有杆抽油装置课件

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,2021/4/4,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/4/4,*,授课单位：中国石油新疆技师学院培训教学科,主讲,:,邮箱：,千人技能大提升培训援助计划,有杆泵采油,1,课程内容,4,第一节 有杆泵抽油装置,1,2,第二节 抽油机悬点运动规律,第三节 抽油机悬点载荷计算与分析,3,第四节 抽油机的平衡、扭矩与功率,4,2,目 录,2,采油工,-,高级,4,第五节 泵效计算与分析,5,2,第六节 有杆抽油系统工况分析,第七节 有杆抽油系统的选择和设计,5,第五节 泵效计算与分析,5,第五节 泵效计算与分析,5,第五节 泵效计算与分析,5,第五节 泵效计算与分析,5,第五节 泵效计算与分析,5,6,7,2,3,3,一、抽油机,二、抽油泵,三、抽油杆、井口装置,第一节 有杆泵抽油装置,3,机械采油：人为地通过各种机械从地面向油井内补充能量举油出井的生产方式。,机械采油方法：,有杆泵采油,无杆泵采油,我国机械采油井约占油井的,90%,以上，其中有杆抽油井又占总机械采油井的,90%,以上，产量高达,75%,。因此，三抽设备的质量、技术直接关系到油田的产量和经济效益。,第一节 有杆泵抽油装置,4,1,、系统组成及抽油装置,组成：三抽为主,+,辅助装置,地面,:,抽油机、井口装置,地下,:,抽油泵,中间,:,抽油杆,有杆泵抽油装置的组成,第一节 有杆泵抽油装置,5,抽油装置是用油管把深井泵泵筒下入到井内液面以下，在泵筒下部装有只能向上打开的吸入阀,(,固定阀,),。用抽油杆把柱塞下入泵筒，柱塞上装有只能向上打开的排出阀,(,游动阀,),。通过抽油杆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。,第一节 有杆泵抽油装置,5,1-,吸入阀；,2-,泵筒；,3-,柱塞；,4-,排出阀,5-,抽油杆；,6-,油管；,7-,套管；,8-,三通,9-,密封盒；,10-,驴头；,11-,游梁；,12-,连杆；,13-,曲柄；,14-,减速箱；,l5-,动力机（电动机）,6,抽油机主机由辅机两大部分组成，主机是：底座、减速箱、曲柄、平衡块、连杆、横梁、支架、游梁、驴头、悬绳器、刹车装置及各种连接轴承组成。辅机由电动机，电路控制装置组成。,第一节 有杆泵抽油装置,7,（一）游梁式抽油机,工作原理：动力设备一般用电动机产生动力（特殊情况下也有用内燃机产生动力的），由皮带轮、皮带、减速器构成的减速机构，把动力机的高速旋转，转变成曲柄轴,(,即减速器输出轴,),的低速旋转，由曲柄、连杆、游梁、机架构成的四连杆机构把曲柄轴的旋转运动转变为驴头的上下摆动。挂在驴头上的钢丝绳,(,也称绳辫子或毛辫子,),通过悬绳器与抽油杆柱连接，把驴头的弧形摆动变成抽油杆柱的上下往复直线运动。,第一节 有杆泵抽油装置,一、抽油机,8,抽油机分类：游梁式抽油机分为普通式和前置式。,普通式抽油机又分为基本型和变异型。,基本型游梁的前臂和后臂接近等长。,变异型抽油机为适应长冲程做成前臂长，驴头端重。,第一节 有杆泵抽油装置,游梁式抽油机分类,9,前置式气动平衡游梁抽油机,前置式气动平衡游梁抽油机基本结构与普通式相同，只是支架轴和连接连杆与游梁的横梁轴互换了位置。大型的长冲程前置式抽油机一般采用气动平衡方式，上冲程曲柄转角为,195,。,，下冲程曲柄转角为,l65,。,，当驴头在右时，曲柄顺时针旋转，上冲程比下冲程慢，使抽油机承载能力大。,前置式气动平衡抽油机结构简图,1-,刹车；,2-,电动机；,3-,支架；,4-,游梁；,5-,驴头；,6-,气平衡活塞缸；,7-,连杆；,8-,曲柄；,9-,减速箱；,10-,底座,第一节 有杆泵抽油装置,10,异相型游梁式抽油机,与常规游梁式抽油机主要有以下两点不同：一是将减速器背离支架后移，形成较大的极位夹角；二是平衡块重心与曲柄轴中心连线和曲柄销中心与曲柄轴中心连线之间构成一定的夹角，即平衡相位角。