机械采油常识
机械采油常识概述
机械采油常识概述引言机械采油是利用机械设备从地下将油藏储量开采到地面的一种常用方法。
在机械采油过程中，涉及到许多基本的概念、设备和工艺。
本文将对机械采油的常识进行概述，包括油井类型、采油方法、常用的机械设备以及相关流程。
油井类型机械采油中常见的油井类型有垂直井、水平井和多级水平井。
垂直井是最常见的油井类型，通过直接向地下打井，从储层中采取石油。
水平井是在垂直井的基础上，通过在井底水平延伸一段井段，使采油面积增大，提高采油效果。
多级水平井是在水平井的基础上，在不同深度打通多个水平井段，进一步提高采油效率。
采油方法常用的机械采油方法包括常压采油、自喷采油和注水采油。
1.常压采油：通过油井的自然能量将油藏中的石油压出。
常压采油适用于油藏压力较高的地区，利用油井内部的能量将石油推出到地面。
2.自喷采油：也被称为自驱采油。
在油井底部注入高压空气或水，使油井内的石油受到压力驱动，从而流动到地面。
3.注水采油：在油井中注入水，利用水的压力将石油压出到地面。
注水采油常用于油藏压力较低的地区，通过注入水增加油井内部的压力，从而推动石油流动到地面。
机械设备在机械采油过程中，涉及到许多机械设备的使用，包括钻井设备、油泵、压裂设备和人工举升设备等。
1.钻井设备：用于在地下将井眼钻通，提供通道供采油设备进入储层。
2.油泵：将储层中的石油抽出到地面。
常见的油泵有柱塞泵和螺杆泵。
3.压裂设备：用于通过向井眼注入高压液体，将岩石层打碎，从而增加储层的渗透性，提高采油效果。
4.人工举升设备：用于在油井底部提供下沉钻具和其他机械设备的支撑力，保证采油过程的顺利进行。
采油流程机械采油涉及到一系列流程，一般包括地质勘探、钻井、完井、采油和油品加工等。
1.地质勘探：通过地质勘探工作来确定潜在的油藏，并采集样本进行分析，确定油藏的储量和性质。
2.钻井：使用钻井设备在地下将井眼钻通，形成油井。
3.完井：在油井底部安装油泵和其他完井设备，保证石油能够顺利地从井底抽出到地面。
采油基本常识
采油基本概念1、机械采油-----用各种机械将油采到地面上来的方法。
2、抽油机----是带动井下抽油泵工作的地面机械。
3、抽油杆----是抽油机井的细长杆件，它上接总杆，下接抽油泵起传递动力的作用。
4、光杆----是钢质圆形杆件，它上连抽油机下连抽油杆，起传递动力的作用。
5、悬绳器----是驴头和光杆的连接装置。
6、抽油泵-----由抽油机带动把井内原油举升到地面的井下装置。
7、套管----用水泥固定在井壁上的钢管，起封隔油汽水层、加固油层、井壁的作用。
8、油管----下入套管中间的无缝钢管。
9、静液面----抽油机关井后，环空液面缓升到一定位置稳定下来的液面。
10、动液面----抽油机正常生产时，井口至液面的距离。
11、泵效----抽油泵的实际排量与理论排量的比值。
12、沉没度-----泵深与动液面的差值。
13、冲程----驴头往复运动，带动光杆运动的高点和低点的距离。
14、冲数----抽油泵活塞在工作筒内每分钟往复运动的次数。
15、充满系数----抽油泵活塞完成一次冲程时泵内进入油的体积和活塞让出的体积的比。
16、气锁-----当深井泵内进入气体后，使泵抽不出油的现象。
17、示功图----示功仪在抽油机一个抽吸周期内测取的封闭曲线。
18、压裂-----利用水力作用，使油层形成裂缝的方法。
19、井别----根据钻井目的和开发的要求，把井分为不同的类别。
20、探井----经过地球物理堪探证实有希望的地质构造为了探明地下情况，寻找油气田而钻的井。
