第六章機(jī)械采油技術(shù)

1、第六章第六章 機(jī)械采油機(jī)械采油石油工程概論石油工程概論采油工程采油工程一、抽油裝置一、抽油裝置 工作時(shí)，動(dòng)力（電動(dòng)機(jī)）設(shè)備的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)工作時(shí)，動(dòng)力（電動(dòng)機(jī)）設(shè)備的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)減速箱和游梁連桿曲柄轉(zhuǎn)化成抽油機(jī)驢頭通過(guò)減速箱和游梁連桿曲柄轉(zhuǎn)化成抽油機(jī)驢頭的低速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)抽油桿帶動(dòng)井下深井泵作上的低速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)抽油桿帶動(dòng)井下深井泵作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，把油抽到地面。下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，把油抽到地面。 抽油機(jī)是有桿深井泵采油的主要地面設(shè)備，抽油機(jī)是有桿深井泵采油的主要地面設(shè)備，它將它將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，包括游梁式抽油機(jī)和，包括游梁式抽油機(jī)和無(wú)游梁式抽油機(jī)兩種。無(wú)游梁式抽油機(jī)兩種。工作原

2、理工作原理分類分類后置式和前置式后置式和前置式 后置式后置式前置式前置式普通抽油桿、玻璃纖維抽油桿和空普通抽油桿、玻璃纖維抽油桿和空心心抽油桿抽油桿用于連接驢頭與井下抽油泵，對(duì)強(qiáng)度用于連接驢頭與井下抽油泵，對(duì)強(qiáng)度有一定的要求。有一定的要求。作用作用種類種類抽油桿的規(guī)格：抽油桿的規(guī)格：工作筒工作筒( (外筒和襯套外筒和襯套) )、柱塞、游動(dòng)凡爾（游、柱塞、游動(dòng)凡爾（游動(dòng)閥）、固定凡爾（固定閥）動(dòng)閥）、固定凡爾（固定閥）管式泵管式泵和和桿式泵桿式泵（按與油管連接方式）（按與油管連接方式）主要主要組成組成分類管式泵管式泵A-A-管式泵管式泵11油管；油管；33柱塞；柱塞；44游動(dòng)凡爾；游動(dòng)凡爾；55

3、工作筒；工作筒；66固定凡爾固定凡爾 缺點(diǎn)缺點(diǎn)工作筒在地面組裝好后接在油管工作筒在地面組裝好后接在油管柱下端，隨油管一起下入井內(nèi)，柱下端，隨油管一起下入井內(nèi)，然后投入固定凡爾，最后把柱塞然后投入固定凡爾，最后把柱塞接在抽油桿柱下端下入泵筒內(nèi)。接在抽油桿柱下端下入泵筒內(nèi)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，在相同結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，在相同油管直徑允許下入的泵徑較桿式油管直徑允許下入的泵徑較桿式泵大，因而排量大。泵大，因而排量大。檢泵時(shí)要起出全部油管，費(fèi)工費(fèi)檢泵時(shí)要起出全部油管，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，適用于淺井、大排量（高時(shí)，適用于淺井、大排量（高產(chǎn)）、中等下泵深度的油井。產(chǎn)）、中等下泵深度的油井。桿式泵桿式泵B-B-桿

4、式泵桿式泵11油管；油管；22鎖緊卡；鎖緊卡；33柱塞柱塞44游動(dòng)凡爾；游動(dòng)凡爾；55工作筒；工作筒；66固定凡爾固定凡爾 缺點(diǎn)缺點(diǎn)把活塞、固定凡爾和工作筒組裝把活塞、固定凡爾和工作筒組裝成一個(gè)整體，接在抽油桿柱的下成一個(gè)整體，接在抽油桿柱的下端整體通過(guò)油管下入井內(nèi)端整體通過(guò)油管下入井內(nèi)檢泵、提泵時(shí)不必起出油管，大檢泵、提泵時(shí)不必起出油管，大大縮短了作業(yè)時(shí)間，同時(shí)沒(méi)有固大縮短了作業(yè)時(shí)間，同時(shí)沒(méi)有固定凡爾打撈裝置，余隙小，適用定凡爾打撈裝置，余隙小，適用于含氣井。于含氣井。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，相同油管直結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，相同油管直徑允許下入的泵徑小。徑允許下入的泵徑小。 抽油桿柱帶活柱塞一起向上運(yùn)

