根配合，密封井口。,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,第二部分 抽油杆,目 录,一、抽油机,二、抽油杆,三、抽油泵,三、抽 油 泵
11、,一、定义,第三部分 抽油泵,是有杆机械采油的一种专用设备，泵下在油井井筒中动液面以下一定深度，依靠抽油杆传递抽油机动力，将原油抽出地面。,两种：一种是管式泵，一种是杆式泵,管式泵,杆式泵,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
12、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。,（一）、常规管式泵结构,工作筒,活塞、游动阀、固定阀,工 作 筒,外管接箍,外管,衬套,作用：一是压紧衬套； 二是连接固定凡尔和油管。,常规管式泵级别,环形槽,活塞,环形槽作用： 防砂、润滑、散热,凡尔球,凡尔罩,凡尔座,凡尔,通过凡尔球的打开与关闭实现泵的吸液与排液。,起限制凡尔球脱离凡尔座高度，保证凡尔球能及时关闭，并使球位于中心位置的作用。,与凡尔球配合完成泵的吸液与排液。,油层,当活塞上行时，游动阀受油管内活塞以上液柱的压力作用而关闭，并排出活塞冲程一段液体。固定阀由于泵筒内压力下降，被油套环行空间液柱
13、压力顶开，井内液体进入泵筒内，充满活塞上行所让出的空间。,（二) 、常规管式泵工作原理,活塞上行,吸液入泵 排液出井口,沉没压力,液柱压力,吸液条件：沉没压力大于泵内压力,（二）、常规管式泵工作原理,活塞上行,油层,当活塞下行时，由于泵筒内液柱受压，压力增高，而使固定阀关闭。活塞继续下行，泵内压力继续升高，当泵筒内压力超过油管内液柱压力时，游动阀被顶开，液体从泵筒内经空心活塞上行进入油管。,活塞下行,（二）、常规管式泵工作原理,泵内液体转移入油管,液柱压力,沉没压力,排液条件：泵内压力大于液柱压力,活塞下行,（二）、常规管式泵工作原理,（三）、深井泵理论排量及泵效,1、深井泵理论排量：在理想的
14、情况下，深井泵活塞一个冲程可以排出的液量。Q理=K*S*N2、泵效：抽油井的实际产液量与深井泵理论排量的比值。泵效的高低反映了泵性能的好坏及抽油参数的选择是否合适。 Q实/ Q理*100,3、影响泵效的因素,（1）、地质因素：,、 油井出砂：砂子磨损阀球、阀座、活塞及衬套等部件，导至泵效降低。固定阀或游动阀砂卡或砂埋也影响泵效。,、 气体的影响：油层能量低，供液不足或气体过多的井，当泵入口处的压力低于饱和压力时，进入泵内的将是油气混合物，进入泵内油的体积减少，使泵效降低。另外，活塞在下死点时固定阀和游动阀之间的余隙中存在着高压油气混合物，在活塞上行时，油气混合物膨胀，固定阀不能立即打开，使泵效
15、降低。这种情况在双阀管式泵中比在三阀管式泵中要明显些。,（三）、深井泵理论排量及泵效,、 油井结蜡：由于活塞上行时，泵内压力下降，在泵的入口处及泵内极易结腊，使油流阻力增大，影响泵效。,、原油粘度高：由于油稠，油流阻力大，固定阀和游动阀不易打开和关闭，抽油杆不易下行，影响泵的冲程，降低泵的充满系数，使泵效降低。,、原油中含腐蚀性的水和硫化氢气体，腐蚀泵的部件，使之漏失，影响泵效。,3、影响泵效的因素,（1）、地质因素：,（三）、深井泵理论排量及泵效,（2）、设备因素,泵的制造质量，安装原量，衬套与活塞间隙配合选择不当，或阀球与阀座不严等，都会使泵效降低。,3、影响泵效的因素,（三）、深井泵理论
16、排量及泵效,4、提高泵效的方法,提高注水效果，保持地层能量，稳定地层压力，提高供液能力。 合理选择深井泵。 合理选择油井工作参数。 减少冲程损失。 防止砂、蜡、水及腐蚀介质对泵的侵害。,（三）、深井泵理论排量及泵效,本节课小结,一、对有杆泵采油设备的组成、原理、作用及相关知识有了系统了解。二、着重学习了游梁式抽油机的工作原理及维护保养；管式泵的工作原理及影响泵效和提高泵效的办法；抽油杆在运行过程中所承受的载荷。 三、课堂进行的是理论学习，要想作进一步的了解，还需大家到现场上去实践。,螺杆泵,地面驱动螺杆泵采油,电动潜油螺杆泵,为满足稠油井、斜井及水平井举升的需要，开发应用电动潜油螺杆泵。,地面