21、资料井-----为了编制油田开发方案所需要的资料而钻的取心井。
22、生产井----用来采油的井。
23、注水井----用来向油层内注水的井。
23、正注井---从油管向地层注水的井称为正注井。
24、反注井---从套管向地层注水的井称为反注井。
25、油补距----从油管挂平面到钻盘补心的距离。
26、套补距----从套管最末一根节箍上平面到钻盘补心的距离。
27、油压----原油从井底流到井口的剩余压力。
机械采油常识概述
机械采油常识概述机械采油常识概述机械采油是指利用各种机械设备，包括钻机、吊卡、输送带等，从地下油田中采集石油。
它是石油工业的一个重要领域，广泛应用于世界各地的油田开发中。
在机械采油过程中，需要掌握一些常识，以确保采油过程的高效运行和安全性。
本文将对机械采油的常识进行概述。
1. 机械采油的工程流程机械采油的工程流程包括勘探、准备、钻井、固井、完成井、完善井、井筒及辅助系统的维护和升级等环节。
在勘探阶段，需要做好地质勘探与储量预测，以确定油田资源的概貌；在准备阶段，需要做好井控工程的方案设计，保证开采安全；在钻井阶段，需要选择合适的钻井设备，掌握好井口管理技术；在固井阶段，需要掌握好固井材料与固井技术，防止井筒塌陷；在完成井阶段，需要掌握好绕组与泵的配置与调试技术；在完善井阶段，需要进行人工提油或应用增强采油技术，以提高采油效率；在井筒及辅助系统的维护和升级阶段，需要实施定期维护和系统升级等措施，以确保井筒与设备的正常运行。
2. 机械采油中的主要设备机械采油中的主要设备包括钻机、吊卡、输送带、钻头、工具及部件等。
钻机是钻井过程中的核心设备，它主要用于掏井孔；吊卡用于安装井筒、管柱及其他设备；输送带则用于输送岩屑、石油及其他物品；钻头则用于钻进岩层，对岩石进行打击；工具及部件则包括取心器、管柱、固井器、压力计、哨岗、制动器、绞车等等，用于支持、维护钻机设备及井筒的正常运行。
3. 机械采油的安全措施在机械采油过程中，安全是至关重要的。
为了保障机械采油对安全性的要求，需要制定一系列的安全措施。
首先，在设备设计阶段，需要严格遵循相关的标准要求，并进行设备安全性能测试，确保设备的质量及安全性；其次，在设备操作阶段，需要按照相应的标准流程，使用适当的工具及部件，确保操作的安全性；此外，在设备维护阶段，需要进行定期的维护及升级，以保障设备的可靠性，并预防设备故障带来的安全风险。
4. 机械采油的发展趋势随着机械采油技术的不断发展，石油工业的机械采油领域也在不断演变。
(一)机械采油基础知识
该井的 :Q 理 理 1.1 论 31 0 排 0 4 31 量 .86328 1.6 7m 33/d 该井当月 % ） 的 8.5 平 1均 0 % 04泵 .2 8 % 效（
1.6 73
第七页，编辑于星期五：二十三点 二十一分。
机械采油
工艺指标计算
作业区、采 油油 泵% 厂 效 ） 平 日 （均 产抽 液 10% 量 0 Q 理
机械采油
工艺指标计算
◆ 新投产井应从投产之日起计算日历天数，或投产的第一个月不予统计。
如：假设1-2井11月20日新投开井，若当月统计这口井，其日历天数 应该是11天；若不统计，则生产天数和开井数都不计入，下月按照正常井 情况统计。
◆ 修井、试井、停电、设备故障以及其它原因造成停井的时间均不能计入生产时 间。
时间扣除），因上次该井的检泵周期是20天（10月1日～11月1日，扣除间 停10天），则该井当前的检泵周期应为20天；若12月20日统计检泵周 期，该井连续生产天数是33天，则检泵周期应为33天。
