各种抽油泵的结构及工作原理
抽油泵结构原理简介
一、常规管式泵结构
工作 筒
活塞
游动凡尔 （出油凡尔）
固定凡尔 （进油凡尔）
（一）工作筒
作用：一是压紧衬套； 外管接箍 二是连接固定凡尔和油管。
外管
衬套
常规管式泵级别
泵级 配合间隙 适用条件 （mm）
一级泵 0.02—0.07 含砂少、粘度小的深井 二级泵 0.07—0.12 含砂不多的中深井 三级泵 0.12—0.17 含砂多、粘度大的浅井
管式泵
一.常规管式泵结构
（一）工作筒 （二）活塞 （三）凡尔
二、常规管式泵结 构原理
三、改进泵
（一）双筒式防砂卡泵
（二）反馈泵
(三）CCYB敞开直入 式抽稠泵
上柱塞
（游动）
上泵筒
（固定）
下柱塞
（固定）
下泵筒
（游动）
CCYB敞开直入式抽稠泵
上冲程：强制机械阀
关闭，泵内液体转移 入油管；
下冲程：强制机械阀
凡尔座
与凡尔球 配合完成泵的 吸液与排液。
管式泵
一.常规管式泵结构
（一）工作筒 （二）活塞 （三）凡尔
二、常规管式泵结 构原理
常规管式泵工作原理（一）
液柱压力
活塞上行，游 动凡尔关闭， 固定凡尔打开， 吸液入泵，排 液出井口。
Байду номын сангаас
沉没压力
吸液条件：沉
没压力大于泵内压 力
常规管式泵工作原理（二）
液柱压力
（5）柱塞两端带有刮砂结构，有利于防止砂卡柱塞。
管式泵
一.常规管式泵结构
（一）工作筒 （二）活塞 （三）凡尔
二、常规管式泵结 构原理
三、改进泵
（一）双筒式防砂卡泵
抽油泵使用说明书解析
抽油泵使用说明书一、抽油泵简介普通抽油泵又叫深井泵，是有杆泵采油装臵中最重要的井下部分。
它是通过抽油杆带动柱塞作上、下往复运动的井下泵。
下井作业时，抽油泵安装在油管柱的下部，沉没在井液中。
通过抽油杆柱传递动力，直接抽汲井内液体。
二、抽油泵的分类抽油泵按其结构和在井中的安装原理不同可分为管式泵和杆式泵两大类。
1、管式泵管式泵又叫油管泵，特点是把外筒、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通过油管下入泵中。
管式泵结构简单，成本低，在相通油管直径下允许下的泵径较杆式泵大，因而排量大。
但检泵时必须起下油管，修井工作量大，故适用于下泵深度不大，产量较高的井。
2、杆式泵杆式泵又称为插入式泵，其中定筒式顶部固定杆式泵的特点是内外有两个工作筒，外工作筒上装有锥体座和卡簧，下泵时把外工作筒随油管先下入井中，然后装有衬套、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。
杆式泵检泵时不需要起出油管，而是通过抽油杆把内筒拔出。
杆式泵检泵方便，但是结构复杂，制造成本高，在相通油管直径下允许下的泵径较管式泵小，适用于下泵深度较大，产量较小的油井。
抽油泵的型式与基本参数漏失量计算值水平井注采一次管柱泵使用说明书辽河石油勘探局总机械厂 1．用途水平井注采一次管柱泵适用于大斜度、水平稠油井蒸汽吞吐后直接从油井中抽吸井液，改变了常规抽油泵要等注汽停喷后，起出注汽管柱才能下泵转抽的状况, 减少了作业量，充分地利用了热能和有效采油期，防止了油层和井场的污染，达到了增产降耗的目的；正常生产时具有防砂排砂、防气的功能；检泵时，可起到泄油器的作用，且更安全可靠。
2. 结构原理及特点2.1 结构原理该泵游动阀、固定阀均为机械式开启阀, 取代了常规式球阀。
环形固定阀在泵体上部，当柱塞放到泵底时，工作光杆上端有一缩径接头臵于环形阀当中，留出注汽通道，同时柱塞下部游动阀也与柱塞脱开，形成通道，此时泵上下贯通，即可注汽，转抽时，只需上提杆柱，调好防冲距即可。
有杆抽油系统——第3章 抽油泵讲解
3.2 抽油泵的类型与结构
泵筒总成