17、驱动单螺杆泵采油系统由哪几部分组成？,1电控箱； 2-电机； 3-皮带； 4-方卡子； 5-光杆； 6-减速箱； 7-专用井口； 8-抽油杆； 9-抽油杆扶正器； 10-油管扶正器； 11-油管； 12-螺杆泵； 13-套管； 14-定位销； 15-锚定装置；16-筛管,可分为地面和井下两大部分。地面部分包括:驱动头和控制柜，井下部分包括：井下泵、抽油杆、油管、配套工具（如锚定工具、扶正器）等。见左图。,螺杆泵的分类,按驱动方式分,地面驱动,井下驱动,按传动方式分,皮带传动,直接传动,一是,一次性投资少。与电动潜油泵、水力活塞泵和游梁式抽油机相比，螺杆泵的结构简单，一次性投资最低。,二是,泵效
18、高，节能，维护费用低。由于螺杆泵工作时负载稳定，机械损失小，泵效可达90%，系统效率高可达50%以上。设备结构简单、体积小，维护方便。,三是,地面装置结构简单、安装方便、占地面积小。螺杆泵的地面装置简单，安装方便。,四是,适合稠油开采。一般说来，螺杆泵适合于粘度为8000mPa.s以下的原油开采，因此多数稠油井都可应用。,电动螺杆泵的优缺点,优 点,五是,适应高含砂井。理论上，螺杆泵可输送含砂量达80%的砂浆，在原油中含砂量达40%的情况下也可正常生产 。,六是,适应高含气井。螺杆泵不会发生气锁，因此较适合于油气混输，但井下泵入口的游离气会影响容积效率。,七是,适合于海上油田丛式井组和水平井。
19、螺杆泵可下在斜直井段，而且设备占地面积小，因此适合于海上采油。,电动螺杆泵的优缺点,优 点,一是,定子寿命短，检泵次数多,二是,泵需要润滑,三是,操作技术要求高,电动螺杆泵的优缺点,缺 点,螺杆泵又叫渐进式容积泵，由定子和转子组成，两者的螺旋状过盈配合形成连续密封的腔体，通过转子的旋转运动实现对介质的传输。,1. 螺杆泵采油原理,螺杆泵工作的过程本质上也就是密封腔室不断形成、推移和消失的过程。,沿着螺杆泵的全长，在转子外表面与定子橡胶衬套内表面间形成多个密封腔室；随着转子的转动，在吸入端转子与定子橡胶衬套内表面间会不断形成密封腔室，并向排出端推移，最后在排出端消失，油液在吸入端压差的作用下被吸
20、入，并由吸入端推挤到排出端，压力不断升高，流量非常均匀 。,1. 螺杆泵采油原理,2.1 地面驱动装置,当螺杆泵采油系统工作时，电动机的动力通过皮带轮一级减速系统、齿轮二级减速系统传递到驱动装置输出轴上，输出轴通过方卡子带动抽油杆柱、井下泵旋转，传递动力扭矩，抽吸井液。,螺杆泵有哪些重要结构参数？,e 转子偏心距，mm； D 转子截圆直径，mm； T 定子导程，mm。,螺杆泵三个重要的结构参数：,在螺杆泵参数设计过程中，这三个基本结构参数的合理选择及相互之间的合理配比显得尤为重要，它们直接影响着螺杆泵的工作特性和使用寿命。,已知单螺杆泵转子偏心距e，转子截面圆直径D和定子导程T，推导单螺杆泵每
21、转的理论排量计算公式 解： 如图所示： 定子空腔的截面积为两个半圆和一个长方形组成， 转子的截面是圆， 由定子空腔与转子形成的空腔截面积为 ：,螺杆泵(转子)转动一周(2)时，封闭腔中的液体将沿轴线移动T的距离， 在任意横截面中，液体占有的面积为定子橡胶衬套截面所包围的空腔截 面与螺杆截面积之差，因此单螺杆泵每转的理论排量为：,螺杆泵理论排量如何计算 ？,现场应用中，根据选用泵的型号可计算出理论排量， 公式如下：,式中： Q螺杆泵理论排量，m3/d； q螺杆泵每转排量，ml/r； n转子转速，r/min。,螺杆泵理论排量如何计算 ？,理论每转排量公式如下：,取消了抽油杆接箍,螺杆泵采油井的管理
