授课单位：中国石油新疆技师学院培训教学科授课单位：中国石油新疆技师学院培训教学科主讲主讲 : : 邮箱：邮箱：千人技能大提升培训援助计划千人技能大提升培训援助计划有杆泵采油有杆泵采油4 第一节第一节 有杆泵抽油装置有杆泵抽油装置12 第二节第二节 抽油机悬点运动规律抽油机悬点运动规律 第三节第三节 抽油机悬点载荷计算与分析抽油机悬点载荷计算与分析3 第四节第四节 抽油机的平衡、扭矩与功率抽油机的平衡、扭矩与功率42目目 录录2采油工采油工-高级高级4第五节第五节 泵效计算与分析泵效计算与分析52 第六节第六节 有杆抽油系统工况分析有杆抽油系统工况分析 第七节第七节 有杆抽油系统的选择和设计有杆抽油系统的选择和设计5第五节第五节 泵效计算与分析泵效计算与分析5第五节第五节 泵效计算与分析泵效计算与分析5第五节第五节 泵效计算与分析泵效计算与分析5第五节第五节 泵效计算与分析泵效计算与分析5 第五节第五节 泵效计算与分析泵效计算与分析5673 3一、抽油机一、抽油机二、抽油泵二、抽油泵三、抽油杆、井口装置三、抽油杆、井口装置第一节 有杆泵抽油装置 机械采油：人为地通过各种机械从地面向油井内补充能量机械采油：人为地通过各种机械从地面向油井内补充能量举油出井的生产方式。举油出井的生产方式。机械采油方法：机械采油方法：有杆泵采油有杆泵采油无杆泵采油无杆泵采油 我国机械采油井约占油井的我国机械采油井约占油井的90%90%以上，其中有杆抽油井以上，其中有杆抽油井又占总机械采油井的又占总机械采油井的90%90%以上，产量高达以上，产量高达75%75%。因此，三抽设。因此，三抽设备的质量、技术直接关系到油田的产量和经济效益。备的质量、技术直接关系到油田的产量和经济效益。第一节 有杆泵抽油装置1 1、 系统组成及抽油装置系统组成及抽油装置组成：三抽为主组成：三抽为主+ + 辅助装置辅助装置地面地面: :抽油机、井口装置抽油机、井口装置地下地下: :抽油泵抽油泵中间中间: :抽油杆抽油杆有杆泵抽油装置的组成有杆泵抽油装置的组成第一节 有杆泵抽油装置 抽油装置是用油管把深井泵泵筒下抽油装置是用油管把深井泵泵筒下入到井内液面以下，在泵筒下部装有只入到井内液面以下，在泵筒下部装有只能向上打开的吸入阀能向上打开的吸入阀( (固定阀固定阀) )。用抽油。用抽油杆把柱塞下入泵筒，柱塞上装有只能向杆把柱塞下入泵筒，柱塞上装有只能向上打开的排出阀上打开的排出阀( (游动阀游动阀) )。通过抽油杆。通过抽油杆把抽油机驴头悬点产生的上下往复直线把抽油机驴头悬点产生的上下往复直线运动传递给抽油泵向上抽油。运动传递给抽油泵向上抽油。第一节 有杆泵抽油装置51-1-吸入阀；吸入阀；2-2-泵筒；泵筒；3-3-柱塞；柱塞；4-4-排出阀排出阀5-5-抽油杆；抽油杆；6-6-油管；油管；7-7-套管；套管；8-8-三通三通9-9-密封盒；密封盒；10-10-驴头；驴头；11-11-游梁；游梁；12-12-连杆；连杆；13-13-曲柄；曲柄；14-14-减速箱；减速箱；l5-l5-动力机（电动机）动力机（电动机）抽油机主机由辅机两大部分组成，主机是：底座、减速箱、曲柄、平衡块、连抽油机主机由辅机两大部分组成，主机是：底座、减速箱、曲柄、平衡块、连杆、横梁、支架、游梁、驴头、悬绳器、刹车装置及各种连接轴承组成。辅机杆、横梁、支架、游梁、驴头、悬绳器、刹车装置及各种连接轴承组成。辅机由电动机，电路控制装置组成。由电动机，电路控制装置组成。第一节 有杆泵抽油装置 （一）游梁式抽油机（一）游梁式抽油机 工作原理：动力设备一般用电动机产生动力（特殊情况工作原理：动力设备一般用电动机产生动力（特殊情况下也有用内燃机产生动力的），由皮带轮、皮带、减速器构下也有用内燃机产生动力的），由皮带轮、皮带、减速器构成的减速机构，把动力机的高速旋转，转变成曲柄轴成的减速机构，把动力机的高速旋转，转变成曲柄轴( (即减速即减速器输出轴器输出轴) )的低速旋转，由曲柄、连杆、游梁、机架构成的四的低速旋转，由曲柄、连杆、游梁、机架构成的四连杆机构把曲柄轴的旋转运动转变为驴头的上下摆动。挂在连杆机构把曲柄轴的旋转运动转变为驴头的上下摆动。