抽油机示功图分析

功图量油

抽油机井示功图间接测量方法评价研究

檀朝东 罗小明 赵海涛 张杰

（1 中国石油大学（北京）石油工程教育部重点实验室 北京昌平 102249；2 中石油大港油田公司

天津 300280；3 北京雅丹石油技术开发有限公司 北京昌平 102200 ） 1,3233

摘要 本文通过对当前间接测量示功图方法进行了综述，分析了油管受力图转化法、功率转化法、功率损耗转化法等的理论基础、可行性、局限性。研究表明，无论是油管受力图转化法还是功率转化法，由于其理论基础薄弱，使用条件苛刻，在实际应用中都有很大的局限性，致使其在实际应用中很难推广。

关键词 示功图 功率曲线 间接测量 方法评价

1 引言

目前油井开采主要是采用抽油机有杆泵系统，通过测试抽油机井的示功图来诊断油井的工作状况。抽油机井的示功图是通过在悬点夹持载荷传感器直接测得，从而进行油井工况诊断、液量计量等方面的应用。由于受到载荷传感器易老化、使用寿命短、容易飘移以及人为破坏严重等限制，许多学者尝试应用其它间接方法得到示功图。例如：通过油管受力图进行工况诊断和示功图求解；功率曲线图、抽油机的基础参数、转化关系相结合，计算抽油机井的示功图

相结合，应用能量守恒原理，从而得出抽油机井

石油专业知识

目前，游梁式抽油机是应用最普遍的石油开采机械装置之一，也是油田耗电大户，其用电量约占油田总用电量的40％，总体效率很低。由于起动时，要重新挂吊绳，电机需通过连竿将配重支起，故初始状态要求拖动电机的起动转矩是抽油机运行时负载的3～4倍，甚至更大，起动转矩是游梁式抽油机选配电机的第一要素。起动转矩适用，则负载功率必然匹配不佳，即产生所谓“大马拉小车”现象。在轻载工况下，电机效率和功率因数都很低，造成原油开采的电费成本居高不下，能源浪费十分严重[1]。

针对抽油机“大马拉小车”的能源浪费问题，人们从起动转矩和高效率方面研制了各种特种电机。如：双定子电动机、水磁同步电动机、超高转差率电动机等，但普遍存在工艺复杂、制造成本高、效率较低等缺陷[2]，游梁式抽油机能源浪费问题并未根本解决。由于盘式电动机具有功率密度大，铁心利用率高，定、转子平行放置，易实现高起动转矩等特点，

因此较适合作为游梁式抽油机的配套电机。目前盘式异步电动机的应用还停留在小功率范围。

1盘式电动机设计

1．1盘式电动机的结构

盘式电动机气隙磁通为轴向，载流导体沿径向放置。定、转子铁心呈圆盘状，由铁心冲卷机冲制，卷绕而成[3]。两者在空间上呈平面相对放置，有利机于散热，因而可选较高的

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、

中国石化游梁式抽油机采购技术规范

中国石化游梁式抽油机

采购技术规范

- 1 -

目 录

1总则……………………………………………………………………………………………3 2产品描述………………………………………………………………………………………3 3执行标准………………………………………………………………………………………3 4产品分类………………………………………………………………………………………4 5基本参数………………………………………………………………………………………4 6 技术要求…………………………………………………………………………………… …5 6.1 一般要求. ……………………………………………………………………………… …5 6.2主要零部件设计要求……………………………………………………………………. …9 7产品试验方法及检验规则……………………………………………………10 7.1主要技术要求的检验方法……………………………………………………...11 7.2 减速器型式试验方法…………………………………………………………………..…11 7.3 型式检验…………………………………………………………………

示功图分析

目前生产油井多是抽油机井，泵挂1000-2200米之间，想要真正对油井的生产有有个深入、细致的了解，必须采取很多手段，如：测示功图、动液面、电流、量油等。抽油机井的管理水平，关系到油田的整体经济效益。要做好抽油机井的管理工作，必须取全取准各项生产资料，并作出正确的分析，制定抽油机井的合理工作制度，采取切实有效的合理措施，加强和提高抽油机井的日常管理水平。

