机械采油技术机械采油技术 有杆泵采油有杆泵采油 无杆泵采油无杆泵采油1有杆泵采油典型特点：有杆泵采油典型特点：有杆泵采油典型特点：有杆泵采油典型特点： 地面能量通过抽油杆、抽油泵传递给井下流体。地面能量通过抽油杆、抽油泵传递给井下流体。地面能量通过抽油杆、抽油泵传递给井下流体。地面能量通过抽油杆、抽油泵传递给井下流体。(1)(1)(1)(1) 常规有杆泵采油：常规有杆泵采油：常规有杆泵采油：常规有杆泵采油：抽油机悬点的往复运动通抽油机悬点的往复运动通抽油机悬点的往复运动通抽油机悬点的往复运动通过抽油杆传递给井下柱塞泵。过抽油杆传递给井下柱塞泵。过抽油杆传递给井下柱塞泵。过抽油杆传递给井下柱塞泵。(2)(2)(2)(2) 地面驱动螺杆泵采油：地面驱动螺杆泵采油：地面驱动螺杆泵采油：地面驱动螺杆泵采油：井口驱动头的旋转运井口驱动头的旋转运井口驱动头的旋转运井口驱动头的旋转运动通过抽油杆传递给井下螺杆泵。动通过抽油杆传递给井下螺杆泵。动通过抽油杆传递给井下螺杆泵。动通过抽油杆传递给井下螺杆泵。有杆泵采油分类：有杆泵采油分类：有杆泵采油分类：有杆泵采油分类：常规有杆泵采油是目前我国最广泛应用的采油方式，常规有杆泵采油是目前我国最广泛应用的采油方式，常规有杆泵采油是目前我国最广泛应用的采油方式，常规有杆泵采油是目前我国最广泛应用的采油方式，大约有大约有大约有大约有80%80%80%80%以上的油井采油采用该举升方式。以上的油井采油采用该举升方式。以上的油井采油采用该举升方式。以上的油井采油采用该举升方式。2第一节第一节 有杆泵采油基础有杆泵采油基础一、抽油装置一、抽油装置抽油机抽油机抽油机抽油机抽油杆抽油杆抽油杆抽油杆抽油泵抽油泵抽油泵抽油泵其它附件其它附件其它附件其它附件设设设设备备备备组组组组成成成成抽油过程介绍抽油过程介绍抽油过程介绍抽油过程介绍 3工作时，动力机将高速旋转运动通过皮带和减速箱传给工作时，动力机将高速旋转运动通过皮带和减速箱传给工作时，动力机将高速旋转运动通过皮带和减速箱传给工作时，动力机将高速旋转运动通过皮带和减速箱传给曲柄轴，带动曲柄作低速旋转。曲柄通过连杆经横梁带曲柄轴，带动曲柄作低速旋转。曲柄通过连杆经横梁带曲柄轴，带动曲柄作低速旋转。曲柄通过连杆经横梁带曲柄轴，带动曲柄作低速旋转。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动游梁作上下摆动。挂在驴头上的悬绳器便带动抽油杆动游梁作上下摆动。挂在驴头上的悬绳器便带动抽油杆动游梁作上下摆动。挂在驴头上的悬绳器便带动抽油杆柱作往复运动。柱作往复运动。柱作往复运动。柱作往复运动。( ( ( (一一一一) ) ) )抽油机抽油机抽油机抽油机有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化为机有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化为机有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化为机有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化为机械能，包括械能，包括械能，包括械能，包括游梁式抽油机和无游梁式抽油机游梁式抽油机和无游梁式抽油机游梁式抽油机和无游梁式抽油机游梁式抽油机和无游梁式抽油机两种。两种。两种。两种。游梁式抽油机组成游梁式抽油机组成游梁式抽油机组成游梁式抽油机组成游梁游梁游梁游梁- - - -连杆连杆连杆连杆- - - -曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装置曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装置曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装置曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装置工作原理工作原理工作原理工作原理游梁式抽油机分类游梁式抽油机分类游梁式抽油机分类游梁式抽油机分类后置式和前置式后置式和前置式后置式和前置式后置式和前置式4运动规律运动规律运动规律运动规律不同不同不同不同后置式后置式后置式后置式上、下冲程的时间基本相上、下冲程的时间基本相上、下冲程的时间基本相上、下冲程的时间基本相等；前置式上冲程较下冲等；前置式上冲程较下冲等；前置式上冲程较下冲等；前置式上冲程较下冲程慢。程慢。程慢。程慢。 后置式抽油机结构简图后置式抽油机结构简图后置式抽油机结构简图后置式抽油机结构简图 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游梁和连杆的游梁和连杆的游梁和连杆的游梁和连杆的连接位置连接位置连接位置连接位置不同。不同。不同。不同。不同点：不同点：不同点：不同点：平衡方式平衡方式平衡方式平衡方式不同不同不同不同后置式多采后置式多采后置式多采后置式多采用机械平衡；前置式多采用气用机械平衡；前置式多采用气用机械平衡；前置式多采用气用机械平衡；前置式多采用气动平衡。动平衡。动平衡。动平衡。5新型抽油机：新型抽油机：新型抽油机：新型抽油机：为了节能和加大冲程。为了节能和加大冲程。为了节能和加大冲程。为了节能和加大冲程。