抽油机工作原理..31页PPT

通信协议、数据格式等，需要不断进行研究 和探索。
PART 06
案例分析与应用
案例一：某油田的抽油机平衡改造
01
02
03
04
背景介绍
某油田的抽油机存在平衡问题， 导致效率低下、能耗高、设备
损坏严重。
改造方案
对抽油机的平衡进行优化，采 用新型平衡装置，改善平衡效
果。
实施过程
对抽油机的平衡装置进行详细 分析，结合新型平衡装置的特
加强设备维护保养
定期检查
定期检查抽油机的各部件， 特别是平衡块和轴承等关 键部位，及时发现并处理 潜在问题。
润滑维护
定期对抽油机进行润滑维 护，减少机械磨损，延长 设备使用寿命。
防止腐蚀
针对抽油机暴露在外部环 境中的部件，采取防腐蚀 措施，如涂装防腐涂料或 金属覆盖层。
采用智能化控制系 统
实时监测
选择合适的传感器，采集抽油 机的运行数据，将数据传输到 控制中心，根据数据变化进行 自动调整。
效果评估
智能化控制可以提高抽油机的 平衡效果，提高效率，降低能
耗，提高设备寿命。
案例三：新型平衡技术在某油田的应用与效果
背景介绍
随着技术的不断发展，新型平衡技术不断涌现，某油田积 极引进新型平衡技术进行应用。
减少设备损坏
降低故障率
由于平衡抽油机可以减少振动和应力， 因此可以降低抽油机的故障率。这对 于保证油田的正常生产和降低维修成 本具有重要意义。
提高安全性
平衡抽油机可以减少因振动和应力引 起的安全隐患，提高油田生产的安全 性。这对于保障员工和设备的安全具 有重要意义。
PART 03
抽油机平衡的实现方法
抽油机与其他设备的集成化控制

典型示功图分析
5. 深井泵受气体影响及供液不足时的实测示功图
深井泵受气体影响与供液不足图十分相似，区别是： 减载线呈现为圆弧线，受气体影响越大，圆弧曲线特征更 明显。
油井供液不足时的示功图
深井泵气体影响的示功图
典型示功图分析
7、正常抽油、有振动影响时的实测示功图
对于抽油杆柱有 明显振动的井 ， 要注 意 避 免“共 振 ” 造成 经常断脱。
套管头
井口装置
油管头:安装于采油 树和套管头之间。 作用:悬挂井内油管 柱,密封油管和油层 套管间的环形空间, 通过油管头四通上的 两个侧口完成注平衡 液及洗井等作业.
抽油 三通 光杆密 封器 油管头
套管头
井口装置
光杆密封器：主要由上部的 密封盒和下部的胶皮闸门组 成. 正常抽油时,起密封井口和 防喷的作用;更换密封垫圈 时,起临时密封井口的作用.
60 KN 45 30 15
0.7
1.5
2.2
3.0

抽油杆断脱时的实测示功图
典型示功图分析
4.油井结蜡时的实测示功图
结蜡严重的井,不论 是深井或浅井 , 只要结蜡 就有增载的特征 , 发现示 功图有“结蜡”的宽度 , 示功图有此类特征时 , 热 洗一般无效 , 应尽快检泵 清蜡。
油井结蜡时的实测示功图
抽油机主要部件的作用
(8)电机 动力的来源，一般采用感应式三相交流电动机,由皮带传送动 力至减速器大皮带轮。 (9)刹车装置 刹车也叫制动器，它是由手柄、刹车轮、刹车片等部件组成。 刹车片与刹车轮接触时发生摩擦而起到制动作用，所以也叫制 动器。 (10) 皮带轮 电动机把旋转的动力传给皮 带，再由皮带传给皮带轮， 由皮带轮带动输入轴，它是 减速器做功的桥梁。