示功图的测试是对抽油机井的管、杆、泵的工作状况的很好的诊断。通过对负荷和图形的 变化，正确的示功图分析，可以判断油井的工作制度是否合理，影响泵效和不出油的原因，确定合理的采油工艺措施和检泵周期。 一．示功图的测试

基准示功图：

1.基准示功图的意义：就是分析模板。

在油井新的状态下建立的基准示功图对以后的采油管理和测试会起到很大的作用，通过载荷的变化可以观察摩擦力的变化和液面的变化，对井筒和地层精细管理起到很大的作用，特别是在目前高含水阶段的采油生产。

基准示功图还可以指导动液面的测试。动液面的准确测试是目前的局级技术难题。动液面是油套环空的，油套环空很小，只要有很小的东西就会阻碍声波的传播，液面的确定不能光看液面曲线，必须与示功图对比分析。

基准示功图最重要的作用是资料的互相验

示功图分析

目前生产油井多是抽油机井，泵挂1000-2200米之间，想要真正对油井的生产有有个深入、细致的了解，必须采取很多手段，如：测示功图、动液面、电流、量油等。抽油机井的管理水平，关系到油田的整体经济效益。要做好抽油机井的管理工作，必须取全取准各项生产资料，并作出正确的分析，制定抽油机井的合理工作制度，采取切实有效的合理措施，加强和提高抽油机井的日常管理水平。

示功图的测试是对抽油机井的管、杆、泵的工作状况的很好的诊断。通过对负荷和图形的 变化，正确的示功图分析，可以判断油井的工作制度是否合理，影响泵效和不出油的原因，确定合理的采油工艺措施和检泵周期。 一．示功图的测试

基准示功图：

1.基准示功图的意义：就是分析模板。

在油井新的状态下建立的基准示功图对以后的采油管理和测试会起到很大的作用，通过载荷的变化可以观察摩擦力的变化和液面的变化，对井筒和地层精细管理起到很大的作用，特别是在目前高含水阶段的采油生产。

基准示功图还可以指导动液面的测试。动液面的准确测试是目前的局级技术难题。动液面是油套环空的，油套环空很小，只要有很小的东西就会阻碍声波的传播，液面的确定不能光看液面曲线，必须与示功图对比分析。

基准示功图最重要的作用是资料的互相验

E q u i p me n t Ma n u f a c t u r i n g T e c h n o l o g y No . 5, 2 0 1 3

直线电机驱动抽油机的设计张静双(天津机电职业技术学院机械系，天津 3 0 0 1 3 1 )摘要：目前一般的油田抽油设备主要是常规游梁式抽油机，但是存在能源消耗高，效益低的问题。直线电机抽油机由直线电机驱动，取消了复杂的机械传动变速环节，将传统的旋转式驱动器改变为直线往复驱动，使直线电机抽油机具有了更完善的运动性能，动力性能和的平衡效果。本文介绍的直线电机抽油机的工作原理，说明了直线电机抽油机的特 .占’

和优势。探讨了在国内外的发展现状以及存在的问题。完成总体方案设计的直线电机抽油机，并选择了抽油机的主要电机部分。本装置是机电一体化的设备，主要分析了抽油机的载荷并对天轮进行了强度分析。 关键词：直线电机；抽油机；天轮；结构设计中图分类号： T G5 1 文献标识码： A 文章编号： 1 6 7 2— 5 4 5 X ( 2 0 1 3) 0 5— 0 2 6 6— 0 4