异相型游梁式抽油机异相型游梁式抽油机异相型游梁式抽油机异相型游梁式抽油机异形游梁式抽油机异形游梁式抽油机异形游梁式抽油机异形游梁式抽油机双驴头游梁式抽油机双驴头游梁式抽油机双驴头游梁式抽油机双驴头游梁式抽油机链条式抽油机链条式抽油机链条式抽油机链条式抽油机宽宽宽宽带传动抽油机带传动抽油机带传动抽油机带传动抽油机液压抽油机液压抽油机液压抽油机液压抽油机节能节能节能节能加大冲程加大冲程加大冲程加大冲程6游梁式抽油机系列型号表示方法游梁式抽油机系列型号表示方法游梁式抽油机系列型号表示方法游梁式抽油机系列型号表示方法CYJ 123.370(H) F(YCYJ 123.370(H) F(YCYJ 123.370(H) F(YCYJ 123.370(H) F(Y，B B B B，Q)Q)Q)Q)游梁式抽油机系列代号游梁式抽油机系列代号游梁式抽油机系列代号游梁式抽油机系列代号CYJ-CYJ-CYJ-CYJ-常规型常规型常规型常规型CYJQ-CYJQ-CYJQ-CYJQ-前置型前置型前置型前置型CYJY-CYJY-CYJY-CYJY-异相型异相型异相型异相型悬点最大载荷，悬点最大载荷，悬点最大载荷，悬点最大载荷，10 kN10 kN10 kN10 kN光杆最大冲程，光杆最大冲程，光杆最大冲程，光杆最大冲程，m m m m减速箱曲柄轴最大允许扭矩减速箱曲柄轴最大允许扭矩减速箱曲柄轴最大允许扭矩减速箱曲柄轴最大允许扭矩,kN.m,kN.m,kN.m,kN.m减减减减速速速速箱箱箱箱齿齿齿齿轮轮轮轮形形形形代代代代号号号号，H H H H为为为为点点点点啮啮啮啮合合合合双双双双圆弧齿轮，省略渐开线人字齿轮圆弧齿轮，省略渐开线人字齿轮圆弧齿轮，省略渐开线人字齿轮圆弧齿轮，省略渐开线人字齿轮平衡方式代号平衡方式代号平衡方式代号平衡方式代号F F F F：复合平衡：复合平衡：复合平衡：复合平衡Y Y Y Y：游梁平衡：游梁平衡：游梁平衡：游梁平衡B B B B：曲柄平衡：曲柄平衡：曲柄平衡：曲柄平衡Q Q Q Q：气动平衡：气动平衡：气动平衡：气动平衡7(2)(2)(2)(2)抽油泵：抽油泵：抽油泵：抽油泵：机械能转化为流体压能的设备机械能转化为流体压能的设备机械能转化为流体压能的设备机械能转化为流体压能的设备工作筒工作筒工作筒工作筒( ( ( (外筒和衬套外筒和衬套外筒和衬套外筒和衬套) ) ) )、柱塞及游动阀、柱塞及游动阀、柱塞及游动阀、柱塞及游动阀( ( ( (排出阀排出阀排出阀排出阀) ) ) )和固定阀和固定阀和固定阀和固定阀( ( ( (吸入阀吸入阀吸入阀吸入阀) ) ) )a.a.a.a.结构简单，强度高，质量好，连接部分密封可靠；结构简单，强度高，质量好，连接部分密封可靠；结构简单，强度高，质量好，连接部分密封可靠；结构简单，强度高，质量好，连接部分密封可靠；一般要求一般要求一般要求一般要求按照抽油泵在油管中的固定方式可分为：按照抽油泵在油管中的固定方式可分为：按照抽油泵在油管中的固定方式可分为：按照抽油泵在油管中的固定方式可分为：管式泵管式泵管式泵管式泵和和和和杆式泵杆式泵杆式泵杆式泵主要组成主要组成主要组成主要组成分类分类分类分类b.b.b.b.制造材料耐磨和抗腐蚀性好，使用寿命长；制造材料耐磨和抗腐蚀性好，使用寿命长；制造材料耐磨和抗腐蚀性好，使用寿命长；制造材料耐磨和抗腐蚀性好，使用寿命长；c.c.c.c.规格类型能满足油井排液量的需要，适应性强；规格类型能满足油井排液量的需要，适应性强；规格类型能满足油井排液量的需要，适应性强；规格类型能满足油井排液量的需要，适应性强；d.d.d.d.便于起下；便于起下；便于起下；便于起下；e.e.e.e.结构上应考虑防砂、防气，并带有必要的辅助设备。结构上应考虑防砂、防气，并带有必要的辅助设备。结构上应考虑防砂、防气，并带有必要的辅助设备。结构上应考虑防砂、防气，并带有必要的辅助设备。8A-A-A-A-管式泵管式泵管式泵管式泵B-B-B-B-杆式泵杆式泵杆式泵杆式泵管式泵：管式泵：管式泵：管式泵：外筒和衬套在地面组装好接在外筒和衬套在地面组装好接在外筒和衬套在地面组装好接在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，油管下部先下入井内，然后投入固定阀，油管下部先下入井内，然后投入固定阀，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。最后再把柱塞接在抽油杆柱下端下入泵内。最后再把柱塞接在抽油杆柱下端下入泵内。最后再把柱塞接在抽油杆柱下端下入泵内。管式泵特点管式泵特点管式泵特点管式泵特点：结构简单、成本低，排量大。但检泵时必须结构简单、成本低，排量大。但检泵时必须结构简单、成本低，排量大。但检泵时必须结构简单、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，产量起出油管，修井工作量大，故适用于下泵深度不很大，产量起出油管，修井工作量大，故适用于下泵深度不很大，产量起出油管，修井工作量大，故适用于下泵深度不很大，产量较高的油井。较高的油井。较高的油井。较高的油井。杆式泵：杆式泵：杆式泵：杆式泵：整个泵在地面组装好后接在抽油整个泵在地面组装好后接在抽油整个泵在地面组装好后接在抽油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，由预杆柱的下端整体通过油管下入井内，由预杆柱的下端整体通过油管下入井内，由预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先装在油管预定深度先装在油管预定深度先装在油管预定深度( ( ( (下泵深度下泵深度下泵深度下泵深度) ) ) )上的卡簧上的卡簧上的卡簧上的卡簧固定在油管上，检泵时不需要起油管。固定在油管上，检泵时不需要起油管。固定在油管上，检泵时不需要起油管。固定在油管上，检泵时不需要起油管。杆式泵特点杆式泵特点杆式泵特点杆式泵特点：结构复杂，制造成本高，排量小，修井工作结构复杂，制造成本高，排量小，修井工作结构复杂，制造成本高，排量小，修井工作结构复杂，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。量小。杆式泵适用于下泵深度大、产量较小的油井。量小。杆式泵适用于下泵深度大、产量较小的油井。量小。杆式泵适用于下泵深度大、产量较小的油井。9(3)(3)(3)(3)抽油杆：抽油杆：抽油杆：抽油杆：能量传递工具。能量传递工具。能量传递工具。能量传递工具。1-1-1-1-外螺纹接头；外螺纹接头；外螺纹接头；外螺纹接头；2-2-2-2-卸荷槽；卸荷槽；卸荷槽；卸荷槽；3-3-3-3-推承面台肩；推承面台肩；推承面台肩；推承面台肩；4-4-4-4-扳手方径；扳手方径；扳手方径；扳手方径；5-5-5-5-凸缘；凸缘；凸缘；凸缘；6-6-6-6-圆弧过渡区圆弧过渡区圆弧过渡区圆弧过渡区10抽油杆的杆体直径抽油杆的杆体直径抽油杆的杆体直径抽油杆的杆体直径分别为分别为分别为分别为13131313、16161616、19191919、22222222、25252525、28mm28mm28mm28mm，抽油杆的长度抽油杆的长度抽油杆的长度抽油杆的长度一般为一般为一般为一般为8000mm8000mm8000mm8000mm或或或或7620mm7620mm7620mm7620mm，另外，为了调节，另外，为了调节，另外，为了调节，另外，为了调节抽油杆柱的长度，还有长度不等的抽油杆短节。