抽油机工作原理
概述
有杆泵
抽油机有杆泵（简称有杆泵）
采油
地面驱动螺杆泵
有杆泵采油占主导地位，占人工举升方式的90％
发展时间长
技术较成熟
✓工艺比较配套
✓设备装置耐用，故障率低
✓抽深和排量能够覆盖大多数井
抽深和排量不及水力活塞泵和射流泵，单独排量不及电潜泵
对出砂、高气油比、结蜡或流体中含有腐蚀性介质的井会降低 效率和寿命
假设： 活塞的冲程等于光杆的冲程； 活塞让出的体积完全被原油充满 抽油系统无漏失。 即：柱塞上下一次吸入和排出的液体体积相等
泵的理论排量为 Qt 1440 ApSn
式中： Qt——泵的理论体积排量，m3/d； Ap——柱塞截面积 ，m2 ； D——泵径，m； S——光杆冲程，m； n——冲次，min－1。
O
S
Sp
加载、卸载过程中游
S
动阀和固定阀均关闭
静态载荷理论示功图
泵内吸液，井口排液的过程
造成吸液进泵的条件:泵内压 力(吸入压力)<沉没压力。
2）下冲程
抽油杆带动活塞向下运动： a.泵内压力升高， 固定凡尔关闭，停止吸油。 b.游动凡尔打开， 泵内油转入活塞以上油管。 c.抽油杆卸载。
泵排出液体的过程
造成泵排出液体的条件:泵内压力>柱 塞以上的液柱压力。
⑵.泵的理论排量
的固定阀装置（有的固定阀直接连接在泵筒下部随 油管下入）；
柱塞连接在抽油杆柱下端下入泵筒内。
优点：结构简单，成本低，排量较大 缺点：起下泵作业时，它需起下全部油管，修井时 间长，费用高 适用范围：下入深度较小，产量较高的井
2）杆式泵 将整个泵在地面组装成套后，随抽油杆柱插入油
管内的预定位置固定，故又称为“插入式泵”。

抽油机的性能和效率直接影响到石油开采的产量和质量，因此对于石油工业的发 展具有重要意义。
2023
PART 02
抽油机的工作原理
REPORTING
抽油机的结构
结构组成
抽油机主要由底座、支架、 曲柄、连杆、游梁、驴头、 刹车装置等组成。
底座
支撑整个抽油机，确保其稳 定运行。
支架
连接底座与曲柄，传递运动 。
2023
PART 05
案例分析
REPORTING
案例一：某油田的抽油机应用
案例概述
某油田在采油过程中采用了抽油机作为主要提升工具，通 过对其工作原理和应用的深入了解，实现了高效采油和成 本控制。
抽油机工作原理
抽油机利用电动机或柴油机的动力，通过减速器和四连杆 机构将旋转运动变为往复运动，从而带动抽油杆和抽油泵 进行工作。
抽油机常见故障及处理方法
抽油机无法启动
检查电源是否正常，检查电机是否损 坏，检查控制电路是否正常等。
抽油机运行异常
检查轴承是否损坏，检查齿轮是否磨 损过度，检查润滑系统是否正常等。
抽油机振动过大
检查底座是否稳固，检查轴承是否损 坏，检查齿轮是否磨损过度等。
抽油机漏油
检查密封件是否老化或损坏，检查润 滑系统是否堵塞或泄漏，检查油位是 否过高或过低等。
推广效果
新型抽油机在国内外多个油田得到广泛应用，取得了显著的节能减 排效果，为石油工业的绿色发展做出了贡献。
案例三：抽油机节能减排技术的研究与应用
01
案例概述
为了响应国家节能减排的号召，某研究机构针对抽油机开展了节能减排
技术的研究和应用工作。
02 03
节能减排技术
研究机构开发了多种节能减排技术，如智能控制技术、永磁同步电机技 术等，通过优化抽油机的控制系统和工作模式，实现了节能减排的目标 。