,其工作原理和常规曲柄平衡抽油机相同。,异相型游梁式抽油机结构简图,1-,刹车装置；,2-,动力机；,3-,减速箱皮轮；,4-,减速箱；,5-,输出轴；,6-,平衡重；,7-,支架；,8-,曲柄；,9-,连杆；,10-,游梁；,11-,驴头；,12-,悬绳器；,l3-,底座,第一节 有杆泵抽油装置,11,异相型游梁式抽油机,与常规复合平衡抽油机相比，该机的结构特点体现在以下两个方面：,上冲程悬点运动较下冲程缓慢，从而降低了上冲程悬点的惯性载荷，使得能耗降低。,曲柄中心与平衡重中心线间有一相位角，从而使曲柄轴上的平衡扭矩与悬点负荷引起的扭矩相差一相位角，经平衡后产生的曲柄轴净扭矩曲线比较平缓，峰值扭矩降低，因此提高了减速器的寿命，降低能耗。异相曲柄平衡抽油机较常规抽油机节电达,15%,左右，系统效率提高,3,4%,。,第一节 有杆泵抽油装置,12,双驴头游梁式抽油机,该抽油机结构特点是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,(,后绳辫子,),横梁与连杆相连接。,该抽油机冲程,长，可达,5m,，节能好，适用于中、低粘度原油和高含水期采油，动载荷小。工作稳定，易启动。缺点是驱动绳辫子易磨损。,双驴头游梁式抽油机结构示意图,1-,电动机；,2-,皮带轮；,3-,曲柄；,4-,减速箱；,5-,连杆；,6-,平衡重；,7-,横梁；,8-,驱动绳辫子；,9-,后驴头；,l0-,游粱；,11-,前驴头；,12-,绳辫子；,l3-,悬绳器；,l4-,中轴；,I5-,支架；,16-,底座,第一节 有杆泵抽油装置,13,矮型异相曲柄平衡抽油机结构示意图,1-,驴头；,2-,横梁；,3-,连杆；,4-,配重臂；,5-,曲柄；,6-,电动机；,7-,悬绳器,第一节 有杆泵抽油装置,矮型异相曲柄平衡抽油机,结构特点：以一个异形驴头取代了游梁的功能，四连杆机构非对称循环，平衡重中心线与曲柄中心线存在,10,。,的相位夹角。整机质量轻，高度矮，成本低，能耗低，效率高。悬点在顺时针转动时，上冲程比下冲程慢，因而可降低上冲程动载荷，减小曲柄轴峰值扭矩。但该机由于上行慢下行快的特点，不适用于稠油井生产。,14,悬点负荷转化到减速器输出轴的扭矩曲线就是一条不规则的曲线。,T,wn,悬点载荷,W,反映到曲柄上的工作扭矩曲线；,T,r,由平衡重产生的平衡扭矩曲线；,T,n,T,wn,、,T,r,叠加后的曲柄轴净扭矩曲线。,第一节 有杆泵抽油装置,15,抽油机的节能方案有各种各样的，但是，其节能原理基本是相同的，就是尽力改善抽油机的平衡状态，努力使净扭矩曲线接近一条直线。,第一节 有杆泵抽油装置,16,塔式抽油机,结构特点：以一个复合天车轮取代了普通游梁式抽油机的游梁和驴头。连杆通过横梁、钢丝绳,(,后绳辫子,),与小轮缘,(,类似于后驴头,),相接，而抽油杆柱则通过悬绳器、前绳辫子与大轮缘连接。由于大小轮转速相同而线速度不同，使抽油机冲程长，可达,8m,，配合大泵生产可加强提液能力。,塔架式抽油机结构示意图,1-,复合轮；,2-,横梁；,3-,连杆；,4-,曲柄；,5-,减速箱；,6-,皮带轮；,7-,电动机：,8-,吊绳；,9-,悬绳器；,10-,支架；,11-,底座,第一节 有杆泵抽油装置,该机结构复杂，整机质量和高度都大，安装、调参、维护保养难度大，绳辫子易磨损和受挤压遭到破坏，更换比较困难。