抽油杆柱的长度，还有长度不等的抽油杆短节。抽油杆柱的长度，还有长度不等的抽油杆短节。抽油杆柱的长度，还有长度不等的抽油杆短节。接箍接箍接箍接箍是抽油杆组合成抽油杆柱时的连接零件。按其结构是抽油杆组合成抽油杆柱时的连接零件。按其结构是抽油杆组合成抽油杆柱时的连接零件。按其结构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。特征可分为：普通接箍、异径接箍和特种接箍。特征可分为：普通接箍、异径接箍和特种接箍。特征可分为：普通接箍、异径接箍和特种接箍。普通接箍：普通接箍：普通接箍：普通接箍：连接等直径的抽油杆连接等直径的抽油杆连接等直径的抽油杆连接等直径的抽油杆异径接箍：异径接箍：异径接箍：异径接箍：用于连接不同直径的抽油杆用于连接不同直径的抽油杆用于连接不同直径的抽油杆用于连接不同直径的抽油杆特种接箍：特种接箍：特种接箍：特种接箍：主要有滚轮式接箍和滚珠式接箍，用于斜主要有滚轮式接箍和滚珠式接箍，用于斜主要有滚轮式接箍和滚珠式接箍，用于斜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，井或普通油井中降低抽油杆柱与油管之间的摩擦力，井或普通油井中降低抽油杆柱与油管之间的摩擦力，井或普通油井中降低抽油杆柱与油管之间的摩擦力，减少对油管的磨损减少对油管的磨损减少对油管的磨损减少对油管的磨损扶正器扶正器扶正器扶正器抽油杆的强度：抽油杆的强度：抽油杆的强度：抽油杆的强度：C C C C级杆级杆级杆级杆(570MPa)(570MPa)(570MPa)(570MPa)、D D D D级杆级杆级杆级杆(810MPa)(810MPa)(810MPa)(810MPa)11超高强度抽油杆超高强度抽油杆超高强度抽油杆超高强度抽油杆玻璃钢抽油杆玻璃钢抽油杆玻璃钢抽油杆玻璃钢抽油杆空心抽油杆空心抽油杆空心抽油杆空心抽油杆电热抽油杆电热抽油杆电热抽油杆电热抽油杆连续抽油杆连续抽油杆连续抽油杆连续抽油杆柔性抽油杆：如钢丝绳抽油杆柔性抽油杆：如钢丝绳抽油杆柔性抽油杆：如钢丝绳抽油杆柔性抽油杆：如钢丝绳抽油杆特特种种抽抽油油杆杆12二、泵的工作原理二、泵的工作原理( ( ( (一一一一) ) ) )泵的抽汲过程泵的抽汲过程泵的抽汲过程泵的抽汲过程 抽油杆柱带着柱塞向上运动，柱塞上抽油杆柱带着柱塞向上运动，柱塞上抽油杆柱带着柱塞向上运动，柱塞上抽油杆柱带着柱塞向上运动，柱塞上的游动阀受管内液柱压力而关闭。的游动阀受管内液柱压力而关闭。的游动阀受管内液柱压力而关闭。的游动阀受管内液柱压力而关闭。泵吸入的条件：泵吸入的条件：泵吸入的条件：泵吸入的条件： 泵内压力泵内压力泵内压力泵内压力( ( ( (吸入压力吸入压力吸入压力吸入压力) ) ) )低于沉没压力。低于沉没压力。低于沉没压力。低于沉没压力。A-A-A-A-上冲程上冲程上冲程上冲程1)1)1)1)上冲程上冲程上冲程上冲程 泵内压力降低，固定阀在环形空间液泵内压力降低，固定阀在环形空间液泵内压力降低，固定阀在环形空间液泵内压力降低，固定阀在环形空间液柱压力柱压力柱压力柱压力( ( ( (沉没压力沉没压力沉没压力沉没压力) ) ) )与泵内压力之差的作用与泵内压力之差的作用与泵内压力之差的作用与泵内压力之差的作用下被打开。下被打开。下被打开。下被打开。 泵内吸入液体、井口排出液体。泵内吸入液体、井口排出液体。泵内吸入液体、井口排出液体。泵内吸入液体、井口排出液体。13B-B-B-B-下冲程下冲程下冲程下冲程2)2)2)2)下冲程下冲程下冲程下冲程 柱塞下行，固定阀在重力作用下关闭。柱塞下行，固定阀在重力作用下关闭。柱塞下行，固定阀在重力作用下关闭。柱塞下行，固定阀在重力作用下关闭。泵排出的条件：泵排出的条件：泵排出的条件：泵排出的条件： 泵内压力泵内压力泵内压力泵内压力( ( ( (排出压力排出压力排出压力排出压力) ) ) )高于柱塞以上的液柱高于柱塞以上的液柱高于柱塞以上的液柱高于柱塞以上的液柱压力。压力。压力。压力。 柱塞上下抽汲一次为一个冲程，在一个柱塞上下抽汲一次为一个冲程，在一个柱塞上下抽汲一次为一个冲程，在一个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。冲程内完成进油与排油的过程。冲程内完成进油与排油的过程。冲程内完成进油与排油的过程。 光杆冲程光杆冲程光杆冲程光杆冲程：光杆从上死点到下死点的距离。光杆从上死点到下死点的距离。光杆从上死点到下死点的距离。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泵内压力增加，当泵内压力大于柱塞以上泵内压力增加，当泵内压力大于柱塞以上泵内压力增加，当泵内压力大于柱塞以上液柱压力时，游动阀被顶开。液柱压力时，游动阀被顶开。液柱压力时，游动阀被顶开。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，柱塞下部的液体通过游动阀进入柱塞上部，柱塞下部的液体通过游动阀进入柱塞上部，柱塞下部的液体通过游动阀进入柱塞上部，使泵排出液体。使泵排出液体。使泵排出液体。使泵排出液体。14（二（二（二（二) ) ) )泵的理论排量泵的理论排量泵的理论排量泵的理论排量 泵的工作过程泵的工作过程泵的工作过程泵的工作过程是由三个基本环节所组成，即是由三个基本环节所组成，即是由三个基本环节所组成，即是由三个基本环节所组成，即柱塞在柱塞在柱塞在柱塞在泵内让出容积泵内让出容积泵内让出容积泵内让出容积，井内液体进泵井内液体进泵井内液体进泵井内液体进泵和和和和从泵内排出井内液体从泵内排出井内液体从泵内排出井内液体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在理想情况下，活塞上、下一次进入和排出的液体在理想情况下，活塞上、下一次进入和排出的液体在理想情况下，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积：体积都等于柱塞让出的体积：体积都等于柱塞让出的体积：体积都等于柱塞让出的体积： 每分钟的排量为：每分钟的排量为：每分钟的排量为：每分钟的排量为： 每日排量每日排量每日排量每日排量: : : :泵的理论排量泵的理论排量泵的理论排量泵的理论排量冲次：一分钟的时冲次：一分钟的时冲次：一分钟的时冲次：一分钟的时间内抽油泵吸入与间内抽油泵吸入与间内抽油泵吸入与间内抽油泵吸入与排出的周期数。