抽油机、采油树

采油技术设备引言采油是石油工业上游中继钻井之后的工作流程。

在油田开发过程中由于油层自身特点不同，所用的采油方法、采油设备也不同。

而在采油过程中采油设备起到了致关重要的作用。

本文就针对采油设备及相关方面内容进行介绍。

采油法及与之对应的设备一、自喷采油机设备自喷采油：油层物性好、压力高的油井，油气可自喷到地表。

二、自喷原理自喷井的四种流动过程1、渗流：从油层流到井底，流体在多孔介质中渗虑。

如果井底的压力大于油的饱和压力，为单向渗流；如果井底的压力小于油的饱和压力，为多向（混气）渗流。

2、垂直管流：从井底流到井口，流体在油管中上升，一般在油管某断裂处压力已低于油的饱和压力，故属于单项流或多项流。

3、嘴流：通过控制自喷井产量的油嘴，一般流速较高。

4、水平管流：沿地面管线流到转油站，一般为多相管流。

四种流动过程是互相联系、制约的，是一个统一的动力学系统。

对于某一油层，在一定的开采阶段，油层压力稳定于某一数值不变，这时油井压力变大，油井的产量就会减少；油井压力变小，油井的产量就会增加。

可见，在油层渗流阶段，井底压力是阻力，而对于垂直管流阶段，井底压力是把油气举出地面的动力。

井口油管压力对于垂直管流是阻力，而对嘴流是动力。

垂直管流中能量的来源与消耗1、单向垂直管流的能量的来源是井底流动压力，能量消耗在克服井深的液柱压力，及液体从井底流到井口过程中垂直管壁之间的摩擦力。

2、多向垂直管流的能量的来源：1、进入井底的液气所具有的压力（流压）；2、随同油流进入井底的自由气及举升过程中从油中分离出来的天然气所表现的气体膨胀能，能量消耗：1、气体作用于液体上，垂直的推举液体上升，2、气体与液体之间的摩擦作用，携带液体上升。

三、基本设备1、井口设备(1)套管头：在井口装置的下端，作用连接井内各层套管并密封套管间的环形空间。

(2)油管头：装在套管头的上面，包括油管悬挂器和套管四通。

油管悬挂器作用是悬挂油管管柱，密封油管与油层套管间的环形空间；套管四通作用是正反循环洗井，观察套管压力以及通过油套环形空间进行各项作业。

一．概述1．1用途及适用范围采油树安装在油管头的上面，主要作用是用来控制井口压力和调节油(气)产量，并把油(气)诱导到输油管去，必要时还可用来关闭井口或进行酸化压裂、清腊等作业。

规格型号含义：KY S (Z) □ / □ - □ 注意：在阅读本说明书过程中，请仔细核对您使用的产品是否与“□”中打“√”的选项相符。

1．2采油树类型：√：分体型采油树□：整体型采油树□：用户特殊要求整体型采油树□：井下安全阀控制管线通道，便于连接井下安全阀。

□：注化学试剂管线通道。

□：毛细管线通道。

□：电缆密封装置或B IW 接口，便于用户进行电泵采油。

1．3技术特性 1．3．1主要性能产品规范级别：□P S L1 √P SL 2 □P SL 3 □PS L3G □P SL 4 性能要求级别：√P R 1 □PR 2额定材料级别：□A A □B B □C C □DD √E E □ FF额定温度级别：□-60~82ºC（K级）√-46~82ºC（L级）□-29~82ºC（P级）√-18~121ºC（U级）1．3．2主要技术参数：连接形式：AP I S p ec 6A法兰连接主通径：□71/16＂□51/8＂□41/16＂√31/8＂□31/16＂□29/16＂□21/16＂□113/16＂旁通径：□71/16＂□51/8＂□41/16＂√31/8＂□31/16＂□29/16＂□21/16＂□113/16＂工作压力：□14M P a(2000PS I) □21M Pa(3000P SI)√35MP a(5000PS I)□70M Pa(10000P SI)□105MP a(15000P SI)□140M Pa(20000PS I)工作介质：石油、天然气、泥浆1．4安全性能：产品从设计、选材、性能试验到出厂试验都符合AP I sp e c 6A«井口和采油树设备规范»的要求，按照使用说明书要求正确操作，本设备工作是安全可靠的。