第十一页，编辑于星期五：二十三点 二十一分。
机械采油
工艺指标计算
⒝ 凡进行措施如压裂、酸化、防砂、卡堵水、换泵、补孔、动管 柱测压和新工艺新技术试验等，到措施之日止，若本次生产天数大于 该井上一次的检泵周期，则本期生产天数即为该井的检泵周期；若本 次生产天数小于该井上一次的检泵周期，则上一次的检泵周期即为该 井的检泵周期。措施之后开抽的日期即为下一检泵周期的开始。
⒞ 措施作业和起泵测压，同时进行检泵换泵者，按检泵算，起泵之日即为
检泵周期终止之日。
第十二页，编辑于星期五：二十三点 二十一分。
机械采油
工艺指标计算
⒟ 凡进行如解卡、捞光杆、对扣等非换泵作业的，检泵周期的 统计按开井生产的实际日历天数顺延计算，累计关井天数应当予以 扣除。
机械采油技术-2022年学习资料
管式泵：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，最后再把柱塞接在抽油柱下端下入泵内。-5-杆式泵：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 先装在油管预定深度（下-泵深度上的卡簧固定在油管上，检泵时不需要起油管。-b-A-管式泵-B式泵-管式泵特点：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 度不很大，产量较高的油井。-杆式泵特点：结构复杂，制造成本高，排量小，修井工作量小。杆式泵-适 于下泵深度大、产量较小的油井。
超高强度抽油杆-玻璃钢抽油杆-特种抽油杆-空心抽油杆-电热抽油杆-连续抽油杆-柔性抽油杆：如钢 绳抽油杆
二、泵的工作原理-一泵的抽汲过程-1上冲程-抽油杆柱带着柱塞向上运动，柱塞上的游动阀受管内-液 压力而用下被打开 -泵内吸入液体、井口排出液体。-泵吸入的条件：-泵内压力（吸入压力）低于沉没压力。-a）-A冲程
四、地面示功图分析-示功图：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 ：悬点载荷与位移关系的示功图。-一理论示功图及其分析-1.静载荷作用下的理论示功图-静载荷变程静-B-截影-与泵-鸟花我壶型-循-Sp.-图10-5静载理论示功图
2.考虑惯性载荷后的理论示功图-P-图10-6考虑惯性和振动逅的理论示功图-S/2
16-15-不同点：-17-14-13-①游梁和连杆的连接位置不同。-②平衡方式不同一后置式多 用机械平-衡；前置式多采用气动平衡。-20-前置式气动平衡抽油机结构简图-后置式抽油机结构简图 ③运动规律不同一后置式上、下冲-程的时间基本相等；前置式上冲程-较下冲程慢。
新型抽油机：为了节能和加大冲程。-异湘型游梁式抽油机-异形游梁式抽油机-双驴头游梁式抽油机-涟 式抽油机-宽带传动抽油机-液压抽油机
采油知识
采油基础知识一、常见名词1、抽油机：就是抽油井地面机械传动装置。
它和抽油杆、抽油泵配合使用，将井下原油抽到地面。
2、三抽设备：抽油机、抽油杆、抽油泵3、采油井：即生产井，它是利用地面机械设备把地下原油采出地面的井为采油井。
也就是通常我们所说的抽油井。
4、抽油机井资料录取的九全九准是指：油压（回压）、套压、产量、电流、汽油比、原油含水、示功图、动液面（流压）、静液面（静压）。
5、回压：即油压，它与套压一般在井口压力表上直接读取。
6、油管压力：简称油压，它表示油气从井底流到井口后的剩余压力。
7、套管压力：简称套压，它表示油、套环形空间内油气在井口的剩余压力。
8、动液面：抽油井在正常生产过程中，测得的油、套管环形空间中的液面深度叫动液面。