排出的周期数。排出的周期数。排出的周期数。151.1.1.1.泵效泵效泵效泵效：在抽油井生产过程中，实际产量与理论产量的比值。在抽油井生产过程中，实际产量与理论产量的比值。在抽油井生产过程中，实际产量与理论产量的比值。在抽油井生产过程中，实际产量与理论产量的比值。2.2.2.2.影响泵效的因素影响泵效的因素影响泵效的因素影响泵效的因素(3) (3) (3) (3) 漏失影响漏失影响漏失影响漏失影响(1) (1) (1) (1) 抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩(2) (2) (2) (2) 气体和充不满的影响气体和充不满的影响气体和充不满的影响气体和充不满的影响(4) (4) (4) (4) 体积系数的影响体积系数的影响体积系数的影响体积系数的影响三、泵效及其影响因素三、泵效及其影响因素163.3.3.3.提高泵效的措施提高泵效的措施提高泵效的措施提高泵效的措施(1)(1)(1)(1)选择合理的工作方式选择合理的工作方式选择合理的工作方式选择合理的工作方式选用大冲程、小冲次，减小气体影响，降低悬点载荷，选用大冲程、小冲次，减小气体影响，降低悬点载荷，选用大冲程、小冲次，减小气体影响，降低悬点载荷，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。特别是稠油的井。特别是稠油的井。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。连喷带抽井选用大冲数快速抽汲，以增强诱喷作用。连喷带抽井选用大冲数快速抽汲，以增强诱喷作用。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，深井抽汲时，深井抽汲时，深井抽汲时，S S S S和和和和N N N N的选择一定要避开不利配合区。的选择一定要避开不利配合区。的选择一定要避开不利配合区。的选择一定要避开不利配合区。(2)(2)(2)(2)确定合理沉没度。确定合理沉没度。确定合理沉没度。确定合理沉没度。(3)(3)(3)(3)改善泵的结构，提高泵的抗磨、抗腐蚀性能。改善泵的结构，提高泵的抗磨、抗腐蚀性能。改善泵的结构，提高泵的抗磨、抗腐蚀性能。改善泵的结构，提高泵的抗磨、抗腐蚀性能。(4)(4)(4)(4)使用油管锚减少冲程损失使用油管锚减少冲程损失使用油管锚减少冲程损失使用油管锚减少冲程损失(5)(5)(5)(5)合理利用气体能量及减少气体影响合理利用气体能量及减少气体影响合理利用气体能量及减少气体影响合理利用气体能量及减少气体影响17四、地面示功图分析四、地面示功图分析示功图：示功图：示功图：示功图：载荷随位移的变化关系曲线所构成的封闭曲线图。载荷随位移的变化关系曲线所构成的封闭曲线图。载荷随位移的变化关系曲线所构成的封闭曲线图。载荷随位移的变化关系曲线所构成的封闭曲线图。地面示功图或光杆示功图地面示功图或光杆示功图地面示功图或光杆示功图地面示功图或光杆示功图：悬点载荷与位移关系的示功图。悬点载荷与位移关系的示功图。悬点载荷与位移关系的示功图。悬点载荷与位移关系的示功图。( ( ( (一一一一) ) ) )理论示功图及其分析理论示功图及其分析理论示功图及其分析理论示功图及其分析1.1.1.1.静载荷作用下的理论示功图静载荷作用下的理论示功图静载荷作用下的理论示功图静载荷作用下的理论示功图循环过程：下死点循环过程：下死点循环过程：下死点循环过程：下死点A A A A加载完成加载完成加载完成加载完成B B B B上上上上死点死点死点死点C C C C卸载完成卸载完成卸载完成卸载完成D D D D下死点下死点下死点下死点A A A A图图图图10-5 10-5 10-5 10-5 静载理论示功图静载理论示功图静载理论示功图静载理论示功图18采油工程原理与设计采油工程原理与设计CDACDA为下冲程静载荷变化线。为下冲程静载荷变化线。为下冲程静载荷变化线。为下冲程静载荷变化线。CDCD为卸载为卸载为卸载为卸载过程，游动凡尔和固定凡尔处于关闭过程，游动凡尔和固定凡尔处于关闭过程，游动凡尔和固定凡尔处于关闭过程，游动凡尔和固定凡尔处于关闭状态；在状态；在状态；在状态；在D D点卸载完毕，变形结束，点卸载完毕，变形结束，点卸载完毕，变形结束，点卸载完毕，变形结束，柱塞与泵筒发生向下相对位移，游动柱塞与泵筒发生向下相对位移，游动柱塞与泵筒发生向下相对位移，游动柱塞与泵筒发生向下相对位移，游动凡尔被顶开、排出液体。凡尔被顶开、排出液体。凡尔被顶开、排出液体。凡尔被顶开、排出液体。DADA为排出过为排出过为排出过为排出过程，固定凡尔处于关闭状态。程，固定凡尔处于关闭状态。程，固定凡尔处于关闭状态。程，固定凡尔处于关闭状态。ABCABC为上冲程静载荷变化线。为上冲程静载荷变化线。为上冲程静载荷变化线。为上冲程静载荷变化线。ABAB为加载过程，为加载过程，为加载过程，为加载过程，加载过程中，游动凡尔和固定凡尔处于关闭加载过程中，游动凡尔和固定凡尔处于关闭加载过程中，游动凡尔和固定凡尔处于关闭加载过程中，游动凡尔和固定凡尔处于关闭状态；在状态；在状态；在状态；在B B点加载完毕，变形结束，柱塞与点加载完毕，变形结束，柱塞与点加载完毕，变形结束，柱塞与点加载完毕，变形结束，柱塞与泵筒开始发生相对位移，固定凡尔打开而吸泵筒开始发生相对位移，固定凡尔打开而吸泵筒开始发生相对位移，固定凡尔打开而吸泵筒开始发生相对位移，固定凡尔打开而吸入液体。入液体。入液体。入液体。BCBC为吸入过程（为吸入过程（为吸入过程（为吸入过程（BC=sPBC=sP为泵的冲程）为泵的冲程）为泵的冲程）为泵的冲程），游动凡尔处于关闭状态。，游动凡尔处于关闭状态。，游动凡尔处于关闭状态。，游动凡尔处于关闭状态。