它的冲程长度、上冲行程时间、下冲行程时间、分采油设备的开发及技术水平的的要求也越来越高。 别连续可调，能很方便地实

E q u i p me n t Ma n u f a c t u r i n g T e c h n o l o g y No . 5, 2 0 1 3

直线电机驱动抽油机的设计张静双(天津机电职业技术学院机械系，天津 3 0 0 1 3 1 )摘要：目前一般的油田抽油设备主要是常规游梁式抽油机，但是存在能源消耗高，效益低的问题。直线电机抽油机由直线电机驱动，取消了复杂的机械传动变速环节，将传统的旋转式驱动器改变为直线往复驱动，使直线电机抽油机具有了更完善的运动性能，动力性能和的平衡效果。本文介绍的直线电机抽油机的工作原理，说明了直线电机抽油机的特 .占’

和优势。探讨了在国内外的发展现状以及存在的问题。完成总体方案设计的直线电机抽油机，并选择了抽油机的主要电机部分。本装置是机电一体化的设备，主要分析了抽油机的载荷并对天轮进行了强度分析。 关键词：直线电机；抽油机；天轮；结构设计中图分类号： T G5 1 文献标识码： A 文章编号： 1 6 7 2— 5 4 5 X ( 2 0 1 3) 0 5— 0 2 6 6— 0 4

它的冲程长度、上冲行程时间、下冲行程时间、分采油设备的开发及技术水平的的要求也越来越高。 别连续可调，能很方便地实

绪论

CYJY12-4.8-73HB型抽油机设计

1 绪 论

1.1抽油机的应用

油田开采原油的方法分为两类：一类是利用地层本身的能量来举升原油，称为自喷采油法，常见于新开发且储量大的一些油田；另一类是到了油田开发的中后期，地层本身能量不足以使原油产生自喷，必须人为地利用机械设备将原油举升到地面，称为人工举升采油法或机械采油法[1]。

上述采油方法中不利用抽油杆传递能量的抽油设备统称为无杆抽油设备，利用抽油杆上下往复进行驱动的抽油设备统称为有杆抽油设备。利用抽油杆旋转运动驱动井下单螺旋泵装置，虽然也有抽油杆，但习惯上不列入有杆抽油设备[3]。

有杆泵采油技术是应用最早也最为广泛的一种人工举升机械采油方法。有杆抽油系统主要有三部分组成：一是地面驱动设备即抽油机，它由电动机、减速器和四连杆机构(包括曲柄、连杆和游梁)等组成：二是井下的抽油泵(包括吸入阀、泵筒、柱塞和排出阀等)，安装于油管的下端：三是抽油杆，它把地面驱动设备的运动和动力传给井下抽油泵。

抽油机是一种把原动机的连续圆周运动变成往复自线运动，通过抽油杆带动抽油泵进行抽油的机械设备。游梁式抽油机是机械采油设备中问世最早的抽油机机种，1919年美国就开始批量生产这种抽油机

抽油机现场维护保养管理及操作流程

第一章 总则

第一条 为提高生产设备使用周期，确保生产设备正常运转，做到正确使用、精心维护，使设备长期处于良好状态，结合王沟门采油大队实际情况，特制定本办法。

第二条 本办法适用于本大队所辖区队、井场设备维护保养管理工作。

第二章 组织机构及职责

第一条 大队成立设备维护保养管理领导小组，由分管设备副大队长直接领导。设备维护保养管理分三级管理，即大队、区队、班站。大队设备组和材料组以监督为主、区队维护组负责实施。

第二条 设备管理目的：

安全第一、科学管理、合理使用、高效生产 第三条、设备管理措施 （一）建立健全设备管理台帐

1、大队、各区队、班站必须建立健全设备管理台帐、档案。

2、设备管理台帐包括：《生产设备维护保养记录》、《设备维修登记》、《井区抽油机档案》、《井区电动机档案》等。

3、设备管理台帐包括内容：

（1）设备的名称、类别、数量、规格、型号、统一编号； （2）设备的投产、使用、维护、维修、更换日期；

（3）值班人员当班记录，维修、保养、检查、交接班记录。 （二）设备的使用管理

1、设备日常管理由所在井区班站长负责；区队设备维护组负责技术指导和维修、监督、检