挂在驴头上的钢丝绳驴头上的钢丝绳( (也称绳辫子或毛辫子也称绳辫子或毛辫子) )通过悬绳器与抽油杆通过悬绳器与抽油杆柱连接，把驴头的弧形摆动变成抽油杆柱的上下往复直线运柱连接，把驴头的弧形摆动变成抽油杆柱的上下往复直线运动。动。第一节 有杆泵抽油装置 一、抽油机一、抽油机 抽油机分类：游梁式抽油机分为普通式和前置式。抽油机分类：游梁式抽油机分为普通式和前置式。 普通式抽油机又分为基本型和变异型。普通式抽油机又分为基本型和变异型。 基本型游梁的前臂和后臂接近等长。基本型游梁的前臂和后臂接近等长。 变异型抽油机为适应长冲程做成前臂长，驴头端重。变异型抽油机为适应长冲程做成前臂长，驴头端重。第一节 有杆泵抽油装置游梁式抽油机分类游梁式抽油机分类 前置式气动平衡游梁抽油机前置式气动平衡游梁抽油机 前置式气动平衡游梁抽油机前置式气动平衡游梁抽油机基本结构与普通式相同，只是支基本结构与普通式相同，只是支架轴和连接连杆与游梁的横梁轴架轴和连接连杆与游梁的横梁轴互换了位置。大型的长冲程前置互换了位置。大型的长冲程前置式抽油机一般采用气动平衡方式，式抽油机一般采用气动平衡方式，上冲程曲柄转角为上冲程曲柄转角为195195。，下冲程，下冲程曲柄转角为曲柄转角为l65l65。 ，当驴头在右，当驴头在右时，曲柄顺时针旋转，上冲程比时，曲柄顺时针旋转，上冲程比下冲程慢，使抽油机承载能力大。下冲程慢，使抽油机承载能力大。 前置式气动平衡抽油机结构简图前置式气动平衡抽油机结构简图1-1-刹车；刹车；2-2-电动机；电动机；3-3-支架；支架；4-4-游梁；游梁；5-5-驴驴头；头；6-6-气平衡活塞缸；气平衡活塞缸；7-7-连杆；连杆；8-8-曲柄；曲柄；9-9-减速箱；减速箱；10-10-底座底座第一节 有杆泵抽油装置 异相型游梁式抽油机异相型游梁式抽油机 与常规游梁式抽油机主要有以下与常规游梁式抽油机主要有以下两点不同：一是将减速器背离支架后两点不同：一是将减速器背离支架后移，形成较大的极位夹角；二是平衡移，形成较大的极位夹角；二是平衡块重心与曲柄轴中心连线和曲柄销中块重心与曲柄轴中心连线和曲柄销中心与曲柄轴中心连线之间构成一定的心与曲柄轴中心连线之间构成一定的夹角，即平衡相位角。夹角，即平衡相位角。 其工作原理和常规曲柄平衡抽油其工作原理和常规曲柄平衡抽油机相同。机相同。 异相型游梁式抽油机结构简图异相型游梁式抽油机结构简图1-1-刹车装置；刹车装置；2-2-动力机；动力机；3-3-减速箱皮轮；减速箱皮轮；4-4-减速箱；减速箱；5-5-输出轴；输出轴；6-6-平衡重；平衡重；7-7-支支架；架；8-8-曲柄；曲柄；9-9-连杆；连杆；10-10-游梁；游梁；11-11-驴驴头；头；12-12-悬绳器；悬绳器；l3-l3-底座底座第一节 有杆泵抽油装置 异相异相型游梁式抽油机型游梁式抽油机 与常规复合平衡抽油机相比，该机的结构特点体现在以下两与常规复合平衡抽油机相比，该机的结构特点体现在以下两个方面：个方面： 上冲程悬点运动较下冲程缓慢，从而降低了上冲程悬点的上冲程悬点运动较下冲程缓慢，从而降低了上冲程悬点的惯性载荷，使得能耗降低。惯性载荷，使得能耗降低。 曲柄中心与平衡重中心线间有一相位角，从而使曲柄轴上曲柄中心与平衡重中心线间有一相位角，从而使曲柄轴上的平衡扭矩与悬点负荷引起的扭矩相差一相位角，经平衡后产生的平衡扭矩与悬点负荷引起的扭矩相差一相位角，经平衡后产生的曲柄轴净扭矩曲线比较平缓，峰值扭矩降低，因此提高了减速的曲柄轴净扭矩曲线比较平缓，峰值扭矩降低，因此提高了减速器的寿命，降低能耗。异相曲柄平衡抽油机较常规抽油机节电达器的寿命，降低能耗。异相曲柄平衡抽油机较常规抽油机节电达15%15%左右，系统效率提高左右，系统效率提高3 34%4%。第一节 有杆泵抽油装置 双驴头游梁式抽油机双驴头游梁式抽油机 该抽油机结构特点是去掉了普通该抽油机结构特点是去掉了普通游梁式抽油机横梁尾轴，依靠一个后游梁式抽油机横梁尾轴，依靠一个后驴头装置通过驱动钢丝绳驴头装置通过驱动钢丝绳( (后绳辫子后绳辫子) )横梁与连杆相连接。横梁与连杆相连接。 该抽油机冲程该抽油机冲程长，可达长，可达5m5m，节能，节能好，适用于中、低粘度原油和高含水好，适用于中、低粘度原油和高含水期采油，动载荷小。工作稳定，易启期采油，动载荷小。工作稳定，易启动。缺点是驱动绳辫子易磨损。动。缺点是驱动绳辫子易磨损。 