192.2.2.2.考虑惯性载荷后的理论示功图考虑惯性载荷后的理论示功图考虑惯性载荷后的理论示功图考虑惯性载荷后的理论示功图图图图图10-6 10-6 10-6 10-6 考虑惯性和振动后的理论示功图考虑惯性和振动后的理论示功图考虑惯性和振动后的理论示功图考虑惯性和振动后的理论示功图S/2S/220( ( ( (二二二二) ) ) )典型示功图分析典型示功图分析典型示功图分析典型示功图分析典型示功图：典型示功图：典型示功图：典型示功图：某一因素的影响十分明显，其形状代表了该某一因素的影响十分明显，其形状代表了该某一因素的影响十分明显，其形状代表了该某一因素的影响十分明显，其形状代表了该因素影响下的基本特征的示功图。因素影响下的基本特征的示功图。因素影响下的基本特征的示功图。因素影响下的基本特征的示功图。1.1.1.1.气体和充不满对示功图的影响气体和充不满对示功图的影响气体和充不满对示功图的影响气体和充不满对示功图的影响图图图图10-8 10-8 10-8 10-8 有气体影响的示功图有气体影响的示功图有气体影响的示功图有气体影响的示功图气体影响示功图气体影响示功图气体影响示功图气体影响示功图充满系数：充满系数：充满系数：充满系数：气锁气锁气锁气锁21充不满影响的示功图充不满影响的示功图充不满影响的示功图充不满影响的示功图充不满现象：充不满现象：充不满现象：充不满现象：地层产液在上冲程末未充满泵筒的现象。地层产液在上冲程末未充满泵筒的现象。地层产液在上冲程末未充满泵筒的现象。地层产液在上冲程末未充满泵筒的现象。液击现象：液击现象：液击现象：液击现象：泵充不满生产时，柱塞与泵内液面撞击引泵充不满生产时，柱塞与泵内液面撞击引泵充不满生产时，柱塞与泵内液面撞击引泵充不满生产时，柱塞与泵内液面撞击引起抽油设备受力急剧变化的现象。起抽油设备受力急剧变化的现象。起抽油设备受力急剧变化的现象。起抽油设备受力急剧变化的现象。 充不满的示功图充不满的示功图充不满的示功图充不满的示功图222.2.2.2.漏失对示功图的影响漏失对示功图的影响漏失对示功图的影响漏失对示功图的影响 排出部分的漏失排出部分的漏失排出部分的漏失排出部分的漏失图图图图10-9 10-9 10-9 10-9 泵排出部分漏失泵排出部分漏失泵排出部分漏失泵排出部分漏失柱塞的有效吸入行程：柱塞的有效吸入行程：柱塞的有效吸入行程：柱塞的有效吸入行程：泵效：泵效：泵效：泵效：23 吸入部分漏失吸入部分漏失吸入部分漏失吸入部分漏失图图图图10-10 10-10 10-10 10-10 吸入凡尔漏失吸入凡尔漏失吸入凡尔漏失吸入凡尔漏失柱塞的有效吸入行程：柱塞的有效吸入行程：柱塞的有效吸入行程：柱塞的有效吸入行程：泵效：泵效：泵效：泵效：24图图图图10-11 10-11 10-11 10-11 吸入凡尔严重漏失吸入凡尔严重漏失吸入凡尔严重漏失吸入凡尔严重漏失25吸入部分和排出部分同时漏失吸入部分和排出部分同时漏失吸入部分和排出部分同时漏失吸入部分和排出部分同时漏失图图图图10-12 10-12 10-12 10-12 吸入凡尔和排出凡尔同时漏失吸入凡尔和排出凡尔同时漏失吸入凡尔和排出凡尔同时漏失吸入凡尔和排出凡尔同时漏失263.3.3.3.柱塞遇卡的示功图柱塞遇卡的示功图柱塞遇卡的示功图柱塞遇卡的示功图柱塞在泵筒内被卡死在某一位置时，在抽汲过程中柱塞无法柱塞在泵筒内被卡死在某一位置时，在抽汲过程中柱塞无法柱塞在泵筒内被卡死在某一位置时，在抽汲过程中柱塞无法柱塞在泵筒内被卡死在某一位置时，在抽汲过程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。移动而只有抽油杆的伸缩变形，图形形状与被卡位置有关。移动而只有抽油杆的伸缩变形，图形形状与被卡位置有关。移动而只有抽油杆的伸缩变形，图形形状与被卡位置有关。 活塞卡在泵筒中部活塞卡在泵筒中部活塞卡在泵筒中部活塞卡在泵筒中部274.4.4.4.带喷井的示功图带喷井的示功图带喷井的示功图带喷井的示功图 在抽汲过程中，游动阀和固定阀处于同时打开状态，液在抽汲过程中，游动阀和固定阀处于同时打开状态，液在抽汲过程中，游动阀和固定阀处于同时打开状态，液在抽汲过程中，游动阀和固定阀处于同时打开状态，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。决于喷势的强弱及抽汲液体的粘度。决于喷势的强弱及抽汲液体的粘度。决于喷势的强弱及抽汲液体的粘度。 喷势强、油稀带喷喷势强、油稀带喷喷势强、油稀带喷喷势强、油稀带喷 喷势弱、油稠带喷喷势弱、油稠带喷喷势弱、油稠带喷喷势弱、油稠带喷285.5.5.5.抽油杆断脱抽油杆断脱抽油杆断脱抽油杆断脱 抽油杆断脱后的悬点载荷实际上是断脱点以上的抽油杆抽油杆断脱后的悬点载荷实际上是断脱点以上的抽油杆抽油杆断脱后的悬点载荷实际上是断脱点以上的抽油杆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，才使上下载荷线不重合。图形的柱重量，只是由于摩擦力，才使上下载荷线不重合。图形的柱重量，只是由于摩擦力，才使上下载荷线不重合。图形的柱重量，只是由于摩擦力，才使上下载荷线不重合。图形的位置取决于断脱点的位置。位置取决于断脱点的位置。位置取决于断脱点的位置。位置取决于断脱点的位置。抽油杆柱的断脱位置可抽油杆柱的断脱位置可抽油杆柱的断脱位置可抽油杆柱的断脱位置可根据下式来估算：根据下式来估算：根据下式来估算：根据下式来估算： 抽油杆断脱抽油杆断脱抽油杆断脱抽油杆断脱29 出砂井出砂井出砂井出砂井6.6.6.6.其它情况其它情况其它情况其它情况 结蜡井结蜡井结蜡井结蜡井 管式泵活塞脱出工作筒管式泵活塞脱出工作筒管式泵活塞脱出工作筒管式泵活塞脱出工作筒防冲距过小活塞碰防冲距过小活塞碰防冲距过小活塞碰防冲距过小活塞碰固定凡尔的示功图固定凡尔的示功图固定凡尔的示功图固定凡尔的示功图30地面驱动螺杆泵井采油技术地面驱动螺杆泵井采油技术 60606060年年年年代代代代中中中中期期期期以以以以来来来来，随随随随着着着着石石石石油油油油钻钻钻钻采采采采机机机机械械械械和和和和采采采采油油油油工工工工艺艺艺艺技技技技术术术术的的的的发发发发展展展展，螺螺螺螺杆杆杆杆泵泵泵泵采采采采油油油油技技技技术术术术得得得得到到到到了了了了迅迅迅迅速速速速发发发发展展展展。