第二节、抽油机井机、杆、泵简介方案
《抽油机讲义》课件
够有效地将井液抽出。
02
可靠性
抽油机在野外工作，环境恶劣，因此需要具备较高的可靠性。在选型时
，应选择质量可靠、性能稳定的抽油机，以降低故障率，保证生产的连
续性。
03
经济性
抽油机的购置成本和维护成本也是选型时需要考虑的重要因素。在满足
适用性和可靠性的前提下，应选择法
控制柜
集成控制电路和保护电路，实 现远程控制和自动保护功能。
保护装置
如过载保护、短路保护等，确 保抽油机安全运行。
通信系统
实现远程监控和控制，方便管 理人员实时掌握抽油机的工作
状态。
03
抽油机选型与优化
选型原则
01
适用性
抽油机的适用性主要取决于油井的实际情况，包括产液量、含水率、油
气比等参数。在选型时，应选择能够满足实际需求的抽油机，确保其能
随着能源需求的日益增长和环保意识的提高，节能技术已成为抽油机领域的研究 热点。通过改进抽油机的结构、优化控制系统和提高能源利用效率，可以有效降 低能耗，减少对环境的影响。
举例说明
一种新型的抽油机采用了双头螺杆设计，通过增加压缩比和减少泄露来提高能源 利用效率。同时，该抽油机还采用了智能控制系统，可以根据油井的实际情况自 动调整运行参数，进一步降低能耗。
06
抽油机应用案例分 析
应用场景与效果
采油作业
抽油机广泛应用于油田采油作业 ，能够有效地将地下原油抽到地
面，提高采收率。
节能减排
在节能减排方面，抽油机通过采用 先进的节能技术和设备，降低能耗 和减少排放，符合绿色发展理念。
自动化与智能化
随着技术的发展，抽油机逐渐实现 自动化和智能化，提高了生产效率 和作业安全性。
连续抽油杆起下作业指导书
钢质连续抽油杆施工作业指导书胜利高原石油装备有限责任公司连续杆分公司2005年8月目录一、起连续杆操作二、下连续杆操作三、相关知识第一节，拔游梁式抽油机驴头第二节，安装抽油井防喷盒第三节，安装井口装置第四节，测量、计算油补距和套补距第五节，常用井下作业地面工具及井口有关知识1.管钳2.扳手3.井口装置相关知识四、常见事故处理1.井喷2.井漏3.沙卡4.井下落物5.解卡6.打捞五、检泵第一节起连续杆操作1.平整场地，支车立腿，确保作业车平稳、牢固。
2.调整作业机，保证连续杆能对准井口中心（误差≤10mm）。
3.充分了解管柱结构、抽油杆结构、泵型和附属配套的井下工具的型号、规格、尺寸、结构、操作要点，做到心中有数。
4.卸驴头负荷拔游梁抽油机驴头操作。
5.装抽油杆胶皮自封器或扶正胶皮。
6.了解检泵原因及采取相应的注意事项，了解压井、洗井的情况。
7.起抽油杆，由于拔出活塞、杆式泵、螺杆泵转子时负荷较大，所以速度要慢，特别是刚开始前20米时。
若遇有砂卡现象应上下活动几下，慢慢的往上提，注意负荷表的变化。
若有脱节器，应了解是什么结构的，解脱节器的方法要得当才行，光杆接头要是镦粗的要防止挂油管挂。
8.提出全部抽油杆及尾部带的柱塞、杆式泵、螺杆泵转子等，卸下，清洗干净。
并检查提出全部抽油杆偏磨、腐蚀等缺陷作详细的记录。
9.对起出的活塞、脱节器上体，杆式泵本体、螺杆泵转子等物件交友甲方处理或进行检查，有无损坏、偏磨、腐蚀现象，并作好记录。
第二节下抽油杆操作1.调整起下设备，保证大钩对中，使抽油杆能对准井口中心。
2.充分了解下杆目的，管柱结构、下井设备及工具的型号、规格、尺寸、结构和具体深度，按甲方设计书要求将杆柱下到指定深度。
自上而下泵深=油补距+光杆方入长+抽油杆长+脱节器上体长+安全接头长+柱塞长核对管柱试压否？3.下井前最后一次对活塞、转子、杆式泵、脱节器上体（安全接头）进行检查，确保无误，上扣拧在抽油杆下部接头上，并达到规定扭矩。
