《抽油机基础知识》PPT课件

渐开线天轮抽油机
机 型
Unit Size
额定悬点载荷
Polished Rod Capacity （kN）
减速器额定扭矩
Reducer Rating （kN.m）
冲 次
frequency of stroke （min-1）
冲程
Stroke Length （m）
电机功率
Prime Movor （kW）
B:曲柄平衡
Q:气动平衡
减速箱曲柄最大允许扭矩,千牛.米 光杆最大冲程,米 悬点最大载荷,104牛 游梁式抽油机系列代号
常用的抽油机技术参数
额定悬点载荷
机 型
Unit Size
Polished Rod Capacity
（kN）
减速器额定扭矩
Reducer Rating （kN.m）
冲 次
Frequency of Stroke （min-1）
15 18.5 18.5 18.5 18.5 18.5 18.5 18.5 22 22 22 30 37
14000 18000 18000 19000 20000 21000 21500 22000 23000 24000 25000 27000 28000
偏轮游梁式抽油机
偏轮抽油机打破了原有四杆机构 的局限，而是以游梁尾部的偏轮为中 心，形成六杆机构。该型号抽油机机 继承了常规四杆机的可靠性高、寿命 长、维护保养方便等优点，其使用、 安装、调试维修、作业等方面有了较 大突破，与常规游梁抽油机比较平均 单井节电30%～50%，偏轮抽油机适 用于稀油井、稠油井和含腊等各种状 况的油井，它具有悬点最大线速度小， 承载能力强，适应载荷差大的特点。 该种抽油机电动机功率及减速箱扭矩 较同型常规机减小30%～50%，可提 高抽油井系统效率20%～50%。

第二节 游梁式抽油机
一级保养的内容 :
调整:（1）检查刹车片磨损情况，并调整张合度。
第二节 游梁式抽油机
一级保养的内容 :
2、调整皮带 松紧度。
应当在皮带的 中间部位下压 或翻转进行松 紧度的调试
第二节 游梁式抽油机
一级保养的内容 :
（3）检查减速箱齿轮有无损坏、破裂等伤痕。
第二节 游梁式抽油机
第二节
抽油机平衡方式
气动平衡抽油机
游梁式抽油机
游梁平衡抽油机
第二节 游梁式抽油机
抽油机平衡方式
复合平衡抽油机
曲柄平衡抽油机
第二节 游梁式抽油机
按结构分类
前置式抽油机
偏轮式抽油机
第二节 游梁式抽油机
按结构分类
矮型异相抽油机
摆杆式抽油机
第二节 游梁式抽油机
按结构分类
调径变矩式抽油机
下偏杠铃式抽油机
第二节 游梁式抽油机
二、曲柄销在曲柄圆孔内松动或轴向外移拔出
左旋 (反扣)
右旋 (常用)
第二节 游梁式抽油机
二、曲柄销在曲柄圆孔内松动或轴向外移拔出
测剪刀差
调冲程
假设此机为砸井口型,则面对抽油机时,右侧的曲柄销子应为正扣, 因为冕形螺母从上向下运动,即以顺时针运行,如果销子为正扣,则螺母越转越紧,反之则会松. 另一侧则相反,而为反扣.而如果机型为挑井口式,则两侧销子的螺纹正好与此时相反.
▪ 4．抽油杆与液柱的惯性力；
▪ 5．由于抽油杆的弹性而引起的振动力；
▪ 6．由于液体和柱塞运动不一致或泵未充满等因素引 起的冲击载荷。
▪
有时把前两种载荷统称为“静载荷”。把后三种载荷
统称为“动载荷”。
第二节 游梁式抽油机