22、,一、停机时间不能过长，再次起泵困难,二、洗井时温度及排量要求高。温度不能过高，排量不能过大，否则会造成杆柱退扣,取消了抽油杆接箍,降低油流阻力,减小杆和泵的工作负荷,点接触变为线接触,减小驱动装置的工作负荷,降低运转和作业费用,延缓偏磨,提高检泵周期,3.3 相关配套连续杆,取消了抽油杆接箍,无杆泵采油,无杆泵采油是指通过电缆或高压液体将地面能量传输到井下，并带动井下机组把原油举升到地面的采油方式。 特点：排量大自动化程度高,第一节 电动潜油离心泵采油,电动潜油采油的特点：泵效高，排量大，扬程高，管理方便，结构特殊，经济效益显著 电动潜油采油的应用范围：适用于中后期开发的油田；高产裂缝油田；
23、海上、陆地油田的定向井、水平井、从式井组、水淹油田；为油田注水提供动力液，油田分层试油，求产。,第一节 电动潜油离心泵采油,(1) 能量传递过程,(2) 地层流体举升过程,电动潜油泵井结构及生产原理,电潜泵井结构是指在完钻井基础上，在井筒套管内下入油管及电潜泵装置，再配以井口装置及地面电能输入设备。,变压器,控制屏,接线盒,潜油电机,电机保护器,电缆,多级离心泵,油气分离器,单流阀,泄油阀,井口,生产原理：地面电能通过电缆传递给井下潜油电机，潜油电机再把电能转换为机械能带动多级离心泵，把井内液体加压通过油管经采油树举升到地面；在多级离心泵不断抽汲过程中，井底流压降低，从而使油层流体不断流入井底
24、。,电动潜油泵井结构及生产原理,（1）多级离心泵排量：离心泵的最大排量，m3/d。 （2）潜油电机功率：潜油电机额定功率，kW。 （3）下泵深度：离心泵下入深度，m。 （4）吸入口深度：油气分离器进液口深度，m。 （5）油管规格：下入油管的公称直径及壁厚，mmmm。 （6）套管规格：下入套管公称直径及壁厚，mmmm 。 （7）井下电缆：随电机下入并附在油管外壁的电缆。 （8）采油树型号：井口采油控制装置。,六、电动潜油泵机组代号,电潜泵举升方式的主要优点：,(1) 排量大；,(2) 操作简单，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
25、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、电缆易出现故障；,(5) 日常维护要求高。,(一) 潜油电机,一、电潜泵采油装置,作用：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
26、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。,(2) 外廓尺寸细长；,(3) 转子和定子分节；,(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：,(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
27、一定的扬程。,1 .泵的增压原理,结构特点：,(1) 直径小、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。,(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。主要是通过隔离腔连接井液与电机油来完成这一功能。,保护器类型：连通式、沉淀式和胶囊式保护器,(四) 油气分离器,油气分离器安装在泵的液体吸入口处，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：沉降式和旋转（离心
28、）式,(五) 潜油电缆,潜油电缆结构特点, 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，扁型和圆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。,105、下列选项中（ ）是在完钻井身结构井筒套管内下入油管及潜油电动机、多级离心泵、分离器与井口装置即采油树组成的。 A、注水井结构 B、自喷井结构 C、抽油机井结构 D、电动潜油泵井结构106、电动潜油泵井结构主要是由（ ）组成的。 A、套管、油管、抽油杆、抽