抽油机安装施工方案一、抽油机安装工艺流程抽油机安装顺序：确定抽油机安装位置放线--地基开挖--灰土基础回填处理--测量放线、基础就位--校正混凝土基础--吊装抽油机配件--抽油机就位找正--试运行。

井口管线施工顺序：管沟开挖--采油树及埋地管线连接--管沟素土回填--复检。

二、抽油机安装前准备工作1、安装要求(1)抽油机安装前，要认真阅读产品使用说明书。

(2)安装时应穿工作服、戴安全帽、劳保上岗，女工应该把头发褶在帽子里面，防止头发被卷入抽油机中。

登高作业时应系安全带。

2、安装工具(1)钢卷尺、水平仪、吊线锤。

(2)万用表、摇表、相序表、电笔、一字螺丝刀、十字螺丝刀、钳子、绝缘胶布。

(3)活动扳手2把、管钳一把、加力杆、榔头一把、吊索等。

3.安装人员要求(1)登高作业人员必需取得《登高作业上岗证》。

(2)电气安装人员必需取得《电工资格证》。

(3)抽油机安装人员必需取得《数字化抽油机安装上岗证》。

三、抽油机安装工程（1）基础安装前按所确定方位测量放线，确定基础中心控制桩，用灰土标出基础开挖的边缘线，同时将±0.00标高引测到附近设施。

（2）按照要求，开挖长×宽×深=8.5m×3.0m×1.35m的基坑，请现场监理检验，作好记录，合格后先用素土回填，电夯与人夯配合，分层夯实到-0.55m处，再用3：7灰土回填夯实到-0.15m处，要求击实系数﹥0.95，达到安装要求时，放线定位、吊装混凝土基础并用水平尺找平，使基础中心线与井口油管中心线重合，基础偏差控制在±2mm范围内。

所用基础如附录三示。

（3）基础施工完成后，吊装抽油机底座，使底座上的中心线与基础中心线重合，并沿底座长、宽方向定几个点找平，底座横向偏差控制在2/1000m的范围内。

（4）吊装支架，与底座安装在一起，然后调整斜铁，使支架顶面横向水平度控制在0.5/1000MM以内，支架铅锤与底座中心线对正，偏移量控制在5MM以内。

井口专题（二）采油树采油树概念采油树是自喷井和机采井等用来开采石油的井口装置。

它是油气井最上部的控制和调节油气生产的主要设备，采油树由阀门、异径接头、油嘴及管路配件组成，是一种用于控制生产，并为钢丝、电缆、连续油管等修井作业提供条件的装置。