,17,（二）链条式抽油机,1,、链条式抽油机的结构,常用的链条式抽油机型号,:,LCJl2-513HQ,和,LCJl26-13HQ,其结构主要由六大系统组成：,(1),动力传动系统,(2),换向系统,(3),平衡系统,(4),悬重系统,(5),润滑系统,(6),电控系统,链条式抽油机结构示意图,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-,下,(,主动,),链轮；,8-,减速箱；,9-,皮带传动；,10-,电动机；,11-,平衡气缸；,12-,平衡活塞；,13-,平衡链条；,l4-,平衡链轮；,15-,油底壳；,l6-,底座；,17-,机架；,18-,导轨；,19-,滑块；,20-,主轴销；,21-,悬绳器；,22-,光杆,第一节 有杆泵抽油装置,18,（二）链条式抽油机,2,、链条式抽油机的特点,链条式抽油机的主要特点是冲程长，冲数低，适用于深井 和稠油开采，且动载荷小，平衡程度好，比同载荷等级的游梁式抽油机节电约,30,以上，系统效率高。结构紧凑，比游梁式抽油机节约钢材约,60,。,第一节 有杆泵抽油装置,链条式抽油机结构示意图,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-,下,(,主动,),链轮；,8-,减速箱；,9-,皮带传动；,10-,电动机；,11-,平衡气缸；,12-,平衡活塞；,13-,平衡链条；,l4-,平衡链轮；,15-,油底壳；,l6-,底座；,17-,机架；,18-,导轨；,19-,滑块；,20-,主轴销；,21-,悬绳器；,22-,光杆,19,（三）宽带式抽油机,特点,:,类似于链条式抽油机，冲程长，冲数低，尤其适用于深井、稠油开采及海上采油。,优点：采用柔性宽带和特殊滚筒传动方式，使体积减小，质量减轻；不停机便能无级调节冲程；扭矩可减小,50,，动载荷减小,30%,50,，使实际承载能力增加；采用同步自动控制换向，整机运行稳定，噪声小，节电达,10,35,。,宽带式抽油机结构示意图,1-,悬绳器；,2-,支架；,3-,宽带；,4-,天车；,5-,吊钩；,6-,起吊装置；,7-,平衡快；,8-,安全装置；,9-,十字平衡梁；,10-,滚筒；,11-,减速箱；,12-,电动机；,l3-,电控箱；,l4-,底座；,15-,隋轮；,16-,行程控制器；,17-,刹车,第一节 有杆泵抽油装置,20,游梁式抽油机型号的意义,CYJ ,（,H,）,B,（,Y,，,F,，,Q,）,B,：曲柄平衡,Y,：游梁平衡,F,：复合平衡,Q,：气动平衡,减速箱齿轮齿形代号：,H,为点啮合双圆弧齿轮（无,H,为渐开线齿轮传动形式,减速箱额定扭矩，,kNm,光杆最大冲程，,m,悬点最大载荷，,10kN,抽油机类型代号,例：,CYJ10-3-37B,第一节 有杆泵抽油装置,21,例如：,CYJl0-3-37B,表示该抽油机为游梁式抽油机；悬点最大载荷为,100kN,（,10t,），光杆最大冲程为,3m,，其减速箱曲柄轴最大扭矩为,37kNm,（或,37100kg.m,），减速箱齿轮为见开线齿轮传动形式，平衡方式为曲柄平衡。,另外还有一些其他特殊系列型号：,CYJQ-,前置型、,CYJY-,异相型、,YC-,双驴头型、,CYJB-,双摆增程型、,CYJP-,偏轮式、,XCYJ-,斜直井可调式等。,第一节 有杆泵抽油装置,22,抽油泵也称深井泵，它是抽油井装置中的一个重要组成部分，是通过油管和抽油杆下到井中，沉没在液面以下一定深度，靠抽汲作用将油抽至地面的井下设备。,（一）抽油泵的类型与结构,抽油泵主要由泵筒、吸入阀、活塞、排出阀四大部分组成。,目前国内各油田采用的抽油泵基本都是,管式泵,和,杆式泵,。,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；,7-,内工作筒；,8-,外工作筒,第一节 有杆泵抽油装置,二、抽油泵,23,1.,管式泵,外筒,衬套,压紧接箍,管式泵的结构,:,泵筒连结在油管下端，为油管的延续部分，固定凡尔接在工作筒的下部。按阀的数目分为双阀和三阀管式泵。双阀管式泵结构简单,在活塞上部只有一个游动阀，而三阀管式泵在活塞上装有两个游动阀。,管式泵的结构：,工作筒,固定凡尔总成,柱塞总成：柱塞及游动凡尔,油 管,上接箍,外筒,柱塞,衬套,游动凡尔,固定凡尔,第一节 有杆泵抽油装置,24,管式泵,的特点,优点：泵径较大、排量大，适用于产量高，油