深井泵ppt
(3) 漏失影响
入
Sp S
(4) 体积系数的影响
B
1 Bl
21
三、泵效及其影响因素
提高泵效的措施
(1)选择合理的工作方式 ③①②深选连井用喷抽大带汲冲抽时程井，、选S小用和冲大N次冲的，数选减快择小速一气抽定体汲要影，避响以开增，不降强利低诱配悬喷合点作区用载。荷。，特别 是稠油的井。
(2)确定合理沉没度。 (3)改善泵的结构，提高泵的抗磨、抗腐蚀性能。 (4)使用油管锚减少冲程损失 (5)合理利用气体能量及减少气体影响
7
一、抽油装置
新型抽油机：为了节能和加大冲程。
异相型游梁式抽油机
异形游梁式抽油机 双驴头游梁式抽油机
节能
链条式抽油机
宽带传动抽油机 液压抽油机
加大冲程
8
抽油机
常 规 型 游 梁 式 抽 油 机
双 驴 头 游 梁 式 抽 油 机
双驴头抽油机，它去掉了普通游梁式抽油机横梁尾轴，依靠一个后驴
头装置通过驱动钢丝绳使横梁与连杆相连接。
压力。 柱塞上下抽汲一次为一个冲程，在一个冲
程内完成进油与排油的过程。
19
下冲程
二、泵的工作原理
（二)泵的理论排量 泵的工作过程是由三个基本环节所组成，即柱塞在
泵内让出容积，井内液体进泵和从泵内排出井内液体。
在理想情况下，活塞上、下一次冲间进次内入：抽和一油排分泵出钟吸的的入液时与体 体积都等于柱塞让出的体积： 排出的周期数。
减速箱曲柄轴最大允许扭矩,kN.m
光杆最大冲程，m
悬点最大载荷，*10
CYJ-常规型
kN游梁式抽油机系列代号 CYJQ-前置型
CYJY-异相型 13
一、抽油装置
有杆抽油设备简介.
• h沉 —泵沉没度，m（有时认为 h沉 0 ）
•
P油'
—动液面以上（ L h沉 ），
断面面积等于柱塞面积的油柱重，N。
• 2. 下冲程
• 悬点从上死点下移，游阀 开，固定阀关。
• 悬点只承受杆柱在油中重
量。
•
P静下＝P杆 ’ （2）
•
杆在油中重量
• 【柱塞上、下油压 油p相
等，油对杆产生浮力】
• 中等冲次为二者之间。
三、游梁抽油机驴头悬点载荷
抽油泵工作过程 上冲程：游动阀关（柱塞上 的阀）；固定阀开（泵筒上 的阀），地面排油。 下冲程：游动阀开；固定阀 关，泵筒向柱塞上方排油。
悬点载荷：抽油杆悬挂 在驴头处的载荷。
上下冲程悬点载荷不同。
（一）六项悬点载荷
静载：三项 1. 抽油杆柱自重：
• 实际 A，B点圆弧运动（非直线）。 • 应精确求B点，A点运动规律。 • ①方法一 • 用机构动态仿真软件ADAMS。 • 思路：实体建模→定义传动副→给原动件加力→
分析机构各点的运动规律及受力。 • 【有利于快速优化机构设计】 • 以往用分析法或图解法。
• ②解析法：
• 以原动杆为基础，建立位 移矢量方程。
【各杆长一定，找各角度间关系， 确定位移方程。】
• 位移求导得速度、加速度。
• 【机械设计书上有公 式，有计 算机可得 数值解，很方便。】
• 矢量方程：
l1 l2 l3 l4 0
• 投影方程：
l1 cos1 l2 cos2 l4 cos4 l3 cos3
l1 sin1 l2 sin2 l4 sin4 l3 sin3
第二部分：采油工艺及设备
第八章 有杆抽油设备
抽油泵及抽油杆
32 19 38.1
38 25.4 38.1
44 28.6 38.1
57 35 38.1
70 44.5 50.8
83 50.8 50.8
95 50.8 60.4
凡尔罩 凡尔球 凡尔座
下接头
凡尔
管式泵---优缺点
作业下井时，首先将泵、固定
