抽油机工作原理01

抽油机基础知识培训

目

录

一、抽油机结构及工作原理 二、抽油杆和抽油泵 三、抽油机日常检查与技术管理 四、抽油机常见故障判断及处理方法

1、抽油装置

抽油机 设 备 组 成 抽油杆 抽油泵 其它附件1-吸入阀；2-泵筒； 3-柱塞； 4-排出阀； 5-抽油杆；6-油管； 7-套管； 8-三通； 9-盘根盒；10-驴头； 11-游梁； 12-连杆； 13-曲柄； 14-减速箱； 15-动力机

2、抽油机有杆深井泵采油的主要地面设备， 有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化为机械 能，包括游梁式抽油机和无游梁式抽油机两种。 包括游梁式抽油机 无游梁式抽油机两种。 游梁式抽油机和 两种

新型抽油机：节能、加大冲程。 新型抽油机：节能、加大冲程。

异相型游梁式抽油机节 能

异形游梁式抽油机 双驴头游梁式抽油机 链条式抽油机

加大冲程

宽带传动抽油机 液压抽油机

工作原理工作时，动力机 工作时， 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 柄轴， 速旋转。曲柄通过连 速旋转。 杆经横梁带动游梁作 上下摆动。挂在驴头 上下摆动。 上的悬绳器便带动抽游梁式抽油机主要由游梁—连杆 曲柄机构 游梁式抽油机主要由游梁 连杆—曲柄机构、 连杆 曲柄机构、 减速装置、动力设备和辅助设备四大部分组成。 减速装置、动力设备和辅助设备四大部分组成。

油杆柱作往复运动。 油杆柱作往复运动。

游梁式抽油机系列型号表示方法CYJ 12—3.3—70(H) F(Y,B,Q) 12—3.3—70( F(Y,平衡方式代号 F:复合平衡 Y:游梁平衡 B:曲柄平衡 Q:气动平衡

减速箱齿轮形代号， 减速箱齿轮形代号 ， H 为点啮合双 圆弧齿轮， 圆弧齿轮，省略渐开线人字齿轮 减速箱曲柄轴最大允许扭矩,kN 减速箱曲柄轴最大允许扭矩,kN·m ,kN· 光杆最大冲程，m 光杆最大冲程， 悬点最大载荷，120 kN 悬点最大载荷， CYJ - 常规型 游梁式抽油机系列代号 CYJQ - 前置型 CYJY - 异相型

双驴头抽油机

通过改变抽油机扭矩因数的变 化规律来加强平衡效果， 化规律来加强平衡效果 ， 达到节能 目的。 它是以常规机为基础模型， 目的 。 它是以常规机为基础模型 ， 对其四杆机构进行了关键性的技术 变革， 变革 ， 采用了特殊曲线型的游梁后 臂 、 游梁与横梁之间采用柔性连接 结构， 以得到摇杆( 游梁后臂) 结构 ， 以得到摇杆 ( 游梁后臂 ) 长 度 、 连杆长度随曲柄转角的变化而 变化的特殊四杆机构， 变化的特殊四杆机构，即"变参数四 杆机构",形成了一种能适应采油实 杆机构" 际工况的新型动力传动的抽油机主 结构。 结构。

该机工作时，

依靠其游梁后臂有效长度的有规律变化实现负 该机工作时， 载大时平衡力矩大，负载小时平衡力矩小的工作状态， 载大时平衡力矩大，负载小时平衡力矩小的工作状态，从而加强 抽油机的平衡效果，实现节能意图。 抽油机的平衡效果，实现节能意图。

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一、抽油机结构及工作原理 二、抽油杆和抽油泵 三、抽油机日常检查与技术管理 四、抽油机常见故障判断及处理方法

1、抽油泵：机械能转化为流体压能的设备 抽油泵： 一般要求： 一般要求：a.结构简单，强度高，质量好，连接部分密封可靠； a.结构简单，强度高，质量好，连接部分密封可靠； 结构简单 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， b.制造材料耐磨和抗腐蚀性好，使用寿命长； c.规格类型能满足油井排液量的需要，适应性强； 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 d.便于起下 便于起下； d.便于起下； e.结构上应考虑防砂 防气， 结构上应考虑防砂、 e.结构上应考虑防砂、防气，并带有必要的辅助设备

主要组成: 主要组成:工作筒(外筒和衬套) 柱塞及游动阀(排出阀) 工作筒(外筒和衬套)、柱塞及游动阀(排出阀)和固定阀 吸入阀) (吸入阀)

分

类:

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： 管式泵和杆式泵

管式泵：外筒和衬套在地面组装好接在油管 管式泵：下部先下入井内，然后投入固定阀，最后再把柱塞 下部先下入井内，然后投入固定阀， 接在抽油杆柱下端下入泵内。 接在抽油杆柱下端下入泵内。