采油工课件
第一章 抽油机
联合站
地面部分
提 纲
井筒部分 油藏部分
油藏部分
Nm Ng
S32+3 S35
第一节 抽油机的工作原理及常见的种类
有杆泵采油是通过 地面动力带动抽油机， 并借助于抽油杆来带动 深井泵采油的一种方法。 抽油机是抽油井地面机 械传动装置，它和抽油 杆、抽油泵配合使用， 能将井下原油抽到地面。
第三节 抽油机的主要部件
驴头 游梁 曲柄连杆机构 减速箱 平衡块 悬绳器
它是连接光杆和驴头的柔性连接件，还可以供动力仪测 示功图用。
井身结构
油井结构是这样：
• 最外层钢管是隔水管 • 往里接着是表层钢套管 • 再钢套管
油层套管 油管 水泥环
地层
地面 地层
曲柄连
抽
杆机构
油
机
前驴头 支架
抽 油 机 的 结 构
第一节 抽油机的工作原理及常见的种类
抽油机是由主 机和辅机两大部分 组成。主机是由底 座、减速箱、曲柄、 平衡块、连杆、横 梁、支架、游梁、 驴头、悬绳器及刹 车装置组成，辅机 是由电动机、电路 控制装置组成。
抽油机的主要部件为： 驴头、游梁、曲柄、连杆机构、减速箱、平衡块、悬绳器。
游梁平衡
曲柄平衡
复合平衡
气动平衡
游梁尾产装设一定重量的平衡块。这是一种简 单的平衡方式，适用于3吨以下的轻型抽油机。
第二节 抽油机的平衡方式 抽油机平衡方式可分为：
游梁平衡
曲柄平衡
复合平衡
气动平衡
是将平衡块加在曲柄上，适用于10吨（也叫10型）以上重型 抽油机。这种平衡方式减少了游梁平衡引起的抽油机摆动，调整 比较方便。但是，曲柄上有很大的负荷和离心力。

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 。

油机 。该种抽油机的曲柄销与曲柄轴孔中心
连线对于曲柄自身的轴线有一个偏置角，并且
当悬点位于上、下死点时，连杆间存在一个极
位夹角，这种结构形式使得平衡块扭矩曲线的
相位提前，从而使得净扭矩曲线比较平坦，而
且可在一定程度上消除负扭矩，因而使电动机
电流波动减小，能量损失减少，抽油机地面效
率提高。
.
8
异相抽油机
100 0～3
100 0～4.2
140 0～5.4
0～12 15×2
0～8 15×2
0～8 30×2
8.6 9323×2022×8707
10.4 9323×2022×8707
12 11920×1780×20
.
18
调径变矩系列节能抽油机
游梁实现偏置平衡，结构新颖。 调整简单易行。驴头上死点时配 重箱接近地面。很容易加减配重箱中 小平衡块。 平衡性好，针对载荷峰值位置精 确调整平衡。 调冲程时将游梁与支架锁住，改 变了过去调冲程作业安全性差、劳动 强度大并需吊车等辅助作业的现状。 中小型机采用后置式结构，大型 机采用前置式结构。
作状态，从而加强抽油机的平衡效果，
实现. 节能意图。
13
双驴头抽油机
机型
Unit Size CYJS6-3-18HB CYJS6-3-26HB CYJS8-3-26HB CYJS8-3-37HB CYJS10-3-37HB CYJS10-4.2-37HB CYJS10-4.2-53HB CYJS10-5-37HB CYJS10-5-48HB CYJS10-5-73HB CYJS12-5-48HB CYJS12-5-53HB CYJS12-5-73HB
而大轮通过前钢丝绳与光杆相连。由于大小

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

抽油杆振动严重的井多在泵挂1600m以上， 且冲次较快的油井上发生，由于弹性振动 传递快，而抽油杆与油管和液体摩檫造成 滞后与地面冲次速度不协调易产生二级振 动，图形在上、下死点处产生扭结现象。 均是抽油杆受力换向与弹性作用下造成的。 塔河油田在大于2500以上的深井特别是玻 璃钢抽油杆深抽的油井易出现此类图形， 且图形偏转畸变严重，与常规图形差异大 不便分析，特别是在没有井下功图参照的 情况下更易产生错误诊断。TK218玻璃钢稠 油杆图形与国外的标准图相似由于井少国 内对此研究资料较少。
典
• •
7、 上阀漏失抛物线，增载缓慢卸载快， 漏失严重不出油；及时检泵莫耽误。 8、 下阀漏失泵效减，卸载缓慢增载快， 曲线上翘两边圆；洗井无效就检泵。
型
•
9、 油井结蜡图肥胖，上下行程波峰大， 峰点对乘有规律；热洗加药快清蜡。
• •
10、油稠图形变肥胖，磨阻增大呈凸圆， 冲程速度中间快；电流正常不管它。 12、油管漏失图形窄，容易隐藏不好辨， 憋压计量问题现；细查漏点换油管。
•
1、 四边平行泵正常，左右斜率最重要， 高产稳产有保障；井筒提产有潜力。
•
2、 充满不好象菜刀，供液原因及时找， 调整制度不能忘；调层压裂是方向。
•
3、 油杆断脱黄瓜状，电流变化失平衡，井口无液载荷降， 验泵对扣再检泵 ；
• • •
4、 砂卡出现锯齿样，砂阻卡死不一样， 油层井筒把砂防；防砂方案要得当。 5、 图形斜直杆拉伸，活塞卡死不做功， 解卡无效速上修；原因查明措施订。 6、 双阀漏失象鸭蛋，漏失原因多方面， 碰泵洗井是手段；漏失严重要换泵。
示功图的质量要求： 1）正常抽油井，每月测示功图一次。 2）所测示功图要求图形清晰、闭合、负载线粗不超过o．8mm、减程比要适中、 基线平直、 3）新井、作业井开井在1-3天内必须测示功图资料。 4）油井产液量突然下降，应及时测示功图了解深井泵工作状况，并作为检泵的 依据 5）动力仪每月打压校对一次，并建立仪器跟踪使用卡及校检记录本。