阀连接到油管柱中，下到预定位置， 再将柱塞连接到抽油杆柱下端，随 抽油杆柱一起下入泵筒。
特种抽油泵----长柱塞式防砂卡泵
1、结构：
主要由长柱塞（4.6m、5.5m、6.4m）、短泵筒 （1.2m）、双通接头、沉砂外筒、进出油阀、水力连 通式挡砂圈等。 其特点为：长柱塞、短泵筒、泵下沉砂、侧向进 油。
2、工作原理： 借助挡砂圈及漏失液的共同作用，阻挡 砂粒进入柱塞与泵筒之间的密封间隙，从而 杜绝了砂卡，减轻了泵筒与柱塞的磨损，使 表面强化层不易被破坏。当油井停抽时，下 沉的砂粒沿沉砂环空沉入泵下尾管，不会象 常规泵那样在泵上聚集，避免了砂埋抽油杆。
2-排气孔；
3-气锚； 4-吸入管； 5-集气盘； 6-吸入孔；
至气帽，经排气孔排到套管环形空间，而
液体从吸入孔进入吸入管进泵，这种气锚 效率比简单气锚好，但低于封隔式井下分
7-外壳；
9-进液
图1 盘式气锚示意图
离器。（气泡直径越大，分气效率越高，
分气效率）。
8-防气漏斗； 因此，使小气泡聚集成大气泡会大大改善
特种抽油泵----反馈泵
大柱塞 大泵筒
小柱塞 小泵筒
沉没压 力P下
泵内压 力P上
柱塞下行过程中，进 油凡尔始终处于关闭状态 ，由于下柱塞上端压力与 泵上压力不同，下柱塞下 端是沉没压力，P上>P下， 二者产生一液柱压力差， 在此压力差作用下，下柱 塞上产生一向下的轴向力 ，即反馈力，从而推动泵 柱塞下行，以克服因油稠 所产生的下行粘滞阻力。
采油工程第三章有杆泵采油13
二、抽油泵
抽油泵是有杆泵抽油 系统中的主要设备
1、泵的结构
泵筒
四大部分
吸入阀(固定阀) 活塞
排出阀(游动阀)
2、泵的类型
第二节 抽油机悬点运动规律 运动规律：位移 S、速度 v 、加速度 a 的变化规律
悬点：抽油杆通过悬绳器及毛辫子连接在驴头上的
悬挂点。
固定杆：游梁支点与
四 曲柄轴中心的连线 连 杆 机 构 游动杆：曲柄、连杆
、游梁后臂
悬点运动可以简化为简谐运动和曲柄滑块运动
一、简化为简谐运动时的悬点运动规律
条件： r/l→0 r/b→0
3.加重杆
抽油杆柱在向下运动时，由于阻力和浮力作用，抽油杆发生 弯曲，为改善抽油杆柱的工作状况，延长抽油杆柱的工作 寿命，采用在泵以上几十米的杆柱直径加粗，称为加重杆。 加重杆的结构如图所示，是两端带抽油杆螺纹的实心圆钢杆， 一端车有吊卡颈和打捞颈，杆身直径有Φ35、Φ38、Φ51 mm 三种。
4、悬绳器 悬绳器是连接光杆与毛辫子的工具。悬绳器在抽油机工 作时，承担整个工作载荷，在测示功图时安装测试传感器。
点B的运动可以看 作简谐运动，即认为B 点的运动规律和D点做 圆周运动时在垂直中 心线上的投影（C点） 的运动规律相同，即B 点和C点的运动规律相 同。
驴头在下死点 曲柄垂直向上
0C
B点经过时间t时的位移 sB 为：
sB sC r r cos r(1 cos )
根据相似三角形关系可知，悬点位移
1—天车滑轮；2—上钢丝绳；3—上链轮；4— 往返架；5—特殊链节；6—轨迹链条； 7—主动链轮；8—减速箱；9—皮带传动； 10—电机；11—平衡气缸；12—平衡柱塞； 13—平衡链条；14—平衡链轮；15—油底壳； 16—底座；17—机架；18—导轨； 19—滑块；20—主轴销；21—悬绳器；22—光 杆
抽油机、杆、泵生产适应性分析与选型匹配对策
抽油机、杆、泵生产适应性分析与选型匹配对策抽油机、抽油杆、抽油泵的选型对于采油生产和节能降耗具有十分重要的意义。
主要表现在对机、杆、泵型号、参数、尺寸、性能方面的特殊要求。
