采油系统概述
有杆泵采油工作原理
有杆泵采油工作原理一、引言有杆泵采油是一种常见的油田采油方式，其主要原理是利用有杆泵将井底的原油抽到地面。
本文将详细介绍有杆泵采油的工作原理。
二、有杆泵采油的组成1. 有杆泵有杆泵是有杆泵采油系统中最重要的部分，其结构包括上接头、下接头、抽吸管、驱动装置等部分。
其中，上接头连接井口设备，下接头连接抽吸管，抽吸管负责将原油输送到地面，驱动装置则提供动力使得有杆泵能够正常运行。
2. 抽吸管抽吸管是将井底原油输送到地面的关键部件。
其结构包括铁制或者塑料制成的管道和连接器等部分。
在使用时需要根据实际情况选择合适的长度和直径。
3. 驱动装置驱动装置主要负责为有杆泵提供动力，在实际应用中可以选择电机、内燃机等不同类型的驱动装置。
三、有杆泵采油的工作原理1. 抽吸过程当有杆泵开始运行时，驱动装置会提供动力，使得有杆泵开始运转。
此时，抽吸管会下沉到井底，并且通过自身的重力将原油吸入管道中。
2. 推送过程当抽吸管内充满了原油之后，有杆泵将开始推送抽吸管并且将原油输送到地面。
在这个过程中，有杆泵的活塞会向下移动，并且将原油从抽吸管中压出。
3. 重复循环一旦有杆泵完成了一次推送过程之后，它就会开始重复进行抽吸和推送的循环。
这个过程可以持续进行数小时或者数天，直到井底的原油被完全采集出来。
四、有杆泵采油的优缺点1. 优点（1）采集效率高：由于有杆泵能够不断地进行抽吸和推送的循环，因此其采集效率非常高。
（2）使用成本低：相比其他采油方式而言，有杆泵采油所需的设备和人力成本都非常低。
（3）适用范围广：由于其结构简单，因此有杆泵采油可以适用于多种不同类型的油田。
2. 缺点（1）维护成本高：由于有杆泵采油需要经常进行维护和保养，因此其维护成本相对较高。
（2）使用寿命短：由于有杆泵采油的结构比较简单，因此其使用寿命相对较短。
（3）易受外界环境影响：由于有杆泵采油需要在井下进行操作，因此其易受到外界环境的影响，例如地震等。
五、总结有杆泵采油是一种非常常见的采油方式。
螺杆泵采油系统工作原理
螺杆泵采油系统工作原理
螺杆泵采油系统工作原理是指通过螺杆泵将地下油藏的原油抽至地面。
具体工作原理如下：
1. 旋转螺杆：螺杆泵中有一对同轴且呈螺旋状的螺杆，其中一个为主动螺杆，另一个为从动螺杆。
当泵驱动机械使主动螺杆旋转时，从动螺杆会跟随旋转。
2. 油液的吸入和排出：当螺杆旋转时，螺杆的螺纹与泵体内的定子螺纹间形成一组密闭腔体。
在泵的吸入侧，当螺杆旋转时，腔体的体积逐渐增大，形成负压，使地下油藏中的原油被吸入腔体中。
在泵的排出侧，当螺杆旋转时，腔体的体积逐渐减小，形成正压，将吸入的原油推送至泵的出口。
3. 油液的运移：原油在被推送至泵的出口后，进入输油管道进行后续的运输和处理。
这样不断重复的吸入和排出过程能够将地下油藏的原油逐渐抽至地面。
总体来说，螺杆泵采油系统通过螺杆的旋转产生的容积变化，借助螺纹封闭腔体，实现了对原油的吸入和排出，从而实现了油液的抽取和运输。
采油操作知识点总结图
采油操作知识点总结图
1. 采油概述
采油是指利用各种工艺和设备，将地下储层中的原油或天然气开采到地表，进行处理和加工，最终输送至市场。
采油作业包括勘探、钻井、生产等环节。
采油设备有油气分离器、
泵浦、管道、储罐、控制系统等。
2. 采油地质勘探
在采油之前，需要进行地质勘探，确定油气藏的位置、规模及地质构造，采集地震资料，
进行测井等工作，为后续勘探、开发工作打好基础。
3. 钻井工程
钻井是指利用钻机将井眼打通地层，以取得原油或天然气。
其中包括井眼设计、选材、钻
井液、井壁稳定等。
4. 生产工程
生产工程是采油过程中最重要的一环，包括油气的开采、采油设备的安装与维护、油气的
处理与储存等。