双驴头游梁式抽油机结构示意图双驴头游梁式抽油机结构示意图 1-1-电动机；电动机；2-2-皮带轮；皮带轮；3-3-曲柄；曲柄；4-4-减减速箱；速箱；5-5-连杆；连杆；6-6-平衡重；平衡重；7-7-横梁；横梁；8-8-驱动绳辫子；驱动绳辫子；9-9-后驴头；后驴头；l0-l0-游粱；游粱；11-11-前驴头；前驴头；12-12-绳辫子；绳辫子；l3-l3-悬绳器；悬绳器；l4-l4-中轴；中轴；I5-I5-支架；支架；16-16-底座底座第一节 有杆泵抽油装置矮型异相曲柄平衡抽油机结构示意图矮型异相曲柄平衡抽油机结构示意图1-1-驴头；驴头；2-2-横梁；横梁；3-3-连杆；连杆；4-4-配重臂；配重臂；5-5-曲柄；曲柄；6-6-电动机；电动机；7-7-悬绳器悬绳器第一节 有杆泵抽油装置 矮型异相曲柄平衡抽油机矮型异相曲柄平衡抽油机 结构特点：以一个异形驴头取结构特点：以一个异形驴头取代了游梁的功能，四连杆机构非对代了游梁的功能，四连杆机构非对称循环，平衡重中心线与曲柄中心称循环，平衡重中心线与曲柄中心线存在线存在1010。的相位夹角。整机质量的相位夹角。整机质量轻，高度矮，成本低，能耗低，效轻，高度矮，成本低，能耗低，效率高。悬点在顺时针转动时，上冲率高。悬点在顺时针转动时，上冲程比下冲程慢，因而可降低上冲程程比下冲程慢，因而可降低上冲程动载荷，减小曲柄轴峰值扭矩。但动载荷，减小曲柄轴峰值扭矩。但该机由于上行慢下行快的特点，不该机由于上行慢下行快的特点，不适用于稠油井生产。适用于稠油井生产。 悬点负荷转化到减速器输出轴的扭矩曲线就是一条不规则悬点负荷转化到减速器输出轴的扭矩曲线就是一条不规则的曲线。的曲线。T Twnwn 悬点载荷悬点载荷W W反映到曲柄上的工作扭矩曲线；反映到曲柄上的工作扭矩曲线；T Tr r 由平衡重产生的平衡扭矩曲线；由平衡重产生的平衡扭矩曲线；T Tn n T Twnwn 、T Tr r叠加后的曲柄轴净扭矩曲线。叠加后的曲柄轴净扭矩曲线。 第一节 有杆泵抽油装置 抽油机的节能方案有各种各样的，但是，其节能原理基本抽油机的节能方案有各种各样的，但是，其节能原理基本是相同的，就是尽力改善抽油机的平衡状态，努力使净扭矩曲是相同的，就是尽力改善抽油机的平衡状态，努力使净扭矩曲线接近一条直线。线接近一条直线。第一节 有杆泵抽油装置 塔式抽油机塔式抽油机 结构特点：以一个复合天车轮取结构特点：以一个复合天车轮取代了普通游梁式抽油机的游梁和驴代了普通游梁式抽油机的游梁和驴头。连杆通过横梁、钢丝绳头。连杆通过横梁、钢丝绳( (后绳辫后绳辫子子) )与小轮缘与小轮缘( (类似于后驴头类似于后驴头) )相接，相接，而抽油杆柱则通过悬绳器、前绳辫而抽油杆柱则通过悬绳器、前绳辫子与大轮缘连接。由于大小轮转速子与大轮缘连接。由于大小轮转速相同而线速度不同，使抽油机冲程相同而线速度不同，使抽油机冲程长，可达长，可达8m8m，配合大泵生产可加强，配合大泵生产可加强提液能力。提液能力。塔架式抽油机结构示意图塔架式抽油机结构示意图1-1-复合轮；复合轮；2-2-横梁；横梁；3-3-连杆；连杆；4-4-曲柄；曲柄；5-5-减速箱；减速箱；6-6-皮带轮；皮带轮；7-7-电动机：电动机：8-8-吊吊绳；绳；9-9-悬绳器；悬绳器；10-10-支架；支架；11-11-底座底座 第一节 有杆泵抽油装置 该机结构复杂，整机质量和高度都大，安装、调参、维护保该机结构复杂，整机质量和高度都大，安装、调参、维护保养难度大，绳辫子易磨损和受挤压遭到破坏，更换比较困难。养难度大，绳辫子易磨损和受挤压遭到破坏，更换比较困难。（二）链条式抽油机（二）链条式抽油机 1 1、链条式抽油机的结构、链条式抽油机的结构 常用的链条式抽油机型号常用的链条式抽油机型号: : LCJl2-5 LCJl2-513HQ13HQ和和LCJl2LCJl26-13HQ6-13HQ 其结构主要由六大系统组成：其结构主要由六大系统组成： (1)(1)动力传动系统动力传动系统 (2)(2)换向系统换向系统 (3)(3)平衡系统平衡系统 (4) (4)悬重系统悬重系统 (5) (5)润滑系统润滑系统 (6) (6)电控系统电控系统链条式抽油机结构示意图链条式抽油机结构示意图 