根据油井流入动态曲线和油田定产要求，首先初选抽油机、设计抽油杆、选择抽油泵的型号以及选择冲程、冲次等参数，再从井底到抽油机反向计算受力情况，以校核抽油机型号、冲程、冲次参数是否合理，以此反复循环，分析目前机、杆、泵系统应用中存在不足和问题，提出具体的需求参数及生产方向，实现抽油机、抽油杆、抽油泵的最佳匹配。
一、对抽油机的要求目前油田常用抽油机按大小分有：6型、8型、10型以及12型等。
按结构形式分有：常规游梁式抽油机、异相曲柄抽油机、摆轮式抽油机、复合平衡抽油机、调径变矩抽油机等，主要以异相曲柄抽油机和复合平衡抽油机为主。
油田大多数油井产液量低，井深在2000m 左右，长期的现场实际生产资料表明，在抽油机的需求方面有以下特征：1、抽油机参数的要求对于抽油机来说，其主要性能参数有：悬点最大负荷、减速箱额定扭矩、所配电机功率、冲程、冲、各连接部位尺寸、外型尺寸等。
一般情况下，不同型号的抽油机都有相匹配的以上几个参数。
但由于生产情况不一样，油田对抽油机各种参数需求的重点有所不同。
以某油田为例，由于产液量小，对减速箱额定扭矩、电机功率、冲程、冲次的要求都不高，需要满足的首要条件是抽油机的额定悬点最大负荷。
其它参数的配置应在尽可能降低系统效率的前提下进行。
计算和实测资料表明：即使10型、12型抽油机，其额定扭矩也不会超过37 kN？m。
冲程最大为3 m即可，冲次选择以尽可能低为好。
2、对额定悬点最大负荷的要求长期的抽油机选型及现场最大负荷实测资料反应出：对最大载荷为70kN和90 kN的抽油机有一定量的需求。
而抽油机标准系列为：5型、6型、8型、10型、12型等。
缺失7型和9型机。
造成在抽油机配型上的浪费或者超负荷运行。
二、对抽油杆的要求复杂油田泵挂深度生产井多为定向井、斜井、水平井及复杂结构井，油井生产中抽油杆的偏磨、断脱问题比较普遍。
工程类机抽井泵型及杆柱设计优化
市场应用前景
高效能：提高泵型 和杆柱设计的效率， 满足市场需求
智能化：结合先进 技术，实现智能化 设计和管理
环保节能：注重环 保和节能，符合可 持续发展要求
定制化服务：根据 客户需求，提供定 制化的泵型和杆柱 设计服务
未来研究方向
智能化设计：利用人工智能和大数据技术进行泵型和杆柱的优化设计
高效能材料：研发更耐磨、耐腐蚀、高强度的材料，提高泵型和杆柱的 使用寿命
教训。
案例启示：从 案例中获得启 示，为今后的 工程类机抽井 泵型及杆柱设 计提供参考和
借鉴。
案例对工程类 机抽井泵型及 杆柱设计的意 义：强调案例 分析对工程类 机抽井泵型及 杆柱设计优化
的重要性。
案例对其他类 似工程的启示： 从案例中提炼 出的启示，对 于其他类似工 程的设计和优 化也有一定的
参考价值。
06
总结与展望
01 工程类机抽井泵型介绍
常见泵型及其特点
离心泵：利用离心 力将液体吸入和排 出，适用于各种工 程领域。
柱塞泵：利用柱塞 在缸体中往复运动， 产生高压流量，适 用于高压、高流量 场合。
螺杆泵：利用螺杆 的旋转运动产生压 力，输送粘性、含 颗粒的液体。
隔膜泵：利用隔膜 的往复运动，将输 送的液体与电机隔 离，适用于输送腐 蚀性液体。
技术建议
优化泵型设计，提高泵效和可靠性 杆柱设计应考虑不同工况下的载荷和应力分布 引入智能化技术，实现远程监控和故障预警 注重材料选择和热处理工艺，提高杆柱的耐磨性和抗腐蚀性
管理建议
建立完善的机抽井泵型及杆柱设计优化管理制度，确保优化工作的有序进 行。 加强技术培训和交流，提高优化人员的专业素质和技术水平。
建立优化效果评估机制，对优化成果进行科学合理的评价和反馈。