5. 采油工艺及设备
常见的采油工艺包括常规采油、增产采油、提高采收率、深水采油等，相关设备有抽油机、螺杆泵、离心泵、压裂设备等。
6. 采油环境保护
在采油过程中，需要重视环境保护，防止污水、废弃物的排放对环境造成污染，合理利用
资源，降低对生态的破坏。
7. 采油安全生产
采油作业涉及高温、高压、有毒气体等危险因素，必须严格落实安全管理制度，加强安全
教育培训，确保生产安全。
8. 采油新技术
为了提高采油效率、降低成本、保护环境，需要不断引进新技术，如水平井、油藏增采技术、智能化设备等。
以上为采油操作的基本知识点总结，希望对大家有所帮助。
油田数字化自动采油控制系统功能与特点
油田数字化自动采油控制系统功能与特点随着电子技术和通信技术的发展，“数字化油田”建设已取得了丰硕的成果，为油田节能降耗做出了重大贡献。
“油田数字化自动采油控制系统功能”是针对油田采油区的实际情况，精心打造的有杆泵远程遥测、自动控制管理系统。
此系统具有安全可靠、操作简单、维护方便，可适应恶劣环境等特点。
为油田公司节省大量的人力物力，大大提高油田的生产效率。
油田数字化自动采油控制系统功能：1，实时监测抽油机示功图、位移。
2，抽油机井口数据采集包括：油压、套压、温度。
3，抽油机电机电力参数采集包括（A、B、C三相都可选择）：最高电压、最低电压、平均电压、最大电流、最小电流、平均电流、平均功率、有功功率、无功功率、功率因数、视在功率日耗电量等。
4，抽油机实时状态检测和告警包括：设备门禁、启/停机、上/断电、非法入侵、欠压、过流、过载、缺相告警等。
5，远程监控管理：通过GPRS远程遥控管理抽油机启停、实时反馈需要的抽油机生产数据，真正实现远程动态管理生产设备。
6，抽油井数据采集包括：瞬时载荷、最大载荷、最小载荷、平均载荷、最大电流、最小电流、冲次等。
可定时和实时采集，采集数据图形化，清晰明朗便与分析。
7，历史数据查询：采集数据实时保存，可随时查询油井的工作参数，记录抽油井日流量情况，并提供时段查询。
8，抽油机巡更管理，根据采油厂要求定时巡监，系统在线记录巡更情况。
9，抽油机安全运行管理包括：非法来人提示、供电过载、过流、过压、欠压、缺相等异常情况自动停机保护，恢复供电或启动时自动延时开机，减少电网冲击力，免除对电网和电机造成损坏。
10，统计和分析功能：根据采集的抽油机数据，计算抽油机日工作效率，分析抽油机的平衡状态，判别抽油机的工作状态，分析出抽油机间抽时段。
11，生产数据管理：自动记录所有油井的生产数据、故障情况与告警、计算和分析数据，并产生报表及打印输出。
12，用户权限管理：根据用户要求，把系统分为三个等级用户类型，即一般用户、操作员、管理员，分别授予不同的权限，以确保系统的安全性，为一线油井生产管理提供决策依据。
第三部分有杆泵采油
（二）泵的工作原理
1. 上冲程：抽油杆柱带着活塞向
上运动，活塞上的游动阀受阀球自重和
管内压力作用而关闭。泵内由于容积增 大而压力降低，固定阀在环形空间液柱 压力与泵内压力之差的作用下被打开。 井中原油进泵，同时在井口排出液体。
1.链条式抽油机结构:主要由六大系统组成
动 力 传 动 系 统 电
控 系 统 换 向 系 统
链条式抽油机
平 衡 系 统
润滑 系统
悬 重 系 统
链条式抽油机结构示意图
链条式抽油机
2.链条式抽油机的特点
• 冲程长、冲数低、适用于深井和稠油开采 • 动载荷小、平衡程度好 • 节电、系统效率高
• 节约钢材
第三部分
有杆泵采油
1
有杆泵采油
有杆泵一般是指利用抽油杆上下往复运动所驱动的 柱塞式抽油泵。
2
有杆泵采油概述
有杆泵采油的典型特点是地面能量通过抽油杆、抽 油泵传给井下流体。 有 杆 泵 采 油 常规有杆泵采油： 抽油机旋点的往复运动通过 抽油杆传给井下柱塞泵 井口驱动头的运动通过抽 油杆传给井下螺杆泵
