详解杆式抽油泵和管式泵的区别及工作原理
有杆与无杆采油设备概述及对比.(优选)
有杆采油装备与无杆采油装备概述及对比人类有着1600年左右的石油开采历史，直到1848年俄国工程师F.N. Semyenov在巴库东北方的Aspheron半岛开采了第一口现代油井后，人类才步入了现代化的石油开采时代。
其中机械采油装备经过了一百多年的发展，逐渐形成了当今有杆采油装备和无杆采油装备两大体系。
据统计，全世界约有100万口左右的在产油井，其中使用有杆采油装备的约占到90%以上，这些有杆采油装备的驱动装置采用游梁式抽油机的约占到80%以上。
（兰石以往出口抽油机型全部为游梁式抽油机。
）一. 机械采油装备概述机械采油装备基本可归纳为两大类，有杆采油装备和无杆采油装备。
1.有杆采油设备：位于地面的动力设备通过一系列的机械传动带动抽油杆柱，再由抽油杆柱带动井下抽油泵活塞上、下往复运动或旋转运动，将井内原油抽至地面的采油设备。
可分为：1) 杆式抽油泵：检泵方便，但结构复杂，制造成本较高，在相同的油管直径下允许下入的泵径较管式泵要小，适用于下泵深度较大，产量较小的油井。
该泵地面驱动装置为游梁式或非游梁式抽油机。
2）管式抽油泵：结构简单，成本低，在相同油管直径下允许下入的泵径比杆式泵大，因而排量大。
但检泵时必须拆卸油管，修井工作量大，故适用于下泵深度不大，产量较高的井。
该泵地面驱动装置为游梁式或非游梁式抽油机。
3）地面驱动螺杆泵：能够输送高粘度、高含砂量的原油，适应高气油比、中等深度低产井原油的需要，工艺简单、管理方便、低生产成本、具有高举升性能。
但螺杆泵缺点为油井抽油杆易断脱、油管漏失、结蜡严重、螺杆泵定子脱落、磨损严重等故障频繁。
该泵的驱动装置为螺杆泵电机，安置在地面采油树上。
2.无杆采油设备：不用抽油杆柱传递能量，而是用电缆或高压液体传递能量的采油设备统称为无杆采油设备。
其中可细分为：1）电泵类：a.电动潜油离心泵：是一种井下工作的多级离心泵，排量大、操作简单、管理方便、在防蜡方面有一定作用。
在有些高凝油、稠油情况下还需要加装一套原油稀释系统，由稀释管线向井下油层注入稀释液。
油田专用杆式抽油泵介绍
油田专用杆式抽油泵介绍首先，油田专用杆式抽油泵的泵杆是由多个连接在一起的杆节组成，通常由碳钢材质制成，具有较高的强度和刚度。
泵杆的长度多种多样，可以根据不同的油井深度进行调节。
泵杆的工作原理是通过电动机的驱动，将泵杆由地面输送至井下，在井中的泵头处将被抽上来的原油提升至地面，实现从井底到地面的油井产油。
其次，油田专用杆式抽油泵的吊卡是用于将泵杆安装在龙门架上的装置，它具有重要的功能。
吊卡通常由吊杆、吊叉、卡箍等组成，能够牢固地固定泵杆，确保泵杆能够顺利地上下运行。
吊卡的设计和制造要求高，需要考虑到重载工况下的安全性和可靠性。
再次，油田专用杆式抽油泵的泵头是泵杆的最末端部分，用于抽取地下的原油。
泵头通常由数个泵环和阀门组成，这些泵环和阀门在泵杆的驱动下进行工作，形成抽油泵吸油、排油的作用。
泵头的设计和制造要求精密，以确保油田专用杆式抽油泵在高压下仍能正常工作。
此外，油田专用杆式抽油泵的龙门架是用于支撑和固定泵杆、泵头和吊卡的重要设备。
龙门架通常由钢结构制成，具有足够的强度和稳定性。
龙门架的高度可以调节，以适应不同的油井深度。
龙门架的稳定性对于油田专用杆式抽油泵的正常运行至关重要，需要在设计和安装过程中注重细节。
最后，油田专用杆式抽油泵的电动机是驱动整个装置运行的关键部件。
电动机通常采用交流电机或直流电机，通过电动机的转动，带动泵杆的上下运动，实现原油的抽上地面。
电动机的选型和安装要求科学严谨，以确保正常运行和能效。
综上所述，油田专用杆式抽油泵是一种重要的装置，在油井采油作业中发挥着关键作用。
它由泵杆、吊卡、泵头、龙门架、电动机等部件组成，具有结构简单、工作稳定、抽油效率高等特点。
油田专用杆式抽油泵的设计和制造需要考虑到各个部件的性能和可靠性，并且要满足不同油井深度的要求。
通过不断技术创新和优化设计，油田专用杆式抽油泵的发展将更加完善和高效。
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。
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；
关于抽油泵基本原理及其管理技术课件
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
关于抽油泵基本原 理及其管理技术
（一）抽油泵的基本类型和字母代号
杆式泵
抽油泵是用于举升油有井杆内泵液体的井下管工式具泵。
抽油泵
无杆泵
电动潜油离心泵 水力活塞泵 统
典型的有杆采油系统
典型的有杆抽油装置主要 由三部分组成，如图所示。 一是地面驱动设备即抽油机； 二是安装在油管柱下部的抽 油泵；三是抽油杆柱，它把 地面设备的运动和动力传递 给井下抽油泵柱塞使其上下 往复运动，使油管柱中的液 体增压，将油层产液抽汲至 地面。就整个有杆抽油生产 系统而言，还包括供给流体 的油层、用于悬挂抽油泵并 作为举升流体通道的油管柱、 井下器具（油管锚、气锚、 砂锚等）、油套管环形空间 及井口装置等。