特点：结构简单、成本低，排量大。但检泵 特点：结构简单、成本低，排量大。A-管式泵

时必须起出油管，修井工作量大，故适用于下泵深 时必须起出油管，修井工作量大， 度不很大，产量较高的油井。 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 杆式泵：柱的下端整体通过油管下入井内， 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， 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。 时不需要起油管。

特点：结构复杂，制造成本高，排量小， 特点：结构复杂，制造成本高，排量小，修B-杆式泵

井工作量小。杆式泵适用于下泵深度大、 井工作量小。杆式泵适用于下泵深度大、产量较小 的油井。 的油井。

2、泵的工作原理：抽汲过程 泵的工作原理：① 上冲程 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， 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。 泵内压力降低，固定阀在环形空间液 泵内压力降低， 柱压力(沉没压力) 柱压力(沉没压力)与泵内压力之差的作用 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。

泵吸入的条件： 泵吸入的条件： 泵内压力(吸入压力)低于沉没压力。 泵内压力(吸入压力)低于沉没压力。A-上冲程

② 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。 泵内压力增加，当泵内压力大于柱塞以上 泵内压力增加， 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， 使泵排出液体。 使泵排出液体。 泵排出的条件： 泵排出的条件： 泵内压力(排出压力) 泵内压力(排出压力)高于柱塞以上的液柱 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， 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：光杆从上死点到下死点的距离。 光杆冲程：光杆从上死点到下死点的距离。B-下冲程

抽油泵理论排量理论排量是抽油泵在理想的情况下， 理论排量是抽油泵在理想的情况下，活塞一个冲程可排 出的液量叫泵的理论排量， 出的液量叫泵的理论排量，在数值上等于活塞上移一个冲程 时所让出的体积。其公式为： 时所让出的体积。其公式为：Q理=系数 冲程 冲次 系数*冲程 系数 冲程*冲次

Q理=1440*S*n*(∏*D2/4) 理 ( ) 抽油泵理论排量， 式中 Q理——抽油泵理论排量，m3/d; 理 抽油泵理论排量 S——抽油机井冲程，m; 抽油机井冲程， ; 抽油机井冲程 n ——抽油机井冲次 抽油机井冲次,min-1 抽油机井冲次 D ——稠油泵泵径，mm; 稠油泵泵径， 稠油泵泵径

系数=1440*(∏*D2/4) ( 系数 )抽油泵系数统计表 泵径mm 泵径mm 系数 32 1.16 38 1.63 44 2.19 56 3.54 70 5.54 83 7.79

β ηλ

抽油泵机泵效 抽油机井的实际产液量与抽油泵的理论排量的 比值： 比值： η = Q 实 /( ρ 液 * Q 理 ) 100 % *抽油机井实际产液量； 式中 Q 实 ——抽油机井实际产液量； 抽油机井实际产液量

ρ液

η

——采出液相对密度； 采出液相对密度； 采出液相对密度 ——抽油机井泵效，%。 抽油机井泵效， 。 抽油机井泵效

3、抽油杆：能量传递工具。 抽油杆：能量传递工具。

1-外螺纹接头； 外螺纹接头； 卸荷槽； 2-卸荷槽； 推承面台肩； 3-推承面台肩； 扳手方径； 4-扳手方径； 凸缘； 5-凸缘； 6-圆弧过渡区

抽油杆的杆体直径分

别为13、16、19、22、25、28mm, 抽油杆的杆体直径分别为13、16、19、22、25、28mm, 分别为13 抽油杆的长度一般为8000mm或7620mm,另外， 抽油杆的长度一般为8000mm或7620mm,另外，为了调节 一般为8000mm 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。 抽油杆的强度： 级杆(570MPa) (570MPa)、 级杆(810MPa) 抽油杆的强度：C级杆(570MPa)、D级杆(810MPa) 接箍是抽油杆组合成抽油杆柱时的连接零件。 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 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：连接等直径的抽油杆 普通接箍： 异径接箍：用于连接不同直径的抽油杆 异径接箍： 特种接箍：主要有滚轮式接箍和滚珠式接箍，用于斜 特种接箍：主要有滚轮式接箍和滚珠式接箍， 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

扶正器

β ηλ

4、抽油泵井配套工具

图1 滚轮扶正器

图2 旋卡扶正器

图3多 功能防偏磨扶正器 多

图4 同曲率扶正器

图5 双向保护接箍图

3、油管音标在井筒内油管上安装的声音波反 音标在井筒内油管上安装的声音波反 射装置(测试液面) 射装置(测试液面) 泄油器修井时打开泄油器可以将油管 泄油器修井时打开泄油器可以将油管 里面的油泄掉 气锚、筛管、喇叭口进液口 气锚、筛管、喇叭口进液口

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