5、動(dòng)，抽油桿柱帶活柱塞一起向上運(yùn)動(dòng)，由于油由于油管內(nèi)活塞以上的液柱壓力作用在柱塞上，游動(dòng)管內(nèi)活塞以上的液柱壓力作用在柱塞上，游動(dòng)閥受管內(nèi)液柱壓力而關(guān)閉，閥受管內(nèi)液柱壓力而關(guān)閉，液體排出井口液體排出井口。 泵內(nèi)壓力泵內(nèi)壓力( (吸入壓力吸入壓力) )低于沉沒(méi)壓力。低于沉沒(méi)壓力。 泵內(nèi)壓力降低，固定閥在環(huán)形空間液柱壓泵內(nèi)壓力降低，固定閥在環(huán)形空間液柱壓力力( (沉沒(méi)壓力沉沒(méi)壓力) )與泵內(nèi)壓力之差的作用下被打開(kāi)與泵內(nèi)壓力之差的作用下被打開(kāi), ,液體進(jìn)入泵內(nèi)液體進(jìn)入泵內(nèi)。 柱塞下行，固定閥在重力作用下關(guān)閉柱塞下行，固定閥在重力作用下關(guān)閉。泵。泵內(nèi)壓力增加，當(dāng)泵內(nèi)壓力大于柱塞以上液柱壓內(nèi)壓力增加，當(dāng)泵內(nèi)

6、壓力大于柱塞以上液柱壓力時(shí)，游動(dòng)閥被頂開(kāi)。柱塞下部的液體通過(guò)游力時(shí)，游動(dòng)閥被頂開(kāi)。柱塞下部的液體通過(guò)游動(dòng)閥進(jìn)入柱塞上部，使動(dòng)閥進(jìn)入柱塞上部，使泵向油管排出液體泵向油管排出液體。 泵內(nèi)壓力高于柱塞以上的液柱壓力。泵內(nèi)壓力高于柱塞以上的液柱壓力。 柱塞上、下抽汲一次為一個(gè)柱塞上、下抽汲一次為一個(gè)沖程，可沖程，可分為上沖程和下沖程，分為上沖程和下沖程，在一個(gè)沖程內(nèi)完成在一個(gè)沖程內(nèi)完成進(jìn)油與排油的過(guò)程。沖程是描述抽油泵工進(jìn)油與排油的過(guò)程。沖程是描述抽油泵工作的參數(shù)。作的參數(shù)。 一分鐘內(nèi)完成的沖程次數(shù)叫沖數(shù)（一分鐘內(nèi)完成的沖程次數(shù)叫沖數(shù)（N N）第二節(jié) 抽油機(jī)懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律 抽油機(jī)四連桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖抽油機(jī)四連

7、桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖固定桿固定桿曲柄曲柄連桿連桿游梁游梁后臂后臂懸點(diǎn)所承受的載荷抽油桿的重力抽油桿的重力活塞上的液柱載荷活塞上的液柱載荷慣性載荷慣性載荷其它其它載荷載荷摩擦摩擦載荷載荷抽油桿與油管柱塞與襯套抽油桿與液柱液柱與油管液體通過(guò)游動(dòng)凡爾沉沒(méi)壓力井口回壓振動(dòng)(3) (3) 漏失影響漏失影響(1) (1) 抽油桿柱和油管柱的彈性伸縮抽油桿柱和油管柱的彈性伸縮(2) (2) 氣體和充不滿的影響氣體和充不滿的影響(4) (4) 體積系數(shù)的影響體積系數(shù)的影響tQQ /液柱載荷交變作用液柱載荷交變作用抽油桿柱變速運(yùn)動(dòng)抽油桿柱變速運(yùn)動(dòng)抽油桿柱振動(dòng)抽油桿柱振動(dòng)抽油桿柱變形抽油桿柱變形 在上下沖程中由于活塞以上的液柱重量交替在上下沖程中由于活塞以上的液柱重量交替地作用于油管和抽油桿上，引起油管和抽油桿周地作用于油管和抽油桿上，引起油管和抽油桿周期性地增載和減載，從而引起彈性伸縮。期性地增載和減載，從而引起彈性伸縮。氣體對(duì)沖滿程度的影響氣體對(duì)沖滿程度的影響抽油泵吸入口壓抽油泵吸入口壓力常低于飽和壓力常低于飽和壓力，有氣體進(jìn)泵。力，有氣體進(jìn)泵。影響進(jìn)泵的液體影響進(jìn)泵的液體量，使得泵效降量，使得泵效降低。低?！皻怄i氣鎖”現(xiàn)現(xiàn)象象 表示泵的充滿程度，其值為泵內(nèi)吸入液體與活塞讓出體積之比：plVV pVlV 充滿系數(shù)越大，泵效就越高。充滿系數(shù)越大，泵效就越高。正常情況下，泵效在正常情況下，泵效在0.7-0