定筒式顶部固定杆式泵设计 摘要：随着国内大部分油田已进入开发中后期，管式泵的诸多优点逐渐变得不再明显；而杆式泵在检泵过程中不需取出油管、作业成本低、作业时间短等优越性则日趋凸现。因此，研制适应油田开发规律，在性能、规格、种类和适用性等方面具有更高要求的杆式泵成为迫切需要。 定筒式顶部固定杆式泵特点：锁紧装置位于顶部，柱塞运动时可将锁紧装置四周的砂粒冲掉，防止砂卡，使起泵作业容易；泵筒可绕顶部锁紧装置这个支点摆动，在斜井中下泵时，泵筒和油管都不会损坏；在固定位置相同的情况下，泵的沉没度较底部固定杆式泵稍大，更适合在低产井和低液面井使用，顶部固定装置使泵本身具有气锚作用，可在含气较多的油井中使用。关键词: 顶部固定杆式泵；柱塞；泵筒；杆式泵；管式泵 精品资料，值得下载学习！Drum set at the top of the fixed rod pump design Abstract: With most of the domestic development of oil has entered the late-tube pump gradually become less obvious advantages; and rod pump in the inspection process without removing the pump tubing, low operating costs, and shorter operating time, the superiority of the Increasingly apparent. Therefore, the development of laws to adapt to oil field development in performance, size, type and applicability has become more demanding urgent need for the pump rod.朗读 The top of the fixed rod pump drum set features: locking device at the top of the plunger movement can wash away the sand around the locking device to prevent the sand card, so that easy operation from the pump; pump around the top of the lock cylinder can be This compact device swinging fulcrum, the lower the pump in the shaft when the pump barrel and tubing are not damaged; in a fixed position under the same circumstances, submergence depth of the pump rod pump is slightly larger than the bottom is fixed, is more suitable for low-yield wells and low Use of surface wells, at the top of the pump itself fixtures gas anchor role, more in gas wells in use.显示对应的拉丁字符的拼音字典Key words: Top of the fixed rod pump; plunger; pump barrel; rod pump; tube pump 目 录前言11抽油泵11.1 抽油泵类型11.1.1 管式泵11.2.2 杆式泵21.2 抽油泵工作原理31.3 杆式抽油泵41.3.1杆式抽油泵的特点41.3.2杆式抽油泵类型51.4 定筒式顶部固定杆式泵（插入式泵）52 定筒式顶部固定杆式泵结构设计63抽油泵设计73.1 抽油泵总体尺寸计算73.2抽油泵主要零件的设计与计算93.2.1 古德曼图93.2.2 泵筒113.2.3 柱塞173.2.4 泵阀193.2.5 阀罩233.2.6 泵的排量计算264定筒式顶部固定杆式泵的维修305抽油泵的检测与现场作业325.1抽油泵的检测325.1.1密封性能检测325.1.2间隙漏失量检验325.2抽油泵的现场作业326结论337参考文献348致谢错误!未定义书签。9附录35前言1 课题的意义国内外原油开采实践表明，有杆抽油具有综合成本低、功率消耗小、经济效益高、安全可靠，便于维修、检测，有利于实现油井自动化控制等优点。更重要的是有杆抽油泵在国外经过几十年的不断改进发展，已日趋完善。在有杆抽油油井中占机采油井99.4%的我国，近年来对抽油泵的引进，制造等方面给予了一定重视，因而有较快发展，但与国际先进水平还有差距。