1-1-天车滑轮；天车滑轮；2-2-上钢丝绳；上钢丝绳；3-3-上链轮；上链轮；4-4-往返架；往返架；5-5-特殊链节；特殊链节；6 6、轨迹链条；、轨迹链条；7-7-下下( (主动主动) )链轮；链轮；8-8-减减速箱；速箱；9-9-皮带传动；皮带传动；10-10-电动机；电动机；11-11-平衡气缸；平衡气缸；12-12-平衡活塞；平衡活塞；13-13-平衡链条；平衡链条；l4-l4-平衡链轮；平衡链轮；15-15-油油底壳；底壳；l6-l6-底座；底座；17-17-机架；机架；18-18-导轨；导轨；19-19-滑块；滑块；20-20-主轴销；主轴销；21-21-悬绳器；悬绳器；22-22-光杆光杆第一节 有杆泵抽油装置 （二）链条式抽油机（二）链条式抽油机 2 2、链条式抽油机的特点、链条式抽油机的特点 链条式抽油机的主要特点是链条式抽油机的主要特点是冲程长，冲数低，适用于深井冲程长，冲数低，适用于深井 和稠油开采，且动载荷小，平和稠油开采，且动载荷小，平衡程度好，比同载荷等级的游衡程度好，比同载荷等级的游梁式抽油机节电约梁式抽油机节电约3030以上，以上，系统效率高。结构紧凑，比游系统效率高。结构紧凑，比游梁式抽油机节约钢材约梁式抽油机节约钢材约6060。 第一节 有杆泵抽油装置链条式抽油机结构示意图链条式抽油机结构示意图 1-1-天车滑轮；天车滑轮；2-2-上钢丝绳；上钢丝绳；3-3-上链轮；上链轮；4-4-往返架；往返架；5-5-特殊链节；特殊链节；6 6、轨迹链条；、轨迹链条；7-7-下下( (主动主动) )链轮；链轮；8-8-减减速箱；速箱；9-9-皮带传动；皮带传动；10-10-电动机；电动机；11-11-平衡气缸；平衡气缸；12-12-平衡活塞；平衡活塞；13-13-平衡链条；平衡链条；l4-l4-平衡链轮；平衡链轮；15-15-油油底壳；底壳；l6-l6-底座；底座；17-17-机架；机架；18-18-导轨；导轨；19-19-滑块；滑块；20-20-主轴销；主轴销；21-21-悬绳器；悬绳器；22-22-光杆光杆 （三）宽带式抽油机（三）宽带式抽油机 特点特点: :类似于链条式抽油机，冲类似于链条式抽油机，冲程长，冲数低，尤其适用于深井、稠程长，冲数低，尤其适用于深井、稠油开采及海上采油。油开采及海上采油。 优点：采用柔性宽带和特殊滚筒优点：采用柔性宽带和特殊滚筒传动方式，使体积减小，质量减轻；传动方式，使体积减小，质量减轻；不停机便能无级调节冲程；扭矩可减不停机便能无级调节冲程；扭矩可减小小5050，动载荷减小，动载荷减小30%30%5050，使，使实际承载能力增加；采用同步自动控实际承载能力增加；采用同步自动控制换向，整机运行稳定，噪声小，节制换向，整机运行稳定，噪声小，节电达电达10103535。 宽带式抽油机结构示意图宽带式抽油机结构示意图1-1-悬绳器；悬绳器；2-2-支架；支架；3-3-宽带；宽带；4-4-天车；天车；5-5-吊钩；吊钩；6-6-起吊装置；起吊装置；7-7-平衡快；平衡快；8-8-安全装安全装置；置；9-9-十字平衡梁；十字平衡梁；10-10-滚筒；滚筒；11-11-减速箱；减速箱；12-12-电动机；电动机；l3-l3-电控箱；电控箱；l4-l4-底座；底座；15-15-隋隋轮；轮；16-16-行程控制器；行程控制器；17-17-刹车刹车第一节 有杆泵抽油装置游梁式抽油机型号的意义游梁式抽油机型号的意义CYJ CYJ （H H） B B（Y Y，F F，QQ）B B：曲柄平衡：曲柄平衡：曲柄平衡：曲柄平衡Y Y：游梁平衡：游梁平衡：游梁平衡：游梁平衡F F：复合平衡：复合平衡：复合平衡：复合平衡QQ：气动平衡：气动平衡：气动平衡：气动平衡减速箱齿轮齿形代号：减速箱齿轮齿形代号：减速箱齿轮齿形代号：减速箱齿轮齿形代号：H H为点啮合双圆弧齿轮为点啮合双圆弧齿轮为点啮合双圆弧齿轮为点啮合双圆弧齿轮（无（无（无（无H H为渐开线齿轮传动形式为渐开线齿轮传动形式为渐开线齿轮传动形式为渐开线齿轮传动形式减速箱额定扭矩，减速箱额定扭矩，减速箱额定扭矩，减速箱额定扭矩，kNmkNm光杆最大冲程，光杆最大冲程，光杆最大冲程，光杆最大冲程，mm悬点最大载荷，悬点最大载荷，悬点最大载荷，悬点最大载荷，10kN10kN抽油机类型代号抽油机类型代号抽油机类型代号抽油机类型代号例：例：例：例：CYJ10-3-37BCYJ10-3-37B第一节 有杆泵抽油装置 例如：例如：CYJl0-3-37BCYJl0-3-37B表示该抽油机为游梁式抽油机；悬点最大载表示该抽油机为游梁式抽油机；悬点最大载荷为荷为100kN100kN（10t10t），光杆最大冲程为），光杆最大冲程为3m3m，其减速箱曲柄轴最大扭，其减速箱曲柄轴最大扭矩为矩为37kN37kNm m（或（或3737100kg.m100kg.m），减速箱齿轮为见开线齿轮传动），减速箱齿轮为见开线齿轮传动形式，平衡方式为曲柄平衡。