地地地地面面面面驱驱驱驱动动动动螺螺螺螺杆杆杆杆泵泵泵泵采采采采油油油油与与与与其其其其它它它它采采采采油油油油方方方方式式式式相相相相比比比比，具具具具有有有有结结结结构构构构简简简简单单单单、运运运运动动动动部部部部件件件件少少少少、液液液液流流流流平平平平稳稳稳稳、系系系系统统统统效效效效率率率率高高高高和和和和能能能能耗耗耗耗小小小小等等等等特特特特点点点点，且且且且对对对对稠稠稠稠油油油油井井井井、出出出出砂砂砂砂井井井井及及及及含含含含气气气气井井井井等等等等有有有有很很很很好好好好的的的的适适适适应应应应性性性性。地地地地面面面面驱驱驱驱动动动动螺螺螺螺杆杆杆杆泵泵泵泵采采采采油油油油方方方方式式式式在在在在全全全全国国国国许许许许多多多多油油油油田田田田中中中中得得得得到到到到了了了了越越越越来来来来越越越越多多多多的的的的应应应应用用用用，但但但但地地地地面面面面驱驱驱驱动动动动螺螺螺螺杆杆杆杆泵泵泵泵抽抽抽抽油油油油井井井井的的的的设设设设计计计计理理理理论论论论却却却却不不不不够够够够完完完完善善善善，矿矿矿矿场场场场生生生生产产产产系系系系统统统统设设设设计计计计及及及及抽抽抽抽汲汲汲汲参参参参数数数数的的的的选选选选择择择择等等等等长长长长期期期期处处处处于于于于半半半半经经经经验验验验状状状状态态态态，致致致致使使使使油油油油井井井井生生生生产产产产能力得不到充分发挥，并造成系统资源和能源的浪费。能力得不到充分发挥，并造成系统资源和能源的浪费。能力得不到充分发挥，并造成系统资源和能源的浪费。能力得不到充分发挥，并造成系统资源和能源的浪费。311 1 节点系统的划分节点系统的划分求解点设置在下求解点设置在下求解点设置在下求解点设置在下泵深度处。泵深度处。泵深度处。泵深度处。油层、井筒与抽油油层、井筒与抽油油层、井筒与抽油油层、井筒与抽油设备的协调条件：设备的协调条件：设备的协调条件：设备的协调条件：kk质量守恒质量守恒质量守恒质量守恒kk能量守恒能量守恒能量守恒能量守恒kk热量守恒热量守恒热量守恒热量守恒32采油工程原理与设计采油工程原理与设计二、螺杆泵技术原理与优点优点：1）适应性强。适合粘度5000mPa.s以下的原油开采，原油中含砂量40%的情况下也可正常生产；不会发生气锁现象。螺杆泵采油流程示意图螺杆泵采油流程示意图33采油工程原理与设计采油工程原理与设计2）满足洗井需求。 实心杆螺杆泵洗井时需吊车配合将转子提起才能快速洗井，而空心转子螺杆泵可在不影响油井正常生产的情况下快速洗井。二、螺杆泵技术原理与优点34采油工程原理与设计采油工程原理与设计三、发现问题1）部分螺杆泵井下泵后初期产量高，生产短时间后，产液量下降明显，并且此类螺杆泵井井数逐渐增多，所占螺杆泵井总井数比例大。（泵效（泵效30%）数量比例：数量比例：38%泵效泵效30%-70%数量比例：数量比例：48%数量比例：数量比例：14%（泵效（泵效70%）泵效分布饼状图泵效分布饼状图352 2 主要计算模型主要计算模型 通通通通过过过过对对对对地地地地面面面面驱驱驱驱动动动动螺螺螺螺杆杆杆杆泵泵泵泵井井井井生生生生产产产产系系系系统统统统工工工工作作作作的的的的分分分分析析析析，相相相相对对对对于于于于常常常常规规规规有有有有杆杆杆杆泵泵泵泵井井井井而而而而言言言言，其其其其不不不不同同同同点点点点主主主主要要要要表表表表现现现现在在在在泵泵泵泵的的的的工工工工作作作作特特特特性性性性、抽抽抽抽油油油油杆杆杆杆柱柱柱柱运运运运动动动动规规规规律律律律和和和和受受受受力力力力状状状状况况况况以以以以及及及及地地地地面面面面设设设设备备备备工工工工作作作作原原原原理理理理等等等等三三三三个个个个方方方方面面面面，所所所所以以以以在在在在其其其其生生生生产产产产系系系系统统统统优优优优化化化化设设设设计计计计中中中中的的的的计计计计算算算算模模模模型型型型特特特特殊殊殊殊性性性性主主主主要要要要在在在在于于于于泵泵泵泵效效效效组组组组成成成成分分分分析析析析和和和和抽抽抽抽油油油油杆杆杆杆柱柱柱柱设设设设计计计计( ( ( (组组组组合合合合) ) ) )计算方法。计算方法。计算方法。计算方法。362.1 2.1 抽油杆柱轴向力计算模型抽油杆柱轴向力计算模型杆柱载荷：杆柱载荷：杆柱载荷：杆柱载荷：折算液折算液折算液折算液柱载荷：柱载荷：柱载荷：柱载荷：杆液的杆液的杆液的杆液的摩擦载荷：摩擦载荷：摩擦载荷：摩擦载荷：井口轴向力井口轴向力井口轴向力井口轴向力：37uu举升井筒流体的扭矩：举升井筒流体的扭矩：举升井筒流体的扭矩：举升井筒流体的扭矩：uu启动时驱动抽油杆柱的扭矩启动时驱动抽油杆柱的扭矩启动时驱动抽油杆柱的扭矩启动时驱动抽油杆柱的扭矩：uu正常生产时驱动抽油杆柱的扭矩：正常生产时驱动抽油杆柱的扭矩：正常生产时驱动抽油杆柱的扭矩：正常生产时驱动抽油杆柱的扭矩：2.2 2.2 抽油杆柱扭矩计算模型抽油杆柱扭矩计算模型uu杆液的摩擦扭矩：杆液的摩擦扭矩：杆液的摩擦扭矩：杆液的摩擦扭矩：uu启动时，抽油杆柱井口总扭矩：启动时，抽油杆柱井口总扭矩：启动时，抽油杆柱井口总扭矩：启动时，抽油杆柱井口总扭矩：uu正常生产时，抽油杆柱井口总扭矩：正常生产时，抽油杆柱井口总扭矩：正常生产时，抽油杆柱井口总扭矩：正常生产时，抽油杆柱井口总扭矩：382.3 2.3 抽油杆柱设计强度理论抽油杆柱设计强度理论 对抽油杆截面的力学分析可知，其危险点对抽油杆截面的力学分析可知，其危险点对抽油杆截面的力学分析可知，其危险点对抽油杆截面的力学分析可知，其危险点为二向应力状态，根据第四强度理论，抽油杆为二向应力状态，根据第四强度理论，抽油杆为二向应力状态，根据第四强度理论，抽油杆为二向应力状态，根据第四强度理论，抽油杆柱的强度条件为：柱的强度条件为：柱的强度条件为：柱的强度条件为：392.4 2.4 泵效组成分析泵效组成分析b实际泵效实际泵效实际泵效实际泵效b气体的影响气体的影响气体的影响气体的影响b体积系数变化的影响体积系数变化的影响体积系数变化的影响体积系数变化的影响b漏失的影响漏失的影响漏失的影响漏失的影响40第二节第二节 无杆泵采油基础无杆泵采油基础41一、电动潜油离心泵采油一、电动潜油离心泵采油(1) (1) 