抽油杆柱向上拉动柱塞，柱塞上的游动阀受油管内液柱压力而关闭。
此时，柱塞下面的下泵腔容积增大，泵内压力降低，固定阀在其上下压
差作用下打开，原油吸入泵内。与此同时，如果油管内已逐渐被液体所
充满，柱塞上面的液体沿油管排到地面。原来作用在固定阀上的油管内
液柱重力将从油管转移到柱塞上，从而引起抽油杆柱的伸长和油管柱缩
我厂沿用的是85年的石油行业标准中抽油泵的命名原则或2009年的石油行业标准中对 组合泵筒的命名要求，并且进行了一定程度的简化
三、抽油泵的结构和基本原理
抽油泵结构示意图
1-油管 2-锥形锁扣 3-活塞 4-游动阀 5-工作筒 6-固定阀
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
抽油泵工作原理
抽油泵工作原理
抽油泵是一种用来将液体（通常是油）从一个地方抽到另一个地方的设备。
它的工作原理基于以下几个方面：
1. 动力源：通常，抽油泵使用电机作为动力源。
电机通过传递动力给抽油泵的转子来驱动泵的工作。
2. 泵的结构：抽油泵通常由一个转子（也称为叶轮）和一个固定在泵体内的腔室组成。
转子的运转会在腔室产生真空，将液体吸入泵内。
3. 吸入过程：当转子开始旋转时，它会将腔室与进油管道连接起来。
腔室内的压力较低，形成真空。
液体会通过进油管道进入腔室，填满腔室中的空隙。
4. 推出过程：当转子继续旋转时，腔室与出油管道连接。
在这个过程中，液体被推出腔室，并通过出油管道流向目标位置。
5. 润滑和密封：由于液体的高速流动以及泵的旋转，润滑和密封是抽油泵工作的关键。
抽油泵通常会通过给予关键部件润滑油，来防止摩擦和磨损。
需要注意的是，不同类型的抽油泵可能会有稍微不同的工作原理。
但总的来说，以上的基本原理适用于大多数抽油泵。
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详解杆式泵与管式泵的区别及工作原理
一、结构
普通抽油泵主要由泵筒、吸入阀、活塞、排除阀四大部分组成。
按照抽油泵在井下的固定方式，可分为管式泵和管式泵。
①管式泵
管式泵又称油管泵，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，然后把装有排除阀的活塞用抽油杆通过油管下入泵中。
衬套是又材料加工成若干节，衬入外筒内部。
活塞是用无缝钢管制成的中空圆柱体，外表面光滑带有环状沟槽，作用是让进入活塞与衬套间隙的砂粒聚集在沟槽内，防止砂粒磨损活塞与衬套，并且沟槽中存的油起润滑活塞表面的作用。
检泵起泵时为泄掉油管中的油，可采用可打捞的吸入阀（固定阀），通过下放杆柱，让活塞下端的卡扣咬住吸入阀的打捞头，把吸入阀提出。
但是这种泵由于吸入阀打捞头占据泵内空间，使泵的防冲距和余隙容积大，容易受气体的影响而降低泵效。
目前大多数下入管式泵的井是在油管下部安装泄油器，通过打开泄油器泄掉油管中的油。
在下入大泵的井中，由于活塞直径大于油管内径，不能通过油管下入活塞，采用的方法是先把活塞随油管下入井中，后下入抽油杆柱，利用一个成为脱节器的装置与泵中活塞对接。
管式泵结构简单，成本低，在相同油管直接下允许下入的泵径较杆式泵大，因而排量大。
但检泵必须起下油管，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
杆式泵又称为插入泵，其中定筒式顶部固定杆式泵特点是内外两个工作筒，外工作筒上端装有椎体座及卡簧（卡簧的位置为下泵深度），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。
另外还有固定点在泵筒底部的定筒式底部固定杆式泵，以及将活塞固定在底部，由抽油杆带动泵筒上下往复运动的动筒式底部固定杆式泵。
检泵时不需要起出油管，而是通过抽油杆把内工作筒拔出。
杆式泵检泵方便，但是结构复杂，制造成本高，在相同的油管直径下允许下入的泵径较管式泵要小，适用于下泵深度较大，产量较小的油井。
目前常规抽油泵存在金属活塞和衬套加工要求高，制造不方便，且易磨损的缺点。
二、工作原理
在泵工作时候过程中，活塞式主动件，作用是通过改变泵内的压力。
泵阀是从动件，仅当满足阀球下方的压力大于其上方压力时才打开，让液体通过阀座孔向上流，否则阀关闭阻止液体向下流。
1)上冲程（左图）
抽油杆带着活塞向上运动，活塞上的游动阀受阀球自重和馆内压力作用关闭。
泵内（活塞下方）容积增大压力降低，固定阀在环形空间液柱压力（沉没压力)与泵内压力差的作用下被打开，原油进泵，同时井口排出液体。
2)下冲程（右图）
抽油杆带着活塞向下运动，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同时由于光杆进入井筒，在井口挤出相当于光杆体积的液体。
濮阳中石抽油泵。