形式，平衡方式为曲柄平衡。 另外还有一些其他特殊系列型号：另外还有一些其他特殊系列型号：CYJQ-CYJQ-前置型、前置型、CYJY-CYJY-异相异相型、型、YC-YC-双驴头型、双驴头型、CYJB-CYJB-双摆增程型、双摆增程型、CYJP-CYJP-偏轮式、偏轮式、XCYJ-XCYJ-斜斜直井可调式等。直井可调式等。第一节 有杆泵抽油装置 抽油泵也称深井泵，它是抽油井装置抽油泵也称深井泵，它是抽油井装置中的一个重要组成部分，是通过油管和抽中的一个重要组成部分，是通过油管和抽油杆下到井中，沉没在液面以下一定深度，油杆下到井中，沉没在液面以下一定深度，靠抽汲作用将油抽至地面的井下设备。靠抽汲作用将油抽至地面的井下设备。（一）抽油泵的类型与结构（一）抽油泵的类型与结构 抽油泵主要由泵筒、吸入阀、活塞、抽油泵主要由泵筒、吸入阀、活塞、排出阀四大部分组成。排出阀四大部分组成。 目前国内各油田采用的抽油泵基本都目前国内各油田采用的抽油泵基本都是是管式泵管式泵和和杆式泵杆式泵。 抽油泵结构示意图抽油泵结构示意图1-1-油管；油管；2-2-锥形锁扣；锥形锁扣；3-3-活塞；活塞；4-4-游动阀；游动阀；5-5-工作筒；工作筒；6-6-固定阀；固定阀；7-7-内工作筒；内工作筒；8-8-外工作筒外工作筒第一节 有杆泵抽油装置二、抽油泵1.1.管式泵管式泵外筒外筒外筒外筒衬套衬套衬套衬套压紧接箍压紧接箍压紧接箍压紧接箍 管式泵的结构管式泵的结构: : 泵筒连结在油管下端，为泵筒连结在油管下端，为油管的延续部分，固定凡尔接在工作筒的下部。油管的延续部分，固定凡尔接在工作筒的下部。按阀的数目分为双阀和三阀管式泵。双阀管式按阀的数目分为双阀和三阀管式泵。双阀管式泵结构简单泵结构简单, ,在活塞上部只有一个游动阀，而三在活塞上部只有一个游动阀，而三阀管式泵在活塞上装有两个游动阀。阀管式泵在活塞上装有两个游动阀。管式泵的结构：管式泵的结构：管式泵的结构：管式泵的结构：工作筒工作筒工作筒工作筒固定凡尔总成固定凡尔总成固定凡尔总成固定凡尔总成柱塞总成：柱塞及游动凡尔柱塞总成：柱塞及游动凡尔柱塞总成：柱塞及游动凡尔柱塞总成：柱塞及游动凡尔油油 管管上接箍上接箍外筒外筒柱塞柱塞衬套衬套游动凡尔游动凡尔固定凡尔固定凡尔第一节 有杆泵抽油装置 管式泵管式泵的特点的特点 优点：泵径较大、排量大，适用于产量高，油井较浅含砂较优点：泵径较大、排量大，适用于产量高，油井较浅含砂较多，气量较小的井中；结构简单，加工方便，价格便宜。多，气量较小的井中；结构简单，加工方便，价格便宜。 缺点：不适用于深井；由于管式泵工作筒接在油管下端，所缺点：不适用于深井；由于管式泵工作筒接在油管下端，所以检泵和换泵时需要起出油管。以检泵和换泵时需要起出油管。第一节 有杆泵抽油装置2 2、杆式泵、杆式泵杆式泵的结构：杆式泵的结构：杆式泵的结构：杆式泵的结构：外工作筒外工作筒外工作筒外工作筒锥体座锥体座锥体座锥体座卡簧卡簧卡簧卡簧导引套、导向导引套、导向导引套、导向导引套、导向接箍等接箍等接箍等接箍等内工作筒内工作筒内工作筒内工作筒带出油凡尔的活塞带出油凡尔的活塞带出油凡尔的活塞带出油凡尔的活塞带吸油凡尔的内工作筒带吸油凡尔的内工作筒带吸油凡尔的内工作筒带吸油凡尔的内工作筒锥形锁扣锥形锁扣锥形锁扣锥形锁扣油管油管大小头大小头固定凡尔固定凡尔内内工作筒工作筒外工作筒外工作筒活塞活塞卡簧卡簧锥体座锥体座锥形锁扣锥形锁扣杆式泵有内、外两个工作筒。杆式泵有内、外两个工作筒。第一节 有杆泵抽油装置2 2、杆式泵、杆式泵 杆式泵的结构多一个外工作筒，杆式泵的结构多一个外工作筒，外工作筒和油管连接，并带有卡簧和外工作筒和油管连接，并带有卡簧和锥体座。