《有杆泵采油》ppt课件

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1、第十章有杆泵采油有杆泵采油游梁式有杆泵采油地面驱动螺杆泵采油一、系统组成及抽油装置第一节系统组成及泵的工作原理组成：三抽为主+辅助装置地面:抽油机地下:抽油泵中间:抽油杆1.抽油机（地面设备）分类游梁无游梁常规型前置型变形游梁支架在驴头和曲柄连杆之间，上、下冲程时间相等。常规型减速箱在支架的前面，缩短了游梁的长度，减小了抽油机的规格尺寸，上、下冲程时间不等，从而降低了上冲程的v、a和动载荷及减速箱的最大扭距和需要的电机功率。前置型：变形变形：异相型、旋转驴头式、大轮式以及六杆式双游梁。提高冲程、节约能源及改善抽油机的结构特性和受力状

2、态。无游梁：为了减轻抽油机重量，扩大设备的使用范围以及改善其技术经济指标，特点多为长冲程低冲次，适合于深井和稠油井采油。机械式无游梁抽油机液压式无游梁抽油机：链条式机械式无游梁抽油机曲柄连杆式2.抽油泵抽油泵是有杆泵抽油系统中的主要设备组成分类（按结构）分类（按用途）工作筒（外筒+衬套）管式泵常规泵活塞（柱塞）杆式泵特种泵（防砂泵，防气泵）阀（游动阀，固定阀）特点：结构简单、成本低；泵径大，排量大；检泵时需起出油管，修井工作量大。应用范围：下泵深度不大、产量较高的井。（1）管式泵：是把外筒和衬套在地面组装好后，接在油管下部先下入井内

3、，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。（2）杆式泵：是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，由预先安装在油管预定位置上的卡簧固定在油管上。特点：检泵不需起出油管，检泵方便；结构复杂，制造成本高；排量小。适用范围：下泵深度较大，但产量较低的井3.光杆与抽油杆光杆：联接驴头钢丝绳与井下抽油杆，并同井口盘根盒配合密封井口。普通型两端可互换，当一端磨损后可换另一端使用一端墩粗型联接性能好，但两端不能互换。普通型抽油杆：结构简单、制造容易、成本低；直径小，有利于在油管中上下运行。主要用于常规有杆泵抽油

4、方式。抽油杆玻璃纤维抽油杆：耐腐蚀，寿命长；重量轻，有利于降低抽油机悬点载荷和节约能量；弹性模量小，可实现超冲程，有利于提高泵效。空心抽油杆：由空心圆管制成，成本较高，可用于热油循环和热电缆加热等特殊抽油工艺，也可以通过空心通道向井内添加化学药剂。适用于高含蜡、高凝固点的稠油井。此外,还有连续杆、钢丝绳杆、不锈钢杆以及非金属带状杆等特殊用途的抽油杆。二、泵的工作原理活塞上下运动一次称为一个冲程，分为上冲程和下冲程。每分钟内完成上、下冲程的次数称为冲次，用n来表示悬点在上、下死点间的位移，称为光杆冲程，用S来表示。活塞在上、下死点间的

5、位移，称为活塞冲程，用Sp来表示。1.上冲程抽油杆柱带动活塞向上运动。游动阀关闭，泵内压力降低。固定阀在沉没压力与泵内压力构成的压差作用下，克服重力而被打开，原油进泵而井口排油。抽油杆伸长加载；油管卸载而缩短。沉没压力：作用在泵上的环形空间液柱压力。沉没度：泵在动液面以下的深度。2.下冲程抽油杆柱带动活塞向下运动。固定阀关闭，游动阀打开，当泵内压力升高到大于活塞以上液柱压力和游动阀重力时，游动阀被顶开，泵内液体排向油管。抽油杆由于卸载而缩短，油管加载而伸长。第二节抽油机的悬点运动规律研究目的：是研究抽油装置动力学，从而进行抽油装置的

6、设计、选择以及工作状况分析的基础悬点：抽油杆在驴头上的悬挂点。运动规律：位移S、速度v、加速度a。四连杆机构可以简化为简谐运动和曲柄滑块运动四连杆机构固定杆：游梁支点与曲柄轴的连线游动杆：曲柄、连杆、游梁后臂一.简化方法1.简谐运动模型条件：r/l→0r/b→0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。B点经过时间t时的位移为：驴头在下死点曲柄垂直向上A的位移A的速度A的加速度模型简单，结构粗略，只能用于近似计算w曲柄旋转角速度2.曲柄滑

7、块机构模r/l和r/b值不可忽略时。其简化条件为：r/l<1/4；B点绕游梁支点的弧线运动近似地看做直线运动。令解的过程其中：由杠杆原理，得：最大加速度：适用条件：应用于一般计算和分析，在精确计算和分析及抽油机设计时，则须按抽油机实际四连杆计算。通过游梁摆角的变化来求得位移二、精确方法已知H，I，G，a，b，l，r任一时间游梁与铅垂线的夹角为：其中：游梁摆动时存在一个最小夹角，可按下式计算：其中：因此，任意时刻游梁的角位移为：可进一步求出悬点的位移、速度和加速度分别为：考虑四连杆存在如下关系：变形后有：上式证明如下：第三节抽油机悬点

8、载荷计算抽油机在工作时悬点所承受的载荷，是进行抽油设备选择及工作状况分析的重要依据。一、悬点承受的载荷动载荷静载荷其他载荷振动惯性摩擦杆重液重沉没压力井口回压1.抽油杆柱的重力产生的悬点载荷上冲程：下冲程：其中2.液柱的重力产生的悬点