04有杆泵及无杆泵采油技术
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目的要求1、要求学生掌握区分不同类型抽油设备的结构及其工作原理,着重在不同类型抽油设备的实际应用范围。
2、要求学生了解抽油机悬点的运动规律及悬点载荷的计算,了解抽油杆柱在工作时的受力情况是相当复杂的,所有用来计算悬点大载荷的公式都只能得到近似结果。
3、掌握泵效的计算与分析,了解提高泵效的措施。
课时:8学时 重点授课内容第四章有杆泵采油提要第一节 抽油设备及其工作原理抽油设备:抽油机、抽油杆柱和抽油泵,即“三抽”设备。
(一) 抽油机1、游梁式抽油机(1)分类:游梁式抽油机:常规型;前置型;变型。
其中前两个属于基本型。
(2)结构:由游梁-连杆-曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装置四大部分构成。
常规型游梁式抽油机平衡方式:○1气动平衡○2机械平衡○3气动+机械平衡。
前置型游梁式抽油机:○1异相型○2调径变矩型○3双驴头型○4斜直井型。
(3)工作原理:动力机将高速旋转运动经皮带传递给减速箱,经减速箱减速后,再由曲柄连杆机构将旋转运动变为游梁的上下摆动,挂在驴头上的悬绳器带动抽油杆做上下做往复运动。
(4)型号表示:2、无游梁式抽油机i.(二) 抽油泵 1、结构与分类(1)管式泵工作原理:把外筒和衬套在地面组装好后,接在油管下部先下入井内,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。
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。
(2)杆式泵: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。
应用范围:下泵深度较大、产量较低的井。
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。
悬点或活塞在上下死点间的位移,称为光杆冲程,或活塞冲程。
上冲程时:○1抽油杆柱带动活塞向上运动,游动阀关闭,泵内压力降低。
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。
有杆泵采油工作原理1. 介绍有杆泵采油是一种常用的油井采油方法,它通过一个数米长的杆,在油井井口与井底的泵和动力源之间传递动力,并通过泵抽取地下原油。
本文将深入探讨有杆泵采油的工作原理。
2. 有杆泵的组成有杆泵采油系统主要由泵、杆和动力源三部分组成。
2.1 泵泵是有杆泵采油系统的核心部分,它负责抽取地下原油并将其送往地面。
通常使用的有杆泵泵型为活塞泵,利用泵内活塞的往复运动来实现吸油和压油。
2.2 杆杆是承担着将泵的动力从地面传递到井底的关键部件。
通常采用的杆材料为高强度合金钢,具有足够的强度和刚性来承受泵的工作负荷。
2.3 动力源动力源是提供有杆泵运行所需动力的设备,常见的动力源包括电动机和内燃机。
电动机通常使用电缆连接,而内燃机则通过传动装置将转动力传递给杆。
3. 工作原理有杆泵采油的工作原理可以简述为:动力源提供动力驱动泵,泵通过杆将此动力传递至井底,井底的泵通过抽吸作用将原油提升至地面。
具体来说,有杆泵采油的工作可以分为以下几个步骤:3.1 吸油阶段•泵向下行程:动力源提供动力,并通过杆将动力传递至井底泵。
泵的活塞向下移动,泵腔内产生负压,吸入原油。
•泵向上行程:杆带动活塞向上移动,泵腔内产生正压,将吸入的原油推向油井管道。
3.2 压油阶段•泵向下行程:动力源继续向下运行,泵的活塞再次向下移动,泵腔内产生负压,继续吸入原油。
•泵向上行程:杆再次带动活塞向上移动,泵腔内产生正压,将吸入的原油推向地面。
4. 优缺点分析有杆泵采油作为一种常用的采油方法,具有以下优点和缺点:4.1 优点•成熟稳定:有杆泵采油技术已经应用多年,各个环节都相对成熟稳定。
•适用范围广:有杆泵适用于各种油井类型,包括陆地、近海和深海井。
•投资成本低:与其他采油方法相比,有杆泵采油的投资成本较低。
4.2 缺点•抽油效率低:有杆泵采油的抽油效率较低,能够采集的有效油层厚度有限。
•维护困难:由于有杆泵采油需要长期运行,对设备的维护和保养要求比较高。