外工作筒随油管下入井中，锥体座。外工作筒随油管下入井中，筒内装有衬套，柱塞的内工作筒通过筒内装有衬套，柱塞的内工作筒通过抽油杆下放到外工作筒中。内工作筒抽油杆下放到外工作筒中。内工作筒是由带游动凡尔的活塞、带吸入凡尔是由带游动凡尔的活塞、带吸入凡尔的内工作筒及锥形锁扣组成。内工作的内工作筒及锥形锁扣组成。内工作筒卡在卡簧处坐在锥体座上，当活塞筒卡在卡簧处坐在锥体座上，当活塞上下运行时，内工作筒固定不动，这上下运行时，内工作筒固定不动，这样工作与管式泵相同。样工作与管式泵相同。油管油管大小头大小头固定凡尔固定凡尔内内工作筒工作筒外工作筒外工作筒活塞活塞卡簧卡簧锥体座锥体座锥形锁扣锥形锁扣第一节 有杆泵抽油装置 杆式泵的特点杆式泵的特点 优点：检泵方便，起出抽油杆即可优点：检泵方便，起出抽油杆即可起出泵来；由于杆式泵固定没有打捞装起出泵来；由于杆式泵固定没有打捞装置，所以余隙小了，因此适用于气较大置，所以余隙小了，因此适用于气较大的井；泵径小，适用于产量低的井；在的井；泵径小，适用于产量低的井；在下泵前可以试抽，保证了下泵质量。下泵前可以试抽，保证了下泵质量。 缺点：泵结构复杂，加工难度大，缺点：泵结构复杂，加工难度大，成本高；由于多一个工作筒，所以泵径成本高；由于多一个工作筒，所以泵径小、排量低；不能用于出砂的井，内外小、排量低；不能用于出砂的井，内外工作筒之间容易因砂堵而把泵卡在油管工作筒之间容易因砂堵而把泵卡在油管内。内。 定筒式顶部固定杆式泵结构图定筒式顶部固定杆式泵结构图1-1-导向套；导向套；2-2-机械式支撑芯轴；机械式支撑芯轴；3-3-支撑环；支撑环；4-4-卡簧套；卡簧套；5-5-机械式支撑接头；机械式支撑接头；6-6-导向套；导向套；7-7-皮皮碗芯轴；碗芯轴；8-8-密封皮碗；密封皮碗；9-9-皮碗支座；皮碗支座；10-10-皮碗皮碗压帽；压帽；11-11-皮碗式支撑接头；皮碗式支撑接头；l2-l2-泵筒；泵筒；l3-l3-固固定阀罩；定阀罩；I4-I4-固定阀；固定阀；l5-l5-压紧接头；压紧接头；l6-l6-异径异径接头；接头；17-17-阀杆；阀杆；1 8-1 8-出油接头；出油接头；l9-l9-柱塞；柱塞；20-20-游动阀罩；游动阀罩；21-21-游动阀；游动阀；22-22-压帽压帽第一节 有杆泵抽油装置（二）抽油泵的工作原理（二）抽油泵的工作原理上冲程（吸液进泵）上冲程（吸液进泵） 下冲程（排液出泵）下冲程（排液出泵） 下冲程：下冲程：下冲程：下冲程： （排液出泵）（排液出泵）（排液出泵）（排液出泵）固定阀尔关闭，游动凡尔打开，固定阀尔关闭，游动凡尔打开，固定阀尔关闭，游动凡尔打开，固定阀尔关闭，游动凡尔打开，排液出泵，井口排出少量液体。排液出泵，井口排出少量液体。排液出泵，井口排出少量液体。排液出泵，井口排出少量液体。上冲程：（吸液进泵）上冲程：（吸液进泵）上冲程：（吸液进泵）上冲程：（吸液进泵）固定阀尔打开，原油进泵，游动固定阀尔打开，原油进泵，游动固定阀尔打开，原油进泵，游动固定阀尔打开，原油进泵，游动凡尔关闭，井口排出大量液体；凡尔关闭，井口排出大量液体；凡尔关闭，井口排出大量液体；凡尔关闭，井口排出大量液体；第一节 有杆泵抽油装置（三）抽油泵的理论排量（三）抽油泵的理论排量每个冲程的理论排量（体积排量）：每个冲程的理论排量（体积排量）：Q=QQ=Q上上+Q+Q下下，即，即每分钟的理论排量（体积排量）：每分钟的理论排量（体积排量）：每天的理论排量（体积排量）：每天的理论排量（体积排量）：第一节 有杆泵抽油装置练习：某抽油机井，抽油机冲程为练习：某抽油机井，抽油机冲程为2.4m2.4m，冲数，冲数9 9次次/ /分，该井下分，该井下入泵径入泵径56mm56mm，日产液量，日产液量3535吨吨/ /日，液体相对密度为日，液体相对密度为0.90.9，原油，原油含水为含水为63%63%，求泵效？，求泵效？例题：某抽油机井的泵径例题：某抽油机井的泵径44mm44mm，冲程，冲程1.8m,1.8m,冲次为冲次为6.26.2，实际排，实际排量是量是8.5t/d,8.5t/d,排出液的相对密度为排出液的相对密度为.89,.89,试计算该井的泵效？试计算该井的泵效？