泵筒是管式泵最主要的零件，其两端带有螺纹，内 表面经热处理，具有良好的耐磨、耐腐蚀性能，并能保 证与柱塞的高精度配合；泵筒接箍一端与泵筒连接并以 额定的上扣扭矩来保证其内孔端面与泵筒端面的密封， 另一端由管螺纹与加长短节连接并密封。
油管接箍直接连接在井下油管下端，起到把管式抽油 泵固定在油管上的作用。
3.2 抽油泵的类型与结构
柱塞总成
柱塞总成由柱塞上部出油阀罩，上下出油阀球与阀座， 柱塞，柱塞下部出油阀罩组成。
按柱塞两端的螺纹形式分为外螺纹柱塞和内螺纹柱塞。 按表面强化工艺分为镀铬柱塞和喷焊柱塞。喷焊柱塞与 镀铬柱塞相比具有表面孔隙率低，耐腐蚀性能好，更耐磨损， 与各种内壁硬化和电镀的泵筒均能匹配使用等优点。
(1) 抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩
(2) 气体和充不满的影响 (3) 漏失影响 l
V液
V活
入
Sp S
(4)Bl
3.1 抽油泵的工作原理及工作特点
（四）提高泵效的措施
(1)选择合理的工作方式 ①选用长冲程、低冲次，减小气体影响，降低悬点载荷，特别 是稠油井。 ②连喷带抽井选用大冲数快速抽汲，以增强诱喷作用。 ③深井抽汲时，S和N的选择一定要避开不利配合区。 (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。
3.2 抽油泵的类型与结构
2．杆式抽油泵的结构及特点 杆式泵在下泵时是将整个泵随抽油杆柱下入油管内
的预定位置并固定，所以又称之为“插入式泵”。 按固定装置在泵上的位置和在抽油时泵筒上下移动
还是柱塞移动，可将杆式泵分成定筒式顶部固定杆式泵 图1；定筒式底部固定杆式泵图2；动筒式底部固定杆式 泵图3。
抽油泵工作原理
抽油泵工作原理
抽油泵工作原理是指通过机械设备将液体从低压区域抽送到高压区域的过程。
抽油泵通常由泵体、叶轮、轴和电动机等组成。
当电动机启动时，轴开始旋转，驱动叶轮在泵体内高速旋转。
液体进入泵体后，随着叶轮的旋转，被吸入叶轮的叶片间隙中，并被分流到叶轮的出口侧。
在叶轮的作用下，液体被迅速推送至泵体的出口。
在液体推送过程中，由于液体的惯性和泵体内的压力变化，产生了一股牵引力，使液体继续向泵体出口方向移动。
同时，由于出口区域的容积逐渐减小，液体的压力也逐渐增大。
当液体被推送至出口处时，压力已经增大到能克服介质管道中的阻力，从而使液体被迫流入管道中，进一步被输送到目标区域。
整个过程中，电动机持续驱动叶轮旋转，不断吸入和推送液体，从而实现了抽油泵的工作。
综上所述，抽油泵通过机械设备将液体从低压区域抽送到高压区域。
在电动机驱动下，泵体内的叶轮快速旋转，吸入液体并推送至出口处，形成一定的压力，然后通过管道输送到目标区域。
抽油泵的结构组成和分类
抽油泵的组成和分类抽油泵是有杆泵抽油系统中的主要设备。
根据油井的深度、生产能力、原油性质不同，所需要的抽油泵结构类型也不同。
抽油泵主要由工作筒(外筒和衬套)、活塞(柱塞)及游动阀(排出阀)和固定阀(吸入阀)组成。
1.抽油泵的结构抽油泵是由许多零部件组成的，它的质量好坏直接影响着抽油泵的使用期限和排油效率的高低。
(1)工作筒：工作筒是抽油泵的主体，它由外管、衬套、接箍组成。
外管也称泵筒，外管内装有多节同心圆柱管的衬套，上下两端靠压紧接箍压紧，上接箍上连油管，下接箍接在固定阀及进油设备上。
(2)活塞：活塞也称柱塞，是用无缝钢管制成的空心圆柱体，两端有内螺纹，用以连接游动阀或其他零件。
柱塞两端均有倒角，便于组装，表面镀铬并有环状防砂槽。
(3)游动阀：游动阀也称排出阀，一般油田现场习惯称游动阀，它由阀球、阀座及阀罩组成。
双阀泵只有一个游动阀装在活塞的上端；三阀泵有两个游动阀，分别装在活塞的上下端。
(4)固定阀：也称吸入阀，它除了有阀球、阀座、阀罩外还有打捞头，供油井作业时捞出或便于其他作业等。