活塞
下游动阀罩
下游动阀 压帽
组合泵筒式管式泵结构图
（一）抽油泵的结构
组合泵筒式管式泵结构图
（一）抽油泵的结构
组合泵筒式管式泵结构图
（一）抽油泵的结构
1.抽油泵的基本组成： 抽油泵主要由泵筒、吸入阀、 活塞、排出阀四大部分组成。 2.抽油泵的分类：
按照抽油泵在井下的固定方
式，可分为管式泵和杆式泵。 按抽油泵泵筒结构又分为 整筒泵和组合泵（衬套泵）。
(一)游梁式抽油机 1.游梁式抽油机的分类： 游梁式抽油机 普通式 基本型 变型 前置式
螺杆泵采油
螺杆泵采油螺杆泵采油螺杆泵（PCP，Progressing Cavity Pump）是以液体产生的旋转位移为泵送基础的一种新型机械采油装置。
它融合了柱塞泵和离心泵的优点，无阀、运动件少、流道简单、过流面积大、油流扰动小。
在开采高粘度、高含砂和含气量较大的原油时，同其它采油方式相比具有灵活可靠、抗磨蚀及容积效率高等特点。
随着合成橡胶和粘结技术的发展，使螺杆泵也成为稠油出砂冷采、聚合物驱油的油田主要的人工举升方式。
生产厂家主要有美国的Centrilift（Baker Hughes公司的分部）、Amoco、Reda等几个大公司，它们以其雄厚的经济、技术实力，很快就研制成功并进入批量生产阶段，在技术及产品上均处于世界领先地位。
在加拿大主要由Corod公司，法国PCM公司，英国的Moyno泵有限责任公司、美国的Kois & Moyno公司，我国现加工制造螺杆泵的厂家有北京石油机械厂、唐山玉联有限责任公司、上海东方、潍坊生建、胜利高原、天津螺杆机械有限责任公司等多家，应用及配套技术也相对成熟，现已成熟的螺杆泵采油配套技术有：管柱防脱技术，杆柱防脱技术、管柱、杆柱扶正技术、螺杆泵井清、防蜡解堵工艺技术。
这些配套技术的成功应用使螺杆泵在稠油开采领域得到了较广泛的应用。
一、螺杆泵采油系统螺杆泵采油系统按驱动方式可划分为地面驱动和井下驱动两大类，而地面驱动按不同驱动形式又可分为皮带传动和直接传动两种形式，井下驱动也可分为电驱动和液压驱动两种形式。
在整个螺杆泵采油系统中，地面驱动发展较早、也较成熟，但是井下驱动避免了地面驱动扭矩的损失、设备也比较少，具有较高的采油效率，国内正处于试验阶段。
1. 地面驱动螺杆泵系统地面驱动螺杆泵装置是利用抽油杆传递地面电机的扭矩，带动井下螺杆泵转动来举升原油。
就其驱动方式而言，它是一种旋转运动的有杆泵。
其装置主要由驱动系统、联接器、抽油杆及井下抽油装置组成。
但随着丛式井、定向井及斜井的日益增多，地面驱动螺杆泵开始暴露出其缺陷，由于不断的扭转常使抽油杆接箍松脱，丝扣损坏，特别是在下泵较深，负荷较大的井中更为严重；另外，在丛式井、定向井和斜井中，常规的地面驱动系统还要经受抽油杆损坏和抽油杆与油管偏磨产生的漏失问题，增加了油井因抽油杆失效所造成的损失，使油井作业费用增加。
采油装置及工作原理
采油装置及工作原理在油田开发过程中，当地层能量逐渐下降到不足以维持自喷或虽能自喷但产量过低，或一开始就不能自喷，就需要人工补充能量进行采油，即机械采油。
其方法有气举采油和深井泵采油。
而深井泵采油方法包括有杆泵采油及水力活塞泵、电动潜油泵及射流泵等无杆采油方法。
有杆采油方法包括游梁式抽油机——深井泵装置和螺杆泵装置。
在油田上广泛应用的是前者。
地面部分——游梁式抽油机；井下部分——抽油泵；中间部分——抽油杆柱。
其工作原理是：由电动机经传动皮带将高速的旋转运动传递给减速箱；经三轴二级减速后，再由曲柄杆连杆机构将旋转运动变为游梁的上、下摆动。
挂在驴头上的悬绳器通过抽油杆带动抽油泵柱塞作上、下往复运动，从而将原油抽至地面。
（1）抽油机装置及工作原理：抽油机是有杆泵采油的主要地面设备，可分为有梁式和无梁式两种类型。