因此，找出我国抽油泵存在的问题，采取相应措施加以解决，对满足原油开才采需要，并使抽油泵产品打入国际市场，都有重要意义。2 国内外研究现状目前国内各油田的有杆采油系统中,应用管式泵占在用抽油泵总数的90%以上;而国外油田使用杆式泵约占抽油泵总数的90%,且因实现了标准化、系列化和通用化而成为成熟的技术。制约我国杆式泵发展的原因是：1杆式泵结构相对复杂、设计制造相对困难，对密封及支撑件的综合要求较高；2对锚定件的结构及机械性能的研究尚未形成成熟技术；3对杆式泵的作业质量要求相对较高；4使用习惯和认识上的偏差，推广普及进展较慢。随着国内大部分油田已进入开发中后期，管式泵的诸多优点逐渐变得不再明显；而杆式泵在检泵过程中不需取出油管、作业成本低、作业时间短等优越性则日趋凸现。因此，研制适应油田开发规律，在性能、规格、种类和适用性等方面具有更高要求的杆式泵成为迫切需要。1抽油泵1.1 抽油泵类型普通抽油泵主要由泵筒、吸入阀、活塞、排除阀四大部分组成。按照抽油泵在井下的固定方式，可分为管式泵和杆式泵。1.1.1 管式泵管式泵又称油管泵，特点是把外筒、衬套和吸入阀在地面组装好并接在油管下部先下入井中，然后把装有排出阀的活塞用抽油杆通过油管下入泵中。衬套由材料加工成若干节，衬入外筒内部。活塞是用无缝钢管制成的中空圆柱体，外表面光滑带有环状沟槽，作用是让进入活塞与衬套间隙的砂粒聚集在沟槽内，防止砂粒磨损活塞与衬套，并且沟槽中存的油起润滑活塞表面的作用。检泵起泵时为泄掉油管中的油，可采用可打捞的吸入阀（固定阀），通过下放杆柱，让活塞下端的卡扣咬住吸入阀的打捞头，把吸入阀提出。但是这种泵由于吸入阀打捞头占据泵内空间，使泵的防冲距和余隙容积大，容易受气体的影响而降低泵效。目前大多数下入管式泵的井，是在油管下部安装泄油器，通过打开泄油器卸掉油管中的油。在下入大泵的井中，由于活塞直径大于油管内径，不能通过油管下入活塞，采用的方法是先把活塞随油管下入井中，后下入抽油杆柱，利用一个称为脱节器的装置与泵中活塞对接。管式泵结构简单，成本低，在相同油管直径下允许下入的泵径较杆式泵大，因而排量大。但检泵时必须起下油管，修井工作量大，故适用于下泵深度不大，产量较高的井。1.2.2 杆式泵杆式抽油泵又称为插入泵，其中定筒式顶部固定杆式泵特点是有内外两个工作筒，外工作筒上端装有椎体座及卡簧（卡簧的位置为下泵深度），下泵时把外工作筒随油管先下入井中，然后装有衬套、活塞的内工作筒接在抽油杆的下端下入到外工作筒中并由卡簧固定。另外还有固定点在泵筒底部的定筒式底部固定杆式泵，以及将活塞固定在底部，由抽油杆带动泵筒上下往复运动的动筒式底部固定杆式泵。检泵时不需要起出油管，而是通过抽油杆把内工作筒拔出。杆式泵检泵方便，但结构复杂，制造成本高，在相同的油管直径下允许下入的泵径教管式泵要小，适用于下泵深度较大，产量较小的油井。目前常规抽油泵存在金属活塞和衬套加工要求高，制造不方便，且易磨损的缺点。有杆抽油泵分为管式泵和杆式泵两大类。通常，对于符合抽油泵标准设计和制造的抽油泵称做标准抽油泵或常规抽油泵，而且具有专门用途的，如防砂、防气、抽稠油等，或具有与标准结构或尺寸不同的抽油泵称做特殊用途的抽油泵或专用抽油泵。有杆抽油泵又分为整筒泵和组合泵（衬套泵）。目前我国同时使用这两种泵。组合泵的外筒内装有许多节衬套组成泵筒，是与柱塞配套，而整筒泵没有衬套，柱塞与泵筒配套。整筒泵有许多优点，是发展方向。杆式抽油泵在国外应用较多,美国、加拿大、俄罗斯等国的杆式抽油泵占抽油泵用量的70 %以上,其良好的适用性、作业的方便性及对油管的保护性得到了证明,并收到了良好的经济效益。国外能够规模推广使用杆式抽油泵的原因除杆式抽油泵质量可靠、现场作业规范外,还根据井况完善设计了杆式抽油泵,提高了杆式抽油泵的适应性。渤海石油装备新世纪机械制造有限公司通过多年与国内外用户结合,开发了系列特种杆式抽油泵,现场使用表明,特种杆式抽油泵在提高杆式抽油泵密封锚定的可靠性及适应在含气、砂等井况条件工作方面收到了较好的效果,这也为杆式抽油泵的逐步推广应用奠定了基础。1.2 抽油泵工作原理有杆抽油泵属于一种特殊形式的往复泵，动力从地面经抽油杆传递到井下，使抽油泵的柱塞作上下往复运动，将油井中石油沿油管举升到地面上，完成人工举升采油。抽油泵主要由泵筒、柱塞、进油阀（吸入阀或固定阀）、出油阀（排出阀或游动阀）组成。上冲程时，柱塞下面的下泵腔。容积增大，压力减小，进油阀在其上下压差的作用下打开，原油进入下腔，与此同时，出油阀在其上下压差的作用下关闭，柱塞上面的上泵腔内的原油沿油管排到地面。同理，下冲程时，柱塞压缩进油阀和出油阀之间的原油。关闭进油阀，打开出油阀，下泵腔原油进入上泵腔。柱塞一上一下，抽油泵完成了一次循环。如此周而复始，重复进行循环。抽油泵工作特点和要求抽油泵的工作原理和通用的往复泵相同，但因工作条件不同，在其结构和工作参数等方面具有特殊性。（1）抽油泵的外径受井眼尺寸的限制，只能是立式结构。在冲次相