2.抽油泵按其结构不同可分为管式泵和杆式泵。
(1)管式泵管式泵是把外筒和衬套在地面组装好后，接在油管下部下人井内，然后投入固定阀，最后把活塞接在抽油杆柱下端，下入泵筒内。
其特点是：结构简单，加工方便，价格便宜，在相同油管直径下允许下人的泵径较杆式泵大，因而排量较大，但是检泵和换泵时需要起出油管，修井工作量大。
适用于产量高、较浅的油井。
管式泵按阀的数目可分为双阀和三阀管式泵。
(2)杆式泵杆式泵是把活塞、阀及工作筒装配成一个整体，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，由预先安装在油管预定位置上的卡簧固定在油管上。
其优点是检泵方便，不需起油管，起出抽油杆即可取出泵来；缺点是泵结构复杂，加工难度大，成本高，在相同油管直径下允许下入的泵径较管式泵小，故排量较小，因此杆式泵适用于下泵深度大、产量低的井。
濮阳中石抽油泵。
抽油泵基本原理及其管理技术
SY 5059-85标准：
CYB56TH4.8-1.2F
标称柱塞长度，m 标称泵筒长度，m 金属柱塞厚壁泵筒 管式泵 公称直径56mm
3、常用措施
（1）碰泵：常规抽油泵有轻微砂卡、蜡卡、气体影响或被铁锈等赃 物附着时通常采取碰泵；稠油泵泵内死油造成的不同步或因其伴生气造 成的泵筒充满程度差也可实施碰泵。
抽油泵的基本参数
基
公称直径mm
本
柱塞 长度
型 式
Ⅰ系 列
Ⅱ系列
系列 m
32
31.75
38
38.10
0.6
杆 式 44 泵
44.45 50.80
0.9 1.2 1.5 1.8
56
57.15
2.1
63
63.50
32
31.75
38
38.10
44.45
管
44
式
泵 56
45.24 57.15
0.6 0.9 1.2 1.5
短。抽油机驴头上承受的静载荷为抽油杆柱重量与柱塞以上的液柱重量
之和。所以，上冲程是泵内吸入液体，而井口排出液体的过程。造成吸
液进泵的条件是泵内压力（吸入压力） 低于沉没压力。
（2）下冲程 抽油杆柱带动柱塞向下运动。柱塞压缩固定阀和游动阀之间的液体：
当泵内压力增加到大于泵沉没压力时，固定阀先关闭，当泵内压力增加 到大于柱塞以上液体压力时，游动阀被顶开，柱塞下面的液体通过游动 阀进入柱塞上部，使泵排出液体。由于有相当于冲程长度的一段光杆从 井外进入油管，将排挤出相当于这段光杆体积的液体。原来作用在柱塞 以上的液体重力转移到固定阀上，因此引起抽油杆柱的缩短和油管的伸 长。所以，下冲程是泵向油管内排液的过程，造成泵排出液体的条件是 泵内压力高于柱塞以及抽汲速度有关。即：漏失越严重， 对示功图影响越大；
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
抽油泵
常规抽油泵
杆式泵分类及其代号
顶 部 杆式泵按照固定位置分为： 固 定筒式顶部固定杆式泵(A型) 定 定 定筒式底部固定杆式泵(B型) 杆 筒 动筒式底部固定杆式泵(T型) 式 式 底 杆式泵按照固定装置的型式又 泵 部 可分为： 固 机械式(M型) 定 皮碗式(C型) 厚壁 机械密封（RHAM） 泵筒 皮碗密封（RHAC） 薄壁 机械密封（RWAM） 泵筒 皮碗密封（RWAC） 厚壁 机械密封（RHBM） 泵筒 皮碗密封（RHBC） 薄壁 机械密封（RWBM） 泵筒 皮碗密封（RWBC）
密封锁 套
油管
泵筒总 成
柱塞总 成
常规抽油泵
操作与使用说明
1、杆式泵下井时，首先要将所用的油管清洗， 并用管规通过，不合格的油管剔除； 2、然后将密封套总成随油管一起下至设计深度； 3、最后将内泵(泵筒总成和柱塞总成)随抽油杆一 同下入井中，到位后，上提抽油杆柱，然后迅速 下放，使密封总成定位密封，连接光杆，上提防 冲距，就可以正常工作了。 4、如果泵下井后工作不出油，有可能是防冲距上 提过大，使内泵与密封锁套脱离，此时要重新调 整防冲距，确保工作中内泵与密封锁套密封。 需要检泵时，只需用作业机提升抽油杆就可使内 泵与密封锁套脱离，进而把泵提升到地面上来。