2021/3/7
CHENLI
26
双驴头抽油机
通过改变抽油机扭矩因数的变 化规律来加强平衡效果，达到节能 目的。它是以常规机为基础模型， 对其四杆机构进行了关键性的技术 变革，采用了特殊曲线型的游梁后 臂、游梁与横梁之间采用柔性连接 结构，以得到摇杆（游梁后臂）长 度、连杆长度随曲柄转角的变化而 变化的特殊四杆机构，即"变参数四 杆机构"，形成了一种能适应采油实 际工况的新型动力传动的抽油机主 结构。
相同点 用抽油杆将地面动 图
力传递给井下泵
2021/3/7
游梁式抽油机井有杆泵采油是目前我国最广泛应用的 采油方式，大约有80%以上的油井采油采用该举升方式。
CHENLI
7
有杆泵采油
典型杆驱往复泵抽油系统 统
典型杆驱螺杆泵抽油系
2021/3/7
CHENLI
8
游梁式抽油机井有杆泵采油
抽油装置
（由抽油机、抽油杆和抽油泵所组成的抽油系统）
①使曲柄中心轴承与连杆和游梁的连接销(横梁 轴)不在一条垂线上； ②使曲柄平衡重的中心线与曲柄中心线之间有 一相位角θ。
其结构就导致了曲柄上冲程转角大于190。, 下冲程小于170。，使上冲程驴头悬点运动速度 较下冲程慢，•相应地降低了上冲程悬点的加速 度，从而降低了上冲程悬点的惯性载荷。 ❖ 优点：
丝绳与光杆相连。由于大小轮是固联在一起的，因此通过钢丝绳的软传动，实现
了将减速器的旋转运动转变为提升光杆的上下垂直运动，天轮的小轮轮廓采用渐
开线形状。为方便修井作业，本机两前轮采取左右对称布置，修井时不需进行让
井作业，极大地方便了油井的维修。
节能原理：由于天轮部件的小轮轮廓是采用渐开线形状，它的向径大小与

特点
新型抽油机具有高效率、低能耗 、智能化、长寿命等特点，能够 满足现代石油工业对节能减排和 智能化的需求。
新型抽油机的应用前景与展望
应用前景
随着石油工业的发展和环保要求的提 高，新型抽油机在石油开采领域的应 用前景广阔，将有助于提高采收率和 降低能耗。
展望
未来，新型抽油机将继续朝着高效、 智能、可靠和环保的方向发展，为石 油工业的可持续发展做出更大的贡献 。
发动机异响
检查各部件紧固情况，更换损 坏的零部件等。
发动机功率不足
检查供油系统是否正常，更换 空气滤清器等。
04
抽油机的工作效率优化
抽油机的工作效率影响因素
设备老化
操作不当
随着使用时间的增长，抽油机各部件 可能会出现磨损、老化现象，导致工 作效率降低。
不正确的操作方法或操作人员技能不 足，也可能影响抽油机的工作效率。
感谢观看
THANKS
抽油机的工作原理
抽油机的主要工作原理是通过曲柄连杆机构将电 动机或燃气发动机的旋转运动转化为抽油泵的往 复运动。
通过不断地往复运动，将井下石油抽到地面。
当抽油泵的柱塞上行时，泵腔内体积减小，压力 增大，井下液体被吸入泵腔内；当柱塞下行时， 泵腔内体积增大，压力减小，液体被压缩排入输 油管道。
为了提高效率，现代抽油机通常采用一些辅助装 置，如平衡装置、润滑系统等。
定期更换或清洗抽油机的 润滑系统，确保机器润滑 良好。
滤清器更换
根据需要更换空气滤清器 和机油滤清器，以保持机 器性能。
检查紧固件
定期检查并紧固抽油机各 部件的紧固件，防止松动 。
抽油机常见故障及排除方法
发动机启动困难
检查油路、电路是否正常，清 理空气滤清器，更换机油等。

0.5
1
1.5
2
2.5 3 m
0.5
1
1.5
2
2.5 3
m
特点：没有增载线和卸载线，功图面积小，功图载 荷照比原载荷下降；产量下降或不出，液面上升。
泵的余隙越大，进入泵内的气量越多，示功图的“刀 把”形状越明显。
下步措施：控气
或加深泵挂
（3）、供液不足： 特点：其卸载线与气体影响的卸载线相比较，陡而直 下步措施：间开、优化生产参数或补充地层能量
供液不足
（4）、泵漏失对示功图的影响特点： 游动凡尔漏失： 上冲程悬点载荷不能及时上升到最大值，使加载变缓， 上冲程后半冲程悬点载荷提前卸载
（此时，不允许旋转光杆对扣）， 若失败，再进行作业检泵。
m
20
10 0
固定凡尔漏失示功图
kN
Hale Waihona Puke kN90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 80 70 60 50 40 30 20 10 0
严重漏失
轻微漏失
0.5
1
1.5
2
2.5 3 m
0.5
1
1.5
2
2.5 3 m
深井泵漏失，可以首先采取碰泵、洗井等措施，如 果没有效果，只有进行作业检泵；现场可以通过油 井憋压、测电流等方法判断泵的漏失情况。
固定阀漏失
下步措施：热洗，碰泵，泵漏严重检泵
（6）、其他示功图 油井出砂示功图
油井出砂
特点：出现锯齿状 下步措施：减小冲次,采取防砂措 施
活塞脱出工作筒示功图 防冲距过小，过大示功图
活塞脱出工作筒
防冲距过小下碰
下步措施：重新调防冲距
实测示功图
实测示功图