前者在大庆被广泛采用，而后者为正在推广的新机型。
有梁式抽油机又分为普通型（包括常规型和前置游梁式）；变形游梁式（包括异相曲柄式、六连杆增程式、双驴头式、摇杆平衡游梁式、双摆增程式、游梁斜直井式）两类。
它们的装置结构和工作原理大同小异。
最常用的为常规游梁抽油机，其装置结构见图3。
无游梁式抽油机包括链条式、增距式和宽带式等几种类型，它的特点为长冲程低冲次，适合于深井和稠油井采油。
目前在大庆使用的较少。
抽油泵是有杆泵抽油系统中的主要设备，作业时安装在井下油管柱的下部，沉没在井筒中，通过抽油杆带动其工作。
主要由工作筒（外筒和衬套）、柱塞及阀（游动阀和固定阀）组成（图4）。
游动阀又叫做排出阀（或上部阀）；固定阀又叫吸入阀（或下部阀）。
泵的活塞上、下运动一次叫做一个冲程。
活塞在每分钟内完成向上、下冲程的次数叫冲次，上冲程是油杆带动活塞向上运动，活塞上的游动阀受油管内液柱压力作用而关闭，泵内压力随之降低。
固定阀在沉没压力与泵内压力构成的压差作用下，克服重力而被打开，原油进泵而井口排油。
下冲程是抽油杆柱带动活塞向下运动，固定阀一开始就关闭，泵内压力逐渐升高。
采油工程PPT课件
1、自喷井生成过程中，原油流至地面分离器一般要经过四个流 动过程：
计量站
井口装置
Байду номын сангаас
油层
自喷井
5.2.2、人工举升采油： 气举采油 有杆泵采油 无杆泵采油
人工举升（机械采油）
有杆泵（杆柱传递能量）
常规深井泵（抽油机抽油）
地面驱动螺杆泵
电泵（电缆传递能量）
无杆泵
不同点：实现其导流性的方式不同
目标均是为了产生有足够长度和导流能力的裂缝，减少油气水渗流阻力。
水力压裂：裂缝内的支撑剂阻止停泵后裂缝闭合； 酸压：一般不适用支撑剂，而是依靠酸液对裂缝壁面的不均 匀溶蚀产生一定的导流能力。
5.3.3酸化压裂
5.4提高采收率技术： 5.4.1概述、基本概念 5.4.2化学驱油法 5.4.3混相驱油法 5.4.3热力采油法 5.4.5微生物采油法
三大矛盾—
层与层之间由于渗透率差异达几百上千倍，注水后，各层受效时间、地层压力、产油速度、含水率都不一样。
层间矛盾
三大矛盾—
平面矛盾
一口注水井要对应两口以上的油井注水，由于沉积相的影响，各油井受效情况差异很大。
三、分层注水、分层调剖和分层增注
三大矛盾—
层内矛盾
在同一油层内，由于油层的非均匀质存在，影响该层的注水采收率。
油层
采油工程部分
水井
油井
油藏工程部分
人工补充能量
人工举升采油
液气
集输油气
脱水处理
污水
原油
回注或排放液
采油工程是根据油气和储层特性建立适宜的流动通道并优选举升方法，经济有效地将深埋于地下油气从油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技术的总称。包括油藏、钻井、采油和采油地面工程等。
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（1）当前主要应用采油系统的特点是：
①有杆泵采油系统的特点
抽油机发展时间最长，技术比较成熟，工艺配套完善，设备可靠耐用，故障率低。
其缺点是抽深和排量都不如水力活塞泵和射流泵，单独排量不如电动潜油泵，柱塞泵对于出砂、高气油比、结蜡或流体中含有腐蚀性物质的井都会降低容积效率和使用寿命。
抽油杆在不同程度腐蚀环境中承受着大交变载荷运行，产生腐蚀、磨损和疲劳破坏，还与油管存在偏磨，故障率升高，而且整个系统抽油时还要做举升抽油杆的无用功，由于抽油杆重量较大，因而这种抽油方式的效率比较低下。
地面驱动螺杆泵采油系统优点是地面设备体积小，对砂、气不敏感，能适应高气油比、出砂井，对高粘度的井也能适应。