采油树的作用(1)连接井下各层套管，密封各层套管环形空间，承挂套管部分重量。

(2)悬挂油管及下井工具，承托井内全部油管柱的重量，密封油管、套管间的环形空间。

(3)控制和调节油井的生产。

(4)保证各项井下作业施工，便于压井作业、起下作业等措施施工和进行测压、清蜡等日常生产管理。

(5)录取油压、套压资料。

采油树分类采油树按结构形式，可分为分体式和整体式两种。

分体式是由一些阀门等独立部件组装而成。

△分体式采油树整体式是将主阀、安全阀、清蜡阀和翼阀等制成一个整体部件，阀与阀之间的距离较小，既省空间又耐高压，特别适用于海上平台的油气井。

△整体式采油树按生产井类别和完井生产方式，可分为自喷井、电潜泵井、气举井、螺杆泵井和注水井、气井的采油树等。

△各式采油树单管和双管之分1．单油管采油树单油管采油树安装在单油管完井的井口装置上，除了有分体式和整体式之外,它还有单翼和双翼之分。

根据井的种类或油井生产方式的差别，可用阀门及短节组合成不同形式的单油管采油树，而其连接方式可以是法兰式、螺纹式或卡箍式。

△单管采油树2．双油管采油树双油管采油树安装在双油管完井的井口装置上，用于两个油层同时而又独立开采的生产控制。

双油管完井是在同—个生产套管中下入两根平行油管柱(长油管柱和短油管柱)或两根同心油管柱，通过双管封隔器和单管封隔器对两个油(或气)层段进行分隔。

△双管采油树3 . 三管采油树随着技术的发展和现场的实际应用需求，已经出现了三管采油树。

△三管采油树采油树相关部件1．油管四通和三通采油树的油管四通和三通与主阀、清蜡阀和翼阀相连接，常见的四通和三通有法兰式和法兰一双头螺栓式。

采用四通的采油树为双翼采油树，采用三通的采油树为单翼采油树。

《采油知识》问答《采油知识》问答1、采油树的作用是什么？答：采油树是控制和调节油井生产的主要设备。

它的主要作用：⑴悬挂油管，承托井内全部油管柱重量。

⑵密封油套管间的环形空间⑶控制和调节油井的生产⑷保证各项井下作业施工的顺利进行。

⑸录取油套压力资料，测压，清蜡等日常管理。

2、启动游梁式抽油机前检查哪些内容？答：⑴检查流程的各闸门开关是否正确，井口零部件及仪表是否齐全好用、合乎要求。

⑵检查抽油机各连接部位坚固是否牢固可靠及各润滑部位。

⑶检查刹车及皮带的松紧。

⑷检查电器设备是否完好无损。

⑸检查抽油机周围是否有障碍物。

3、启动游梁式抽油机后检查哪些内容？答：⑴听：抽油机各部运行声音是否正常。

⑵看：抽油机各连接部位、曲柄销、冕形螺母、平衡块固定螺丝是否有松动、脱出、滑动现象，减速箱是否漏油，回、套压是否正常，油井是否出油，方卡子是否松脱，毛辫子是否打扭，盘李鹏盒松紧是否合适。

⑶测：用钳形电流表分别测三相电流是否平衡，用温度计测油井出油温度。

⑷摸：用手指接触电机外壳，检查电机温度。

4、盘皮带时有什么技术要求？答：盘皮带时用手按皮带，不能用手抓皮带，以免挤伤手指。

5、启动抽油机后，电机声音异常是什么原因？应如何处理？答：⑴三相电缺相，零壳掉或保险丝烧断，送上零壳，更换保险丝。

⑵抽油机行负荷大，调整平衡。

6、停游梁式抽油机的步骤？答：⑴按停止按钮让抽油机停止工作。

⑵刹紧刹车。

⑶拉下电控箱的闸刀，断电。

⑷在班报表上记录停抽时间。

7、抽油机巡回检查哪些内容？答：⑴井口部分录取压力。

⑵曲柄、曲柄销子平衡块部分。

⑶悬绳器部分。

⑷连杆、连杆销子、尾梁部分。

⑸支架、底盘基础、刹车部分。

⑹皮带轮、皮带、刹车部分。

⑺驴头、游梁、中轴部分。

⑻变速箱及各部轴承。

⑼电动机和启动箱内的电器设备部分。

8、掺水温度要求多少度，掺水压力要求多少？目前我矿单井回油温度要求多少度？答：1、冬季36-40度，夏季35-38度；2. 2Mpa至2.0Mpa。

采油树常见的故障与处理采油树易发生的故障主要有：油套环形空间密封不好产生窜通（尤其是抽油井），顶丝密封圈渗漏，大法兰钢圈刺漏，卡箍钢圈刺漏，表层套管与生产套管的支撑开焊等。

下面具体介绍故障的现象、判断及处理。

（一）、法兰顶丝目前的采油树多采用KYS---25/26型采油树，连接方式为卡箍连接，因此多用了一些附件，如井口四通部分多了油套环空的密封，下部的连接采用了法兰连接方式。

法兰顶丝的作用主要是适应不压井起下管柱。

例如我国多数中低压油气田采用的都是锥形油管挂，代替了原来的油管头。

锥形油管挂上大下小，下端是内螺纹，和油管连接后，油管挂坐在法兰顶丝和套管四通上法兰的锥形斜面上，下有两个“O”型密封圈和一道烤焊的紫铜密封圈，以此密封油套环形空间，即油管坐好后对称上紧顶丝法兰上的4个螺栓，顶丝尖部正好顶在油管挂上端的锥形斜面上，确保油套环空的密封。