详细描述
游梁是抽油机中的重要部件，其位置的改变会影响抽油机的平衡。通过调整游 梁的位置，可以使得抽油机的平衡状态得到改善，从而提高工作效Leabharlann 和节能效 果。改变曲柄的长度
总结词
曲柄长度的改变会影响抽油机的平衡 状态。
详细描述
曲柄是连接游梁和连杆的重要部件， 其长度会影响抽油机的平衡。通过调 整曲柄的长度，可以优化抽油机的平 衡状态，提高工作效率和节能效果。
01
通过调整配重块或配重箱的位置和重量，可以调整重力平衡。
调整平衡块或平衡箱的位置和重量
02
通过调整平衡块或平衡箱的位置和重量，可以调整扭矩平衡。
调整弹性元件的刚度和位置
03
通过调整弹性元件的刚度和位置，可以调整弹性力平衡。
03
抽油机平衡的实现方法
改变游梁的位置
总结词
通过调整游梁的位置，可以改变抽油机的平衡状态。
延长寿命
平衡良好的抽油机能够减少机 械磨损和疲劳损伤，延长使用
寿命。
降低噪音
通过动态平衡调整和减震装置 的应用，可以有效降低抽油机
运行时的噪音。
提高稳定性
优化平衡的抽油机在运行过程 中更加稳定，减少故障和安全
风险。
优化平衡的注意事项
安全性
在调整平衡时，应确保操作人 员的安全，避免发生意外事故
。
兼容性
而带动抽油杆上下往复运动。
抽油机的工作过程包括上行程和下行程两个阶段，上行程时抽油杆向上 运动，将原油抽到地面；下行程时抽油杆向下运动，为下一次抽油做准 备。
平衡在抽油机中的重要性
平衡对于抽油机的正常运转至关 重要，它能够减小电机负荷、降 低能耗、延长设备使用寿命和提
高生产效率。

抽油机结构、工作原理、用途
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1
一、抽油机结构
(1)游梁部分：驴头、游梁、横梁、尾梁、连杆、平衡板(复合 平衡抽油机) (2)支架部分：中央轴承座、工作梯、护圈、操作台、支架。 (3)减速器部分：底船、减速器筒座、减速器、曲柄、配重块、 刹车等部件。
(4)配电部分：电机座、电机、配电箱等。
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(3)曲柄连杆机构
曲柄连杆机构的作用是将电动
机的旋转运动变成驴头的往复 运动．在曲柄上有4-8个孔， 是调节冲程时用的。
(4)减速箱
将电动机的高速转动，通过三轴
二级减速变成曲柄轴（输出轴）
的低速转动，同时支撑平衡块最。新课件
5
三、抽油机主要部件的作用
(5) 平衡块 平衡块装在抽油机游粱尾部或曲柄轴上。它的作用是：当抽油 机上冲程时，平衡块向下运动，帮助克服驴头上的负荷；在下 冲程时，电机使平衡块向上运动，储存能量，在平衡块的作用 下，可以减小抽油机上下冲程的负荷差别。
(9)刹车装置 刹车也叫制动器，它是由手柄、刹车轮、刹车片等部件组成。 刹车片与刹车轮接触时发生摩擦而起到制动作用，所以也叫制 动器。
(10) 皮带轮 电动机把旋转的动力传给皮 带，再由皮带传给皮带轮， 由皮带轮带动输入轴，它是 减速器做功的桥梁。
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7
三、抽油机主要部件的作用
(11)支架 支架支撑着游梁全部重量和它所承担的重量，而且是游梁的 可靠支柱。
(12)工作梯及护圈 工作梯是安装游梁、处理 驴头偏斜、给中轴加注黄 油、平时的检查以及上下 游梁等方便工作的扶梯。 护圈叫安全圈，在我们高 空作业时起到安全保护作 用。
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