胜利油田抽油泵型号组成
执行标准：
抽油泵执行标准： 国际标准：API Spec 11AX《地下杆式抽油泵及其配 件规范》 国家标准：GB/T 18607《抽油泵及其组件规范》 企业标准：Q/SH1020 1716-2015 《特种抽油泵》
胜利油田抽油泵型号组成
抽油泵分类：
• 按照抽油泵在油管中的固定方式进行分类：抽油泵分为 管式泵和杆式泵两大类。又有整筒泵和组合泵之分，目前 组合泵已淘汰。 • 按照抽油泵的用途进行分类：抽油泵分为常规泵和特种泵 两大类。对于符合抽油泵标准设计和制造的抽油泵称为常 规抽油泵，对具有专门用途的抽油泵，如抽稠油泵、防气 泵、防砂泵、防腐泵和耐磨泵等，称为特种泵。
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技术参数
公称直径 冲程(m) 连接管螺纹 连接抽油 最大外径 间隙
(mm)
（上/下） 杆螺纹
（mm）
38
2.5---5.1 2 7/8TBG, CYG19 Φ89
1、2、3
2 7/8TBG
44
2.5---5.1 2 7/8TBG, CYG19 Φ89
1、2、3
2 7/8TBG
56
2.5---5.1 3 1/2TBG, CYG19 Φ108
（mm）
38
3---5.1 2 7/8TBG, M18X1.5 Φ89
1、2、3
2 7/8TBG
44
3---5.1 2 7/8TBG, CYG19 Φ89
1、2、3
2 7/8TBG
56
3---5.1 2 7/8TBG, CYG19 Φ89
1、2、3
2 7/8TBG
70
3---5.1 3 1/2TBG, CYG22 Φ108
1200
1200
4500-7500 4500-7500
2 7/8 TBG 2 7/8 TBG
2 7/8 TBG 2 7/8 TBG
M18X1.5 CYG19
89
89
4900-7900 4900-7900
1、2、3 1、2、3
φ56 3-6 1200 4500-7500 2 7/8 TBG 2 7/8 TBG CYG19 89 4900-7900 1、2、3
斜井抽油泵
结 构 原 理 图
结 构 分 析
结构特点
阀罩内部使用导向筋，限制了阀球的摆动 阀罩内使用复位弹簧，阀球能够迅速回位
优点
采用导向筋结构减小了阀球运动的空间 阀球摆动幅度小 泵效高、阀球复位迅速
技术参数
公称直径 冲程(m) 连接管螺纹 连接抽油 最大外径 间隙
(mm)
（上/下） 杆螺纹
1、2、3
3 1/2TBG
防气防砂抽油泵
结 构 原 理 图
工 作 原 理 图
优点
拉阀强制开启,提高了泵效 固定阀采用导向筋结构减小了阀球的摆动
空间,加快关闭. 采用挡砂块减小了柱塞上下两端的压差,游
动阀开启迅速. 采用挡砂块可防止停井后砂粒进入泵筒造
成卡泵 采用等径柱塞刮砂结构，可防砂卡
优点
可有效的解决砂卡柱塞现象 减轻了柱塞与泵筒的磨损，防止砂磨现象 停井时可防止砂埋抽油杆
技术参数
公称直 冲程ｍ 径ｍｍ
连接油管螺纹 （上／下）
抽油杆 螺纹
３８ ４４ ５６
２.１－５.１ ２.１－５.１
２７／８ＴＢＧ ＣＹＧ ２７／８ＴＢＧ
１９
２７／８ＴＢＧ ＣＹＧ ２７／８ＴＢＧ １９
２.１－５.１ ２７／８ＴＢＧ ＣＹＧ ２７／８ＴＢＧ １９
φ70 3-6 1200 4500-7500 3 1/2 TBG 3 1/2 TBG CYG22 108 4900-7900 1、2、3
1、2、3
2 7/8TBG
注意事项
粘度小于2000mPa.s 含砂小于0.5% 油气比小于500 56规格的抽油泵需使用Φ89的油管或配套
脱接器使用.