1、油套环空窜通故障的验证及处理方法油套环空窜通的现场状况：（1）、当热洗时在井口能听到响声；当热油（水）到井下时，井口温度短时间即达到进出口一样的温度。

（2）、平时量油产量下降。

（3）、液面（液压）抽不下去。

（4）、抽压时稳不住压力，严重时油压不起，正注打压（憋压）时出现油套压平衡现象。

（5）、水井油套窜通时，正注将套管打开放空时有刺漏的声响，严重时溢流量变大。

油套环空窜通故障的验证方法如下：（1）、热洗时在采油树的进出口测量温度，若短时间即达到或接近就可定为油套环空窜通。

（2）、抽油井可采取抽压方法落实，操作方法如下：抽油机正常运行时，关闭生产阀或二次生产阀门抽压；上好油套压表（需经校对合格的表），看油压表上升的情况，如油套窜通压力上升很慢，当上升到一定值时（油套压基本平衡时），油压不再上升；或在四通上能听到有刺漏声。

（3）、憋压法落实：停止抽油机运转，由站内输送来的高压液体从油管打入井中，关小直通阀（注意防止压力过高憋坏其他地方或憋泵），当憋到一定压力时（一般是超过套压1~2MPa时），关闭生产阀看套压是否上升；如套压上升，可证实油套窜通（在四通上能听到有刺漏声）。

1.采油方法的分类：自喷采油，机械（人工举升）采油（气举采油，抽油泵采油（有杆泵采油、无杆泵采油））。

1.1.自喷：利用油层本身的能量将从油层流到井筒中的原油举升至地面的方法。

1.2.机械采油：仅仅依靠油层本身的能量不能将从油层流到井筒中的原油举升到地面,即油井不能自喷生产时，利用人工的方法将从油层流到井筒中的原油举升到地面的方法。

2.游梁式抽油机的分类：（常规型异相型前置型）、平衡方式分类（机械平衡（游梁、曲柄、复合）气动平衡）3.常规抽油机的结构特点：曲柄轴中心基本位于游梁尾轴承的正下方。

4.异相抽油机特点4.1.结构特点：曲柄轴中心与游梁尾轴承存在一定水平距离，曲柄重臂中心线存在偏移角，曲柄平衡存在相位角。

4.2.运动特点：上冲程曲柄转角明显大于下冲程，降低了上冲程的游动速度、加速度及动载荷，达到延长油杆寿命和节能的目的。

5.游梁式抽油机的5.1.驴头：装在游梁前段，有一个较大的弧面。

能够将游梁前端的往复圆弧运动转换为抽油光的垂直直线往复运动，从而保证抽油机光杆始终对准井口中心位置。

（1）传递运动和动力。

2）使光杆始终对准井口中心位置。

3）快速让出井口上空间。

）（上翻、下翻、侧翻、可拆卸式）5.2.游梁：经轴承安装在支架上，前端与驴头相连，后端通过尾轴承和横梁相连。

抽油机工作时，游梁绕支架轴承作摇摆运动，传递动力，并承受悬点载荷、连杆拉力和支架轴承对游梁的反作用力等载荷。

要求游梁必须有足够的强度和刚度。

5.3.连杆和曲柄销总成：包括连杆体、曲柄销、轴承和连杆销子等零件。

主要用于传递和改变力的方向。

5.4.横梁：连杆和游梁连接的中间部件，动力经横梁才能带动游梁做摇摆运动。

5.5.平衡块：其大端与减速器轴采用键加过盈连接，曲柄端头铣成通槽，以便产生较大弹力变形。

（成对使用，分别装在减速器输出轴的两端。

在曲柄上装有根据油井工况所配的平衡块。

平衡块可以沿曲柄侧面移动，以调整平衡能力。

）5.6.减速箱的作用：将电动机的高速转动，通过三轴二级减速转变成曲柄轴的低速转动，同时支撑平衡块。