能量传递过能量传递过能量传递过能量传递过程程程程潜油电机潜油电机潜油电机潜油电机保护器保护器保护器保护器分离器分离器分离器分离器多级离心泵多级离心泵多级离心泵多级离心泵潜油电缆潜油电缆潜油电缆潜油电缆井井井井下下下下机机机机组组组组部部部部分分分分变压器变压器变压器变压器控制屏控制屏控制屏控制屏接线盒接线盒接线盒接线盒地地地地面面面面控控控控制制制制部部部部分分分分泄油阀泄油阀泄油阀泄油阀单流阀单流阀单流阀单流阀电力传电力传电力传电力传输部分输部分输部分输部分(2) (2) (2) (2) 地层流体举升过程地层流体举升过程地层流体举升过程地层流体举升过程42电潜泵举升方式的主要优点：电潜泵举升方式的主要优点：电潜泵举升方式的主要优点：电潜泵举升方式的主要优点：(1) (1) 排量大；排量大；排量大；排量大；(2) (2) 操作简单，管理方便；操作简单，管理方便；操作简单，管理方便；操作简单，管理方便；(3) (3) 能够较好地运用于斜井与水平井以及海上采油；能够较好地运用于斜井与水平井以及海上采油；能够较好地运用于斜井与水平井以及海上采油；能够较好地运用于斜井与水平井以及海上采油；(4) (4) 在防蜡方面有一定的作用。在防蜡方面有一定的作用。在防蜡方面有一定的作用。在防蜡方面有一定的作用。电潜泵举升方式的主要缺点电潜泵举升方式的主要缺点电潜泵举升方式的主要缺点电潜泵举升方式的主要缺点：(1) (1) 下入深度受电机功率、油套管直径、井筒高温等的限制；下入深度受电机功率、油套管直径、井筒高温等的限制；下入深度受电机功率、油套管直径、井筒高温等的限制；下入深度受电机功率、油套管直径、井筒高温等的限制；(2) (2) 比较昂贵，初期投资高；比较昂贵，初期投资高；比较昂贵，初期投资高；比较昂贵，初期投资高；(3) (3) 作业费用高和停产时间过长；作业费用高和停产时间过长；作业费用高和停产时间过长；作业费用高和停产时间过长；(4) (4) 电机、电缆易出现故障；电机、电缆易出现故障；电机、电缆易出现故障；电机、电缆易出现故障；(5) (5) 日常维护要求高。日常维护要求高。日常维护要求高。日常维护要求高。43图图图图10-14 10-14 开式水力活塞泵采油系统开式水力活塞泵采油系统开式水力活塞泵采油系统开式水力活塞泵采油系统二二 水力活塞泵采油水力活塞泵采油液马达液马达液马达液马达高压泵机组高压泵机组高压泵机组高压泵机组井下器具管柱结构井下器具管柱结构井下器具管柱结构井下器具管柱结构井口井口井口井口高压控制管汇高压控制管汇高压控制管汇高压控制管汇计量装置计量装置计量装置计量装置动力液处理装置动力液处理装置动力液处理装置动力液处理装置地面管线地面管线地面管线地面管线抽油泵抽油泵抽油泵抽油泵滑阀控制机构滑阀控制机构滑阀控制机构滑阀控制机构系系系系统统统统组组组组成成成成油井油井油井油井装置装置装置装置地面地面地面地面流程流程流程流程水力活塞泵井下机组水力活塞泵井下机组水力活塞泵井下机组水力活塞泵井下机组44工作原理：工作原理：工作原理：工作原理：动力液地面动力液地面动力液地面动力液地面加压；加压；加压；加压；油管或专用动力液管油管或专用动力液管油管或专用动力液管油管或专用动力液管输送输送输送输送；动力液被动力液被动力液被动力液被传至传至传至传至井下液马达处；井下液马达处；井下液马达处；井下液马达处；滑阀控制机构滑阀控制机构滑阀控制机构滑阀控制机构换向换向换向换向；动力液动力液动力液动力液驱动驱动驱动驱动液马达；液马达；液马达；液马达；液马达液马达液马达液马达做往复做往复做往复做往复运动运动运动运动；液马达通过活塞杆带动液马达通过活塞杆带动液马达通过活塞杆带动液马达通过活塞杆带动抽油泵抽油泵抽油泵抽油泵做往复做往复做往复做往复运动运动运动运动；原油被增压原油被增压原油被增压原油被增压举升举升举升举升。45适适应应条条件件主要缺点：主要缺点：主要缺点：主要缺点：油层深度与排量范围大；油层深度与排量范围大；油层深度与排量范围大；油层深度与排量范围大；含蜡；含蜡；含蜡；含蜡；稠油；稠油；稠油；稠油；井斜。井斜。井斜。井斜。(1) (1) (1) (1) 机组结构复杂，加工精度要求高；机组结构复杂，加工精度要求高；机组结构复杂，加工精度要求高；机组结构复杂，加工精度要求高；(2) (2) (2) (2) 地面流程大，投资高地面流程大，投资高地面流程大，投资高地面流程大，投资高( ( ( (规模效益规模效益规模效益规模效益) ) ) )；46(2) (2) (2) (2) 按动力液循环分类按动力液循环分类按动力液循环分类按动力液循环分类(3) (3) (3) (3) 按动力液性质分类按动力液性质分类按动力液性质分类按动力液性质分类水力活塞泵采油系统类型分类水力活塞泵采油系统类型分类水力活塞泵采油系统类型分类水力活塞泵采油系统类型分类：(1) (1) (1) (1) 按系统井数分类按系统井数分类按系统井数分类按系统井数分类乏动力液不与产出液混合。乏动力液不与产出液混合。乏动力液不与产出液混合。乏动力液不与产出液混合。乏动力液与产出液混合。乏动力液与产出液混合。乏动力液与产出液混合。乏动力液与产出液混合。单井流程系统；单井流程系统；单井流程系统；单井流程系统；多井集中泵站系统；多井集中泵站系统；多井集中泵站系统；多井集中泵站系统；大型集中泵站系统。大型集中泵站系统。大型集中泵站系统。大型集中泵站系统。闭式循环方式：闭式循环方式：闭式循环方式：闭式循环方式：开式循环方式：开式循环方式：开式循环方式：开式循环方式：原油动力液原油动力液原油动力液原油动力液水力活塞泵采油系统水力活塞泵采油系统水力活塞泵采油系统水力活塞泵采油系统水基动力液水基动力液水基动力液水基动力液水力活塞泵采油系统水力活塞泵采油系统水力活塞泵采油系统水力活塞泵采油系统47(4) (4) (4) (4) 按井下泵的安装方式分类按井下泵的安装方式分类按井下泵的安装方式分类按井下泵的安装方式分类固定式安装：固定式安装：固定式安装：固定式安装：整个泵随油管下入井内，优点是泵径大、整个泵随油管下入井内，优点是泵径大、整个泵随油管下入井内，优点是泵径大、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。排量大，缺点是起泵必须起油管。排量大，缺点是起泵必须起油管。排量大，缺点是起泵必须起油管。