9、静液面：抽油井关井后，油套管环形空间液面逐渐上升，当升到一定位置并稳定下来时，测得的液面深度叫静液面。
10、沉没度：就是固定凡尔与动液面之间的距离，也就是动液面到深井泵之间的距离。
11、示功图：是描绘抽油机井驴头最大悬点载荷与光杆位移的关系曲线。
通过测得的示功图，及时了解抽油机负荷变化及深井泵井下的工作情况，为合理开采提供重要依据，依次选择适当的抽油参数，同时还能判断油层供液能力的好坏程度。
12、日产油水平：是指月产油与当月日历天数的比值。
单位为吨/日。
13、综合含水：是油田月产水量与月产液量比值的百分数。
它是反映油田原油含水高低的指标，是进行油藏动态分析、开发及注采动态分析的重要指标。
综合含水=月产水/月产液*100%14、生产压差：目前地层压力与油井生产时测得的井底流动压力的差值叫生产压差。
15、原始地层压力：地层未开采时测得的油层中部压力，地层压力随地层深度增加而增大。
16、目前地层压力：又称静压。
油田投入开发后，关井压力恢复后所测得的油层中部压力。
是油层能量的标志。
17、总压差：目前地层压力与原始地层压力之差，标志油田天然能量的消耗情况。
18、流动压力：是指在油井在正常生产时，所测得的油层中部压力，单位为兆帕（MPa）。
采油工艺基础知识培训
1、气体影响示功图 2、充不满影响示功图 3、漏失影响示功图
6、结蜡影响示功图 7、带喷井影响示功图 8、活塞脱出工作筒示功图
4、抽油杆断脱影响示功图 9、活塞下行碰泵影响示功图
5、出砂影响示功图
10、油稠影响示功图
1、气体影响示功图
P
由于泵内残存一定数量的溶
解气和压缩气，因此上冲程 开始后泵内压力因气体的膨
定边采油厂勘探开发研究所
理论示功图的解释
Pλ
SP
B'
B
C
W'l
W'r A
o
D
D'
S
A点—驴头下死点
B点—加载完毕，游动阀关闭，固定阀打开，活塞开始上行程。
C点—驴头上死点
D点—卸载完毕，固定阀关闭，游动阀打开，活塞开始下行程。
理论示功图的解释
Pλ
SP
B'
B
C
W'l
W'r A
D
D'
o
S
AB线—增载线，表示悬点上行时，活塞与泵筒无相对运动；
'
DD'
g
S
Bபைடு நூலகம்
B'
式中：S—光杆冲程
充满系数: A D '
A
D'
AD o
C
D S
2、充不满影响的示功图
当沉没度过小或供液不足使液 P
体不能充满工作筒时，均会影
响示功图的形状。
B
供液不足不影响示功图的
上冲程，与理论示功图相
近。
下冲程时，由于泵筒中液体
充不满，游动凡尔迟开，导致
悬点载荷不能立即减小，只有
采油方法基础知识
采油方法基础知识采油方法，就是指把地下四周油层内流到井底的原油采到地面所使用的方法，一般包括自喷采油和机械采油两种。
1.自喷采油自喷采油是指依靠油藏本身的能量使原油喷到地面的采油方法。
一口油井用钻井的方法钻孔、下入套管连通到油层后，原油就会像喷泉那样沿着油井的套管自动向地面喷射出来。
油层内的压力越大，喷出来的油就越快越多。
这种靠油层自身的能量将原油举升到地面的能力，称为自喷，用这种办法采油就称为自喷采油。
这种采油方法常发生在油井开发初期。
油井在油藏开发初期为什么会自喷呢?石油和天然气深埋于地下封闭的岩石孔隙中，在上覆地层的重压下，它们与岩石一起受到压缩，从而集聚了大量的弹性能量，形成高温高压区。
当油层通过油井与地面连通后，在弹性能量的驱动下，石油、天然气必然向处于低压区的井简和井口流动。
这就像一个充足气的汽车轮胎一样，当拔掉气门芯后，被压缩的空气将喷射而出。