mm3 3/d /d 第一节 有杆泵抽油装置抽油泵的泵效抽油泵的泵效 抽油杆起连接抽油机与抽油泵，并把抽油机的动力传递抽油杆起连接抽油机与抽油泵，并把抽油机的动力传递给抽油泵的作用。给抽油泵的作用。 按抽油杆的作用可分为：按抽油杆的作用可分为：第一节 有杆泵抽油装置三、抽油杆、井口装置三、抽油杆、井口装置（一）抽油杆（一）抽油杆抽油杆抽油杆光杆光杆普通抽油杆普通抽油杆加重杆加重杆 1. 1.光杆光杆 光杆是抽油杆柱中最上端的一根抽油杆，其表面光滑，通过光杆是抽油杆柱中最上端的一根抽油杆，其表面光滑，通过井口密封盒，上端通过悬绳器和绳辫子与抽油机驴头相连。井口密封盒，上端通过悬绳器和绳辫子与抽油机驴头相连。 方入：驴头在下死点时，光杆伸入密封盒以下的长度。光杆方入：驴头在下死点时，光杆伸入密封盒以下的长度。光杆的方入要大于光杆冲程。的方入要大于光杆冲程。 方余：驴头在下死点时，密封盒以上到悬绳器之间光杆的长方余：驴头在下死点时，密封盒以上到悬绳器之间光杆的长度。度。 第一节 有杆泵抽油装置光杆作用：连接和密封作用；光杆作用：连接和密封作用；结构形式：普通型光杆、镦粗型光杆；结构形式：普通型光杆、镦粗型光杆；规格：普通型光杆：规格：普通型光杆：29mm29mm；32mm32mm；38mm38mm； 镦粗型光杆：镦粗型光杆：25mm25mm；29mm29mm；32mm32mm。光杆使用时的注意事项：光杆使用时的注意事项：a a、不要损坏光杆，毛刺、凹坑等伤痕及时除去；、不要损坏光杆，毛刺、凹坑等伤痕及时除去；b b、光杆与抽油杆吻合，与光杆卡子及卡瓦必须配套使用；、光杆与抽油杆吻合，与光杆卡子及卡瓦必须配套使用；C C、在搬运、存放过程中，防止光杆弯曲；、在搬运、存放过程中，防止光杆弯曲；d d、光杆卡子安放平整。、光杆卡子安放平整。第一节 有杆泵抽油装置第一节 有杆泵抽油装置 抽油杆是抽油装置中的重要组抽油杆是抽油装置中的重要组成部分之一，它上接光杆，下接柱塞成部分之一，它上接光杆，下接柱塞起传递动力的作用。起传递动力的作用。 结构：圆柱形的实心钢杆，也有结构：圆柱形的实心钢杆，也有空心抽油杆，两端为加粗的锻头，有空心抽油杆，两端为加粗的锻头，有连接螺纹和搭扳手的方形断面。两根连接螺纹和搭扳手的方形断面。两根抽油杆的外螺纹之间用接箍连接。抽油杆的外螺纹之间用接箍连接。 常用的抽油杆直径有四种，常用的抽油杆直径有四种，分分别为别为16,19,22,2516,19,22,25，单位为单位为mmmm。 2.抽油杆公称直径公称直径inin直径直径d dmmmm截面积截面积mmmm2 2长度长度L Lmmmm接箍长度接箍长度mmmm接箍外径接箍外径D Dmmmm5/8162.0180383/4192.8580427/8223.880 461254.918050286.168055抽油杆技术规范抽油杆技术规范 第一节 有杆泵抽油装置抽油杆 抽油杆主要有钢制实心抽油杆、玻璃纤维（玻璃钢）抽油抽油杆主要有钢制实心抽油杆、玻璃纤维（玻璃钢）抽油杆、空心抽油杆和连续抽油杆几种类型。制抽油杆结构简单，杆、空心抽油杆和连续抽油杆几种类型。制抽油杆结构简单，容易制造，成本低，是常规有杆泵抽油系统常用的类型。容易制造，成本低，是常规有杆泵抽油系统常用的类型。 玻璃钢抽油杆主要特点是耐腐蚀，质量轻，适用于含腐蚀玻璃钢抽油杆主要特点是耐腐蚀，质量轻，适用于含腐蚀性介质严重的抽油井和深井抽油，成本高，且抗弯、抗压性差，性介质严重的抽油井和深井抽油，成本高，且抗弯、抗压性差，可以降低抽油井悬点载荷，减小能耗，增加下泵深度，如果在可以降低抽油井悬点载荷，减小能耗，增加下泵深度，如果在抽油井参数与井下杆柱等相互配合下，可实现抽油泵柱塞抽吸抽油井参数与井下杆柱等相互配合下，可实现抽油泵柱塞抽吸超行程而提高泵效。超行程而提高泵效。 空心抽油杆用空心圆钢管制成，两端有连接螺纹，主要用空心抽油杆用空心圆钢管制成，两端有连接螺纹，主要用于稠油井抽油，成本高。于稠油井抽油，成本高。