插入式安装：插入式安装：插入式安装：插入式安装：泵工作筒随大直径油管下入井内，而沉泵工作筒随大直径油管下入井内，而沉泵工作筒随大直径油管下入井内，而沉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。没泵机组则用小直径油管下入，插到泵工作筒内。没泵机组则用小直径油管下入，插到泵工作筒内。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：投入式安装：投入式安装：投入式安装：又分单管封隔式和平行管柱式，泵工作又分单管封隔式和平行管柱式，泵工作又分单管封隔式和平行管柱式，泵工作又分单管封隔式和平行管柱式，泵工作筒随油管下至井底，沉没泵机组则从油管中投入，使筒随油管下至井底，沉没泵机组则从油管中投入，使筒随油管下至井底，沉没泵机组则从油管中投入，使筒随油管下至井底，沉没泵机组则从油管中投入，使用液力下泵和起泵，优点是起下泵方便，缺点是泵径用液力下泵和起泵，优点是起下泵方便，缺点是泵径用液力下泵和起泵，优点是起下泵方便，缺点是泵径用液力下泵和起泵，优点是起下泵方便，缺点是泵径受到限制，排量较小。受到限制，排量较小。受到限制，排量较小。受到限制，排量较小。48最常用的三种水力活塞泵抽油装置最常用的三种水力活塞泵抽油装置最常用的三种水力活塞泵抽油装置最常用的三种水力活塞泵抽油装置(1) (1) (1) (1) 开式循环单管封隔器投入式水力活塞泵采油系统；开式循环单管封隔器投入式水力活塞泵采油系统；开式循环单管封隔器投入式水力活塞泵采油系统；开式循环单管封隔器投入式水力活塞泵采油系统；(2) (2) (2) (2) 闭式循环平行管柱投入式水力活塞泵采油系统；闭式循环平行管柱投入式水力活塞泵采油系统；闭式循环平行管柱投入式水力活塞泵采油系统；闭式循环平行管柱投入式水力活塞泵采油系统；(3) (3) (3) (3) 开式循环平行管柱投入式水力活塞泵采油系统。开式循环平行管柱投入式水力活塞泵采油系统。开式循环平行管柱投入式水力活塞泵采油系统。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。平行旁通管为乏动力液的流道。平行旁通管为乏动力液的流道。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。平行管通到封隔器下部，以排放封隔器下部聚集的气体。平行管通到封隔器下部，以排放封隔器下部聚集的气体。平行管通到封隔器下部，以排放封隔器下部聚集的气体。49图图图图10-14 10-14 开式水力活塞泵采油系统开式水力活塞泵采油系统开式水力活塞泵采油系统开式水力活塞泵采油系统图图图图10-15 10-15 闭式水力活塞泵采油系统闭式水力活塞泵采油系统闭式水力活塞泵采油系统闭式水力活塞泵采油系统50图图图图10-16 10-16 射流泵采油井下系统示意图射流泵采油井下系统示意图射流泵采油井下系统示意图射流泵采油井下系统示意图三、水力射流泵采油三、水力射流泵采油高压泵机组高压泵机组高压泵机组高压泵机组井下器具管柱结构井下器具管柱结构井下器具管柱结构井下器具管柱结构井口井口井口井口高压控制管汇高压控制管汇高压控制管汇高压控制管汇计量装置计量装置计量装置计量装置动力液处理装置动力液处理装置动力液处理装置动力液处理装置地面管线地面管线地面管线地面管线系系系系统统统统组组组组成成成成油井油井油井油井装置装置装置装置地面地面地面地面流程流程流程流程射流泵射流泵射流泵射流泵51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。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。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。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。优点优点优点优点：(1) (1) (1) (1) 没有运动部件，结构紧凑，泵排量范围大没有运动部件，结构紧凑，泵排量范围大没有运动部件，结构紧凑，泵排量范围大没有运动部件，结构紧凑，泵排量范围大(2) (2) (2) (2) 由于可利用动力液的热力及化学特性，适用于高由于可利用动力液的热力及化学特性，适用于高由于可利用动力液的热力及化学特性，适用于高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。凝油、稠油、高含蜡油井。凝油、稠油、高含蜡油井。凝油、稠油、高含蜡油井。水力射流泵举升原理水力射流泵举升原理水力射流泵举升原理水力射流泵举升原理(3) (3) (3) (3) 对定向井、水平井和海上丛式井的举升有良好的适对定向井、水平井和海上丛式井的举升有良好的适对定向井、水平井和海上丛式井的举升有良好的适对定向井、水平井和海上丛式井的举升有良好的适应性。应性。应性。应性。52图图图图10-17 10-17 井下射流泵工作示意图井下射流泵工作示意图井下射流泵工作示意图井下射流泵工作示意图射流泵工作原理：射流泵工作原理：射流泵工作原理：射流泵工作原理：动力液地面动力液地面动力液地面动力液地面加压；加压；加压；加压；油管或专用动力液管油管或专用动力液管油管或专用动力液管油管或专用动力液管输送输送输送输送；动力液被动力液被动力液被动力液被传至传至传至传至井下喷嘴；井下喷嘴；井下喷嘴；井下喷嘴；通过喷嘴将通过喷嘴将通过喷嘴将通过喷嘴将压能转换动能压能转换动能压能转换动能压能转换动能；嘴后形成嘴后形成嘴后形成嘴后形成低压区低压区低压区低压区；动力液与油层产出液在喉管中动力液与油层产出液在喉管中动力液与油层产出液在喉管中动力液与油层产出液在喉管中混合混合混合混合；经扩散管经扩散管经扩散管经扩散管动能转换成压能动能转换成压能动能转换成压能动能转换成压能；混合液的压力提高后被举升到地面混合液的压力提高后被举升到地面混合液的压力提高后被举升到地面混合液的压力提高后被举升到地面。水力射流泵排量、水力射流泵排量、水力射流泵排量、水力射流泵排量、扬程取决于喷嘴扬程取决于喷嘴扬程取决于喷嘴扬程取决于喷嘴面积与喉管面积面积与喉管面积面积与喉管面积面积与喉管面积的比值。的比值。的比值。的比值。( (完完完完) )53