缺点是抽油杆存在管杆偏磨问题和脱扣问题，而且抽油杆限制了系统在定向井、水平井等特殊井的应用。
螺杆泵的定子容易损坏，增加了检泵费用。
定子橡胶不适合在注入蒸汽井中应用。
螺杆泵的加工和装配要求较高，泵的性能对液体的粘度变化比较敏感。
②无杆泵采油系统的特点
电动潜油泵采油方式具有井下工作寿命长、排量大、井上装置容易、管理方便、经济效益明显等优点，缺点是潜油电泵下入深度受电机额定功率、套管尺寸和井底温度所限制，特别是大型高功率潜油电机的使用寿命会由于井孔没有足够的环形空间冷却而大大缩短。
而且多级大功率潜油电泵比较昂贵，使得初期投资比较高，特别是电缆的费用较高。
由于整套装置都安装在井下，一旦出现故障，需要起出全部管柱进行修理，导致作业费用增加和停产时间过长。
井下高温容易使电缆出现故障，高温、腐蚀和磨损可能造成电机损害。
高气油比会使举升效率降低，而且会因气锁使潜油电泵发生故障。
潜油螺杆泵采油的最大特点是螺杆泵和潜油电机都处于井下，因而不需要抽油杆传递动力，特别适合于深井、斜井和水平井采油作业，具有很多优势，但也存在一些不足。
螺杆泵的缺陷与地面驱动螺杆泵系统相同，缩短了检泵周期。
采用减速传动装置的潜油螺杆泵系统，减速装置也影响了系统的效率和可靠性。
水力活塞泵其优点是扬程范围较大，起下泵操作简单。
可用于斜井、定向井和稠油井采油。
缺点是地面泵站设备多、规模大，动力液计量误差未能完全解决。
射流泵的工艺流程与水力活塞泵基本相同，结构简单、无运动部件，适用于高气油比、高温、高含砂、高含水和腐蚀性流体，斜井及海上油田；检泵方便，易调参。
但射流泵工作时存在严重的湍流和摩擦，泵效低；一般需大的动力液量，因而需大功率的地面高压设备；为避免气蚀，射流泵需要有比其它举升方式高的吸入压力。
气举采油的井口、井下设备比较简单，管理调节较方便。
特别是对于海上采油、深井、斜井、井中含砂、水、气较多和含有腐蚀性成分而不适宜用泵进行举升的油井，具有独特的优势。
但气举采油需要压缩机及大量高压管线，地面设备系统复杂，投资大，且气体能量利用率低，使其应用受到限制。
一些地区天然气短缺，限制了气举法采油。
（2）结合柱塞泵与螺杆泵采油系统的发展，可以看到随着稠油、低渗、特殊井型等油井的增多及技术的发展，人工举升系统的发展路线有如下规律：
①由有杆举升向无杆举升发展
有杆举升采油系统在采油过程中，要损耗大量的能量来驱动抽油杆的运动，导致系统效率低下，耗能耗材。
由于抽油杆和套管的偏磨问题以及抽油杆断裂扭脱等使机组的下井深度受到限制，也导致油井故障较多，缩短了检泵周期。
在水平井、定向井中有杆举升的应用也受到限制。
因此，采油系统的一个显著的发展趋势是由有杆举升向无杆举升发展。
②驱动系统向直驱伺服控制发展
直驱是突破了传统传动技术的速度、精度、可靠性瓶颈，提高了系统效率，节约了能源。
此外由于取消了机械传动，也节省了制造成本。
采油泵工作时转速或冲次往往都低于驱动电机的转速，所以两者之间需要减速传动装置传动，由于减速装置的制造困难、寿命短及不利于维护等原因，限制了采油系统的寿命和可靠性。
随着永磁材料的研发生产和伺服控制技术的发展进步，永磁同步电机得以迅速推广和应用。
永磁同步电机在可靠性、可维护性、电机尺寸、转动惯量、控制精度等方面具有优势，本身的功率因数高，起动力矩大，节能高效。
伺服控制系统可以实现电机的精确控制，调速范围宽，响应迅速，柔性平滑的驱动电机，大大降低系统损耗，实现系统的效率最大化运行。
这些都使直驱采油系统的研制成为可能。
直驱采油也得到了国内外的重视，正在开展很多
相关研究。
③油井管理向自动化、科学化发展
通过传感器、计算机网络以及人工智能等技术在人工举升中的应用，采油系统逐步的实现工况实时监测、远程控制、智能诊断，提高了采油系统的安全性和效率，保证油井长期运行在合理的状态。