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 转角有关，是按一定规律变化的，而大轮轮廓是一圆形，它的向径不与转角的变 化而变化，因此在每一抽吸过程中，轮径比始终是变化的，而这种变化规律正好 与悬点载荷的变化规律相吻合，因而降低了减速器输出轴扭矩峰值，改善运动和 动力特性，实现节能目的。
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29
5 摆杆式游梁抽油机
摆杆式游梁抽油机是一种新型节能产品，现已形成系列。该形式节能抽油机是采 用曲柄--摆杆带动摇杆机构作往复直线运动的新结构抽油机，摆杆针对悬点上下 冲程载荷大小的变化自行调整力矩，使减速器工作扭矩始终处于最佳状态，达到 较游梁抽油机节能约50%的效果，是一种具有广阔发展前景的抽油机。
性能特点：结构简单紧凑，整机重量轻。相对常规机，节电率25％左右。
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34
2 矮型异相曲柄平衡抽油机
矮型异相抽油机是中国石油天然气集团公司推广 的机型。采用驴头游梁一体结构，结构简单、紧 凑，游梁摆角约90°。在驴头尾部和横梁之间采用 尾轴承座传动。该机型传动机构合理，与常规机 比较，体积小，比同型号常规机总体高度低一米 多，总重量减少近2吨。重量轻、能耗小、效率高。 最大扭矩系数下降17%，具有较好的节能效果。
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24
特点：
低冲次抽油机是针对低 渗透油层开发的节能抽 油机。冲次降低，更适 用于低产井，适合复杂 地理环境，降低管理成 本，提高了抽油机运转 效率。
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25
2 双驴头抽油机
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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。

•21
典型示功图分析
3.抽油杆断脱时的实测示功图
抽油杆断脱时，光杆只承受断裂上部抽油杆在液体中的重力， 因而示功图形成长条，长条图形越向上，表示断脱位置越向 下。抽油杆断脱时，油井产液量为零。
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
•抽油机工作原理
•22
典型示功图分析
•10
抽油泵的工作原理
• 在一个冲程中，深井 泵应完成一次进油和一 次排油．活塞不断运动， 游动阀与固定阀不断交 替关闭和顶开，井内液 体不断进入工作筒，从 而上行进入油管，最后 达到地面。
•抽油机工作原理
•11
井口装置
抽油
组成：
三通
1）套管头
2）油管头
3）抽油三通
4）光杆密封器(盘根盒)
光杆密 封器
抽油机主要是由四大部分组成的：
(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。
•抽油机工作原理
•3
抽油机工作原理
油井供液不足时的示功图
深井泵气体影响的示功图
•抽油机工作原理
•24
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，有振动影响的示功图
•抽油机工作原理
•25
典型示功图分析
8.正常抽油、抽油机平衡重没有调整好的实测示功图
机的旋转运动变成驴头的往复