油层与油井的沟通一般情况下靠射孔完成，射孔一旦完成，就像拔掉了封闭油层的气门芯，油气将通过油井喷射到地面。
自喷井的产量一般来说都是比较高的。
例如，中东地区有些油井每口油井日产油可高达(1~2)x104t。
我国华北油田开发初期，很多油井日产千吨以上，大庆油田的高产井日产200~300t。
据统计，目前世界有50%~60%的原油是靠自喷方法开采出来的，特别是中东地区，大多数油井有旺盛的自喷能力。
这种方法不需要复杂昂贵的设备，油井管理也比较方便，是一种高效益的采油方法。
因此，在油田开发过程中，人们都设法尽可能地保持油井长期自喷。
但到了油藏开发的中后期，油层的压力会逐渐减小，不足以再将地层内的原油驱替到井底并举升到地面,这时就需要给油层补充能量，如注人水或注入天然气等，增加油层的压力，以此延长油井的自喷期。
2.机械采油机械采油指借助外界能量将原油采到地面的方法，又称为人工举升采油方法。
随着油田的不断开发，地下地层能量逐渐消耗，油井最终会停止自喷。
由于地层的地质特点，有的油井一开始就不能自喷。
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有杆泵抽油装置
有杆泵抽油是用油管把深井泵泵筒下入 到井内液面以下，在泵筒下部装有，吸 入阀，用抽油杆柱把柱塞下入泵筒，柱 塞上装有，排出阀（游动阀）。通过抽 油杆柱把抽油机驴头悬点产生的上下往 复直线运动传递给抽油泵向上抽油。
抽油机
有杆泵
抽油杆 抽油装置三抽 抽油泵
抽油装置示意图
一、有杆抽油泵
对抽油泵的要求：
（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.常规抽油泵的分类：
按照抽油泵在井下的固定方式，可 分为管式泵和杆式泵。
组合泵筒式管式泵结构图
3.管式泵的结构特点
管式泵是把外筒、衬套和吸入阀在地面组装好并接 在油管下部先下入井中，然后把装有排出阀的活塞用抽 油杆柱通过油管下入泵中。
冲次——曲柄转一周中，悬点完成一个上冲 程和一个下冲程，活塞上下抽汲一次，称为一个 冲次。
冲速——每分钟的冲次数称为冲数或冲速。
（三）泵效分析与计算
泵效：油井日产液量与泵的理论排量的比值称为泵效。
用公式表示为：
Q
Qt
影响泵效的地质因素
气体的影响
油井出砂
影响泵 效的地 质因素
油井结蜡
原油中含腐蚀性物质
手 机：13080941367 Email： chengjun2000@
第一章 机械采油常识
第一节 有杆泵抽油机及井口装置 第二节 电潜泵管住的结构
第一节 有杆泵抽油机及井口装置
1.机械采油的概念 通过给井中原油补充机械能将油采到地面的方法称为机 械采油法。 2.机械采油法分类 机械采油法分为:气举采油、有杆泵采油（90%）和无杆 泵采油
管式泵的特点是结构简单，成本低，在相同油管直 径下允许下入的泵径较杆式泵大，因而排量大。但检泵 时必须起下管柱，修井工作量大，故适用于下泵深度不 大，产量较高的井。
管式泵结构图
上压紧接箍
活塞
泵筒
下游动凡尔 加长短节
衬套
上
上游动凡尔
下
泵体连接 固定凡尔
4.杆式泵的结构特点
（2）平衡原理
在下冲程中把能量储存起来，在上冲程中利用储存的能
量来帮助电动机做功，从而使电动机在上下冲程中都做相等
的正功。
Aw Amd Ad
下冲程： Amd Aw Ad
Au Amu Aw
上冲程： Amu Au Aw
Aw
Au
2
Ad
平衡条件：Amd Amu
为了使抽油机平衡，在下冲程中需要储存的能量或上冲程中需要释 放的能量应该是悬点载荷在上下冲程中所做功之和的一半。