抽油杆的代号抽油杆的代号CYGCYG杆体公称直径：杆体公称直径：杆体公称直径：杆体公称直径：mmmm；1313、1616、1919、2222、2525、2929抽油杆代号抽油杆代号抽油杆代号抽油杆代号等级及类型，等级及类型，等级及类型，等级及类型，C C、D D、K K抽油杆的长度：抽油杆的长度：抽油杆的长度：抽油杆的长度：mmmm80008000、40004000、30003000、25002500、15001500例：例：例：例：CYG22D8000CYG22D8000使用条件（井液及负荷）使用条件（井液及负荷） 抽油杆成分抽油杆成分C C 轻、中载荷轻、中载荷 普通钢、碳素钢普通钢、碳素钢 D D 中、重载荷中、重载荷 合金钢合金钢 K K 轻、中载荷及具有腐蚀的井液轻、中载荷及具有腐蚀的井液 1515铬镍铬镍 抽油杆类型抽油杆类型第一节 有杆泵抽油装置 3. 3.加重杆加重杆 抽油杆柱在向下运动时，由于原油通过游动阀阻力作用向上抽油杆柱在向下运动时，由于原油通过游动阀阻力作用向上顶托活塞，使之与泵连接处的几根抽油杆收到压缩力作用，常会顶托活塞，使之与泵连接处的几根抽油杆收到压缩力作用，常会发生弯曲，而长时间的弯曲拉直运动会加速这部分抽油杆的疲劳发生弯曲，而长时间的弯曲拉直运动会加速这部分抽油杆的疲劳破坏，为改善抽油杆柱的工作状况，延长抽油杆柱的工作寿命，破坏，为改善抽油杆柱的工作状况，延长抽油杆柱的工作寿命，采用在泵以上几十米的杆柱直径加粗，称为加重杆。采用在泵以上几十米的杆柱直径加粗，称为加重杆。 加重杆杆身直径有加重杆杆身直径有35mm35mm、 38mm38mm、 51mm51mm三种。三种。第一节 有杆泵抽油装置 4. 4.悬绳器悬绳器 作用：作用：（1 1）连接光杆和驴头；连接光杆和驴头；（2 2）承受和传递抽油过程中的）承受和传递抽油过程中的各种载荷；（各种载荷；（3 3）保证在抽油过）保证在抽油过程中，光杆始终和驴头弧面相切，程中，光杆始终和驴头弧面相切，光杆处于井口中心位置；（光杆处于井口中心位置；（4 4）在悬绳器的上、下盘之间安装动在悬绳器的上、下盘之间安装动力仪，测取示功图。力仪，测取示功图。第一节 有杆泵抽油装置 图图3-17 3-17 悬绳器结构示意图悬绳器结构示意图1-1-光杆；光杆；2-2-钢丝绳；钢丝绳；3 3，9-9-楔形卡；楔形卡；4-4-夹夹紧套；紧套；5-5-上板；上板；6-6-锥形座；锥形座；7-7-千斤螺丝；千斤螺丝；8-8-下板下板第一节 有杆泵抽油装置四、井口装置四、井口装置图图3 318 18 抽油井口装置示意图抽油井口装置示意图1 1光杆；光杆；2 2光杆密封器；光杆密封器；3 3生产闸门；生产闸门；4 4套管闸门套管闸门 抽油井井口装置由套管头、油管头、抽油三通和光杆密封抽油井井口装置由套管头、油管头、抽油三通和光杆密封器组成，其中套管头和油管头与其他井口装置相同。器组成，其中套管头和油管头与其他井口装置相同。第一节 有杆泵抽油装置 光杆密封器也称为密封光杆密封器也称为密封盒，主要由上部的密封盒和盒，主要由上部的密封盒和下部的胶皮闸门组成。正常下部的胶皮闸门组成。正常抽油时，胶皮闸门打开，上抽油时，胶皮闸门打开，上部密封盒里的密封胶皮抱住部密封盒里的密封胶皮抱住光杆，起密封井口和防喷的光杆，起密封井口和防喷的作用。当更换上部密封垫圈作用。当更换上部密封垫圈时，关闭下部的胶皮闸门，时，关闭下部的胶皮闸门，起临时密封井口的作用。起临时密封井口的作用。光杆密封器光杆密封器 图图3 319 19 光杆密封装置结构示意图光杆密封装置结构示意图1 1- -密封盒压帽；密封盒压帽；2 2- -密封圈压盖；密封圈压盖；3-3-胶皮密封圈；胶皮密封圈；4 4- -垫圈；垫圈；5 5- -胶皮闸门；胶皮闸门；6 6- -密封胶皮；密封胶皮；7 7- -主体主体第一节 有杆泵抽油装置 对于开采稠油的井和位于寒冷地区油田的油井需要在井对于开采稠油的井和位于寒冷地区油田的油井需要在井口掺热水加温输送地面原油，所用双管掺水井口装置与地面口掺热水加温输送地面原油，所用双管掺水井口装置与地面流程如图所示。流程如图所示。双管掺水井口装置及流程双管掺水井口装置及流程1-1-生产总闸门；生产总闸门；2-2-生产闸门；生产闸门；3-3-回压闸门；回压闸门；4-4-套管热洗阀；套管热洗阀；5-5-套套管测试阀；管测试阀；6-6-油压测试阀；油压测试阀；7-7-井口密封装置；井口密封装置；8-8-直通阀；直通阀；9-9-掺水掺水阀；阀；l0-l0-套管套管4444相互学相互学习，共同提高！，共同提高！