利用气体的可压缩性来储存 和释放能量达到平衡的目地，可 用于10吨以上重型抽油机。这种 平衡方式减少了抽油机的动负荷 及震动，但其装置精度要求高， 加工麻烦。
第三节 抽油机的主要部件
驴头 游梁 曲柄连杆机构 减速箱 平衡块 悬绳器
它的作用是保证抽油时光杆始终对准井口中心位置。驴头的 弧线是以支架轴承为圆心，游梁前臂长为半径画弧而得到的。根 据移开驴头的方式将驴头分三种：侧转式、上翻式、可卸式。
第一节 抽油机的工作原理及常见的种类
抽油机是由主 机和辅机两大部 分组成。主机是 由底座、减速箱、 曲柄、平衡块、 连杆、横梁、支 架、游梁、驴头、 悬绳器及刹车装 置组成，辅机是 由电动机、电路 控制装置组成。
抽油机的主要部件为：
驴头、游梁、曲柄、连杆机构、减速箱、平衡块、悬绳器。
第一节 抽油机的工作原理及常见的种类
第八节 抽油机的维护与保养
一级保养的内容 :
1、紧固：紧固各部位螺丝 2、润滑：各轴承处加注黄油，检查减速箱机油是否足够。 3、调整 （1）检查刹车片磨损情况，并调整张合度。 （2）调整皮带松紧度。 （3）检查减速箱齿轮有无损坏、破裂等伤痕。 （4）对电器设备应检查接地、绝缘、触点接触情况等。 4、清洗：洗净呼吸阀、刹车片。 5、防腐：对脱漆、生锈部位进行除锈、刷漆或涂油。
游梁平衡
曲柄平衡
复合平衡
气动平衡
游梁尾产装设一定重量的平衡块。这是一种简
单的平衡方式，适用于3吨以下的轻型抽油机。
第二节 抽油机的平衡方式 抽油机平衡方式可分为：
游梁平衡
曲柄平衡
复合平衡
气动平衡
是将平衡块加在曲柄上，适用于10吨（也叫10型）以上重型 抽油机。这种平衡方式减少了游梁平衡引起的抽油机摆动，调整 比较方便。但是，曲柄上有很大的负荷和离心力。

电机功率
Prime Movor （kW）
整机重量
Total Weight （kg）
CYJY4-2.5-13HB CYJY5-3-26HB CYJY6-2.5-26HB
40
13 26
50
60 80
9，7，5 8，6，4
2.5，2，1.6
11 18.5 22
11000 14000 12315
3，2.5. 2
渐开线天轮抽油机
机 型
Unit Size
额定悬点载荷
Polished Rod Capacity （kN）
减速器额定扭矩
Reducer Rating （kN.m）
冲 次
frequency of stroke （min-1）
冲程
Stroke Length （m）
电机功率
Prime Movor （kW）
B:曲柄平衡
Q:气动平衡
减速箱曲柄最大允许扭矩,千牛.米 光杆最大冲程,米 悬点最大载荷,104牛 游梁式抽油机系列代号
常用的抽油机技术参数
额定悬点载荷
机 型
Unit Size
Polished Rod Capacity
（kN）
减速器额定扭矩
Reducer Rating （kN.m）
冲 次
Frequency of Stroke （min-1）
1.5. ,1.1. ,0.9 2.5. 2.1,1.8 2.5. 2.1. 1.8 3，2.5，2.1 3，2.5，2.1 3，2.5，2.1
5.5 18.5 22 30 37 45
5430
CYJ6-2.5-26HB
CYJ8-2.5-26HB CYJ8-3-37HB CYJ10-3-37HB CYJ10-3-53HB

D=32,K=1.16; D=38,K=1.63; D=44,K=2.19; D=56,K=3.54。
3. 抽油泵类型和结构
• 按抽油泵在油管中的固定方式分为：
管式泵和杆式泵两大类型。
• 按抽油泵泵筒结构又分为
整筒泵和组合泵（衬套泵）。
1）管式泵
泵筒连接在油管下部下入井中，然后投入可打捞
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）；
为了满足高含水、稠油、高含蜡、含腐蚀介质以及深井和和斜井采油的 需要
3、抽油杆柱 附属器具：
光杆 位于抽油杆最上端，其作用是连接驴头钢丝绳与井下抽 油杆，并同井口盘根配合密封抽油井口。 加重杆 用于大泵抽油、稠油井和深井，抽油杆柱的下部采 用加重杆，防止抽油杆柱下部发生纵向弯曲，减少抽油杆的断 脱事故。 抽油杆扶正器 用于斜井和丛式井，使抽油杆处于油管中心， 不直接与油管接触，减少抽油杆的磨损、振动和弯曲。
⑴.泵的工作原理
抽油泵主要由泵筒（外筒＋衬衣套）、柱 塞、固定阀和游动阀四部分组成。
柱塞上下运动一次称一个冲程，也称一个抽 汲周期。一个周期完成进液和排液过程。
1）上冲程
抽油杆带动活塞向上运动： a.泵内压力下降， 游动凡尔关闭， 井口排液。 b.固定凡尔打开泵内吸油。 c.抽油杆加载拉伸。 d.油管缩短
气动平衡。
我国游梁式抽油机型号表示法 例：CYJQ12-5-73HB
➢彩南常规机型介绍
型号
厂家
冲程级别 冲次级别 皮带型号
CYJQ12-5-48(53)HY 三机厂12型 5、4.2、3.4 4、5、6 6L5V-6500
CYJQ12-5-53HY(Ⅱ) 三机厂12型 5、4.2、3.4 4、5、6 6L5V-6600/6500