29、油泵 B、套管、油管、抽油杆、抽油泵、采油树 C、套管、油管、抽油杆、潜油电动机、抽油泵 D、套管、油管、多级分离器、潜油电动机、抽油泵、采油树153、下列选项中，（ ）是电动潜油泵井的地面装置。 A、多级离心泵 B、保护器 C、潜油电动机 D、接线盒154、下列选项中，（ ）是电动潜油泵井的井下装置。 A、控制屏 B、保护器 C、变压器 D、接线盒 155、电动潜油泵井的专用电缆属于（ ）。 A、中间部分 B、井下部分 C、地面部分 D、控制部分（ ）70、电动潜油泵井结构有：采油树、油管、套管、潜油电动机、多级离心泵、分离器等。 （ ）71、电动潜油泵井结构没有油管，而有潜油电动机、多级离
30、心泵、分离器等。,开式水力活塞泵采油系统,第二节 水力活塞泵采油,液马达,一、水力活塞泵采油系统举升原理,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,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。,适应条件,主要缺点：,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
31、高(规模效益)；,(2) 按动力液循环分类,(3) 按动力液性质分类,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,(4) 按井下泵的安装方式分类,固定式安装：整个泵随油管下入井内，优点是泵径大、排量大，缺点是起泵必须起油管。,插入式安装：泵工作筒随大直径油管下入井内，而沉没泵机组则用小直径油管下入，插到泵工作筒内。,投入式安装：又分单管封隔式和平行管柱式，泵工作筒随油管下至井底，沉没泵机组
32、则从油管中投入，使用液力下泵和起泵，优点是起下泵方便，缺点是泵径受到限制，排量较小。,最常用的三种水力活塞泵抽油装置,(1) 开式循环单管封隔器投入式水力活塞泵采油系统；,(2) 闭式循环平行管柱投入式水力活塞泵采油系统；,(3) 开式循环平行管柱投入式水力活塞泵采油系统。,平行旁通管为乏动力液的流道。,平行管通到封隔器下部，以排放封隔器下部聚集的气体。,图4-8 开式水力活塞泵采油系统,图4-9 闭式水力活塞泵采油系统,二、水力活塞泵井下机组,(1) 液马达：将动力液的压能转换为机械能带动泵工作。,(2) 泵：将液马达传递给它的机械能转换成液体的压能，用来提高油层产出液的压能。,(3) 主控
33、滑阀：利用液压差动原理控制液马达和泵柱塞做往复运动的换向控制机构。,图4-16 射流泵采油井下系统示意图,第三节 水力射流泵采油,一、水力射流泵采油系统,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,系统组成,油井装置,地面流程,射流泵,通过注入井内的高压动力液的能量传递给井下油层产出液。,优点：(1) 没有运动部件，结构紧凑，泵排量范围大,(2) 由于可利用动力液的热力及化学特性，适用于高凝油、稠油、高含蜡油井。,水力射流泵举升原理,(3) 对定向井、水平井和海上丛式井的举升有良好的适应性。,适用范围：该泵用热油水做动力液，适用于稠油、结蜡井，含砂 较高的井,图4-17 井下射流泵工作示意图,二、水力射流泵工作特性,(一)射流泵工作原理,动力液地面加压；,油管或专用动力液管输送；,动力液被传至井下喷嘴；,通过喷嘴将压能转换动能；,嘴后形成低压区；,动力液与油层产出液在喉管中混合；,经扩散管动能转换成压能；,混合液的压力提高后被举升到地面。,水力射流泵排量、扬程取决于喷嘴面积与喉管面积的比值。,