定筒式顶部固定杆式泵结构图
定筒式顶部固定杆式泵结构图
5.杆式泵的分类：
定筒式顶部固定杆式泵 定筒式底部固定杆式泵 动筒式底部固定杆式泵
6.特殊抽油泵的分类：
稠油泵 防砂泵 防气泵 其他特殊用途的抽油泵
（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。
抽油机的工作过程
产生高速 旋转运动
动力设备
经皮带
抽油杆柱
经悬绳器
上下往复 直线运动
变为曲柄轴的 低速旋转运动
减速机构
带 动
换向机构
变为驴头的 上下摆动
(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
前置式
基本型
变型
基本型游梁的前臂 和后臂接近等长
变型抽油机为适 应长冲程做成前 臂长，驴头端重
原油粘度高
（三）泵的理论排量
活塞上下一次，向上抽汲的液体体积为:
每分钟排量为:
V fPs Vm f P sn
每日体积排量为:
Qt 1440 f P sn
每日质量排量为:
Qm 1440 f P snl
式中: Qt －泵的体积理论排量，m3/d； Qm－ 泵的质量理论排量，t/d；
二、抽油机
普通式抽油机结构简图
(3)游梁式抽油机型号表示的意义
CYJ 12-3.3-70(H)B(Y;F;Q)
F:复合平衡 平衡方式 Y:游梁平衡
B:曲柄平衡 Q:气动平衡 减速箱齿轮形状代号： H点啮合双圆弧齿； 渐开线人字型齿省略； 减速箱曲柄轴最大允许扭矩(kN.m) 光杆最大冲程,m 悬点最大负荷,10KN CYJ －常规型 游梁式抽油机系列代号 CYJQ－前置型
延安职业技术学院 2011.01
主讲教师
程 俊 ◆讲师， 2004年毕业于长江大学（原江汉石油学院）石油
工程专业； ◆延安职业技术学院石油工程系骨干教师、钻采教研室主
任; ◆荣获延安职业技术学院优秀教师荣誉称号; ◆主持并完成“油气开采技术专业工学结合课程建设与教 学
改革”项目； ◆陕西省省级重点专业《钻井工程》的负责人。
泵的工作原理－上冲程图
（二）泵的工作原理
2.下冲程：抽油杆柱带着 活塞向下运动，固定阀关闭， 活塞挤压泵中液体使泵内压力 升高到高于活塞上方压力时， 游动阀被顶开，泵中液体排到 活塞上方的油管中去。
泵的工作原理－下冲程图
抽油泵工作动画视频
（二）泵的工作原理
冲程——光杆从上死点到下死点的距离称为 光杆冲程长度，简称光杆冲程或悬点冲程。
杆式泵有内外两个工作筒，外工作 筒上端装有锥体座及卡簧，下泵时把外 工作筒随油管先下入井中，然后把装有 衬套、活塞的内工作筒接在抽油杆的下 端下入到外工作筒中并由卡簧固定。
杆式泵的特点是检泵时不需要起下 油管，检泵方便，但结构复杂，制造成 本高，允许下入的泵径小，适用于下泵 深度大，产量较小的油井。
CYJY－异相型
3.抽油机平衡 （1）不平衡原因
上下冲程中悬点载荷不同，造成电动机在上、下冲程中 所做的功不相等。
抽油机平衡
不平衡造成的后果 ①下冲程中抽油机带着电动机运转，造成功率的浪费，降低 电动机的效率和寿命； ②负荷极不均匀使抽油机发生激烈振动，影响抽油机的寿命。 ③破坏曲柄旋转速度的均匀性，影响抽油杆和泵正常工作。
抽油泵是有杆泵抽油设备的井下部分，是有杆泵抽油装置 的最重要的部分。下入深度从几百米到几千米，所抽汲的 液体中常含有砂、蜡、水、气及有腐蚀性的物质，其工作 环境恶劣，所以要求抽油泵结构简单，便于起下，制造泵 的材料耐磨，抗腐蚀性能好，使用寿命长，加工安装质量 高，降低使用故障率 。
我国抽油泵行业标准是SY/T5059-91《抽油泵》