防腐抽油泵
结 构 原 理 图
特点
结构简单 泵效高 耐腐性能强 泵筒、柱塞采用耐腐蚀材料处理 该泵的所有标准件均采取防腐处理
各种抽油泵
长柱塞短泵筒防偏磨抽油泵 长柱塞防砂抽油泵 斜井抽油泵 防气防砂抽油泵 防腐泵 刮垢抽油泵
长柱塞短泵筒 防偏磨抽油泵
结 构 原 理 图
工 作 原 理 图
结 构 分 析
结 构 分 析
优点
反馈力大且稳定 可有效拉直抽油杆，防止杆、管偏磨。 具Hale Waihona Puke 自泄油功能，柱塞泵筒提出泵外即可自动
抽汲黏度不大于2000毫帕.秒
注意事项
该泵在含砂井中使用时，泵下需进行防砂 处理。
该泵不得超冲程使用。 该泵不得在大斜度井中使用。 用户需将该泵进行注气作业或用于酸化井
中使用时应在定单中注明。 该泵上行载荷为大泵载荷。
长柱塞 防砂抽油泵
结 构 简 图
结构特点
采用了长柱塞、短泵筒结构 采用了侧向进油结构 采用了环空沉砂结构
泄油。 抽稠能力强，抽稠黏度不大于2000毫帕.秒。 可进行注水、注气等吞吐作业。 应用范围广，可在稠油井、稀油井及聚趋井中
使用
技术参数
公称直径mm 冲程m 泵筒长度mm 柱塞泵筒长度mm 小柱塞长度mm 上部联接油管螺纹 下部联接油管螺纹 联接抽油杆螺纹m3/d 泵常数 反馈力 公斤/千米
技术参数
公称直径，mm 冲程m 柱塞长度mm 泵筒长度mm 上部油管螺纹 下部油管螺纹 连接抽油杆螺纹 最大外径mm 总长mm 间隙代号
φ32 3-6 1200 4500-7500 2 7/8 TBG 2 7/8 TBG M16X1.5 89 4900-7900 1、2、3
φ38
φ44
3-6
3-6
备注
作业注意事项
该泵Φ44/32及Φ56/44规格上部可直接与Φ73 油管连接，Φ70/56以上规格大泵需配脱接器 使用，无需配泄油器使用，柱塞泵筒提出泵外 即可实现泄油功能。
Φ44/32及Φ56/44规格抽稠泵作业方法及步骤 与普通泵相同，
Φ70/56抽稠泵上部连接Φ89油管，长度不得 短于冲程+2米，上部可根据油管情况使用脱接 器。
ф44/32 1.5-3 1200 3300-4800 1200 2 7/8TBG 2 7/8TBG CYG19 1.157 575
ф56/44 3-5.1 1200 4800-7000 1200 2 7/8TBG 2 7/8TBG CYG19 2.188 725
ф70/56 3-5.1 1200 4800-7000 1200 3 1/2TBG 2 7/8TBG CYG22 3.546 1225
７０
２.１－５.１ ２７／８ＴＢＧ ＣＹＧ ２７／８ＴＢＧ 22
最大外 总长ｍ 径ｍｍ
间隙代 号
92
４.３－７.６ 1、2
92
４.３－７.６ 1、2
108
４.３－７.６ 1、2
116
４.３－７.６ 1、2
注意事项
泵下须接带丝堵的尾管，其密封要求与泵上油管相同。 Ф56泵上端须接一根内径Ф76（3in）油管Ф70泵上端须
接一根内径Ф89（3 1/2in）油管，然后再根据需要变径。 下泵前应彻底冲砂至井底，用通井规检验油管。 尾管沉度不得超过油层顶界。 不得超冲程使用。 尾管长度一般为100米—300米，具体由含砂量确定。 不得在酸化后的油井中用于排酸。 油气比较高易发生气锁的油井不宜采用。 严禁在拐点及其下部使用。