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有杆采油装备与无杆采油装备目前，机械采油的型式很多。
通常按照是否用抽油杆来传递动力，可将机械采油分为两大类：1、有杆泵采油——是指地面动力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，将井内原油抽至地面的采油方法。
有杆泵采油设备主要包括：游梁式抽油机—抽油泵装置和无游梁式抽油机—抽油泵装置。
其中无游梁式抽油机—抽油泵装置又分为链条式抽油机，液压式抽油机，顶部电机驱动式抽油机和直线电机驱动抽油机。
2、无杆泵采油——利用不借助于抽油杆柱来传递动力的抽油设备来进行的机械采油的方法统称为无杆泵采油。
目前，无杆泵采油设备主要有：水力活塞泵，电动潜油离心泵，电动潜油单螺杆泵，射流泵和振动泵等。
一、有杆采油装备游梁式采油装备是国内外应用最广泛的采油设备，它出现较早，结构简单、制造容易、维护方便。
该装置主要由三部分组成：1)地面部分—游梁式抽油机，它由电动机、减速箱和四连杆机构组成。
2〕井下部分—抽油泵。
它悬挂在套管中油管的下端。
3〕联系地面和井下的中间部分—抽油杆柱，它由一种或几种直径的抽油杆和接箍组成。
为了提高效率，采用了前置型游梁式抽油机和异相式曲柄平衡抽油机，有效的改善了游梁式抽油机的平衡效果，可以降低抽油杆中的应力，节约能源，提高设备的使用寿命，同时，保留了游梁式抽油机的特点。
随着井深和产量的不断增加，同时随着油井开采复杂条件的经常出现〔如高粘、多蜡、多砂、多气、水淹和强腐蚀性等条件〕，游梁式抽油机—抽油泵装置的缺点就很明显，主要是抽油机的重量增大，在生产中抽油杆的事故增多而抽油泵的排量降低。
为了减轻抽油机的重量，采用无游梁式抽油机。
它的特点是保留抽油杆，维持有杆抽油设备的工作方式。
无游梁式抽油机，特别是液压式抽油机的采用，可以降低抽油杆柱中的应力和改善它的工作条件，因而扩大了有杆抽油设备的使用范围。
1、基本型游梁式抽油机基本型游梁式抽油机最常用，它主要由游梁、驴头、横梁、连杆、曲柄、平衡重、减速箱、制动机构、支架等组成。
第四章无杆泵采油课程提纲第三节其他无杆泵采油一、水力射流泵采油( 一) 射流泵结构及工作原理利用射流原理将注入井内的高压动力液的能量传递给井下产液的无杆水力采油装置。
射流泵特点：1．射流泵的结构(1)喷嘴(2)喉管(3)扩散管2．射流泵的工作原理3．射流泵的优缺点( 二) 射流泵的起下操作射流泵的起下操作与自由安装式的水力活塞泵相同。
二、螺杆泵采油螺杆泵采油按驱动方式分为电动潜油螺杆泵和地面驱动井下螺杆泵。
( 一) 电动潜油螺杆泵结构与工作原理( 二) 地面驱动螺杆泵结构及工作原理1．螺杆泵的组成由四部分组成：(1)电控部分(2)地面驱动部分(3)井下泵部分：井下泵部分包括定子和转子。
(4)配套工具部分2．螺杆泵工作原理3．螺杆泵采油配套工艺技术1)螺杆泵工艺技术2)油管柱、抽油杆柱防脱及扶正技术(1)油管柱防脱技术(2)抽油杆柱防脱技术①抽油杆柱脱扣机理②抽油杆柱防脱措施。
(3)油管柱、抽油杆柱扶正技术① 油管柱扶正技术。
② 抽油杆扶正技术。
3)解堵工艺技术故障诊断技术5)测试技术(1)地面工作参数的测试①电参数测试。
②转速测量③载荷扭矩测量。
(2)流压和静压测试由于螺杆泵井无下井压力计的通道和测试工艺，目前螺杆泵采油井的井下压力测试只能通过液面法折算流压和静压，具体计算与有杆泵类同。
教案：第三节其他无杆泵采油一、水力射流泵采油( 一) 射流泵结构及工作原理水力射流泵( 简称射流泵) 是利用射流原理将注入井内的高压动力液的能量传递给井下产液的无杆水力采油装置。
射流泵特点：井下无运动部件。
适用于高温深井、高产井、含砂、含腐蚀性介质、稠油以及高气液比油井具有较强的适应性。
1．射流泵的结构射流泵是通过地面注入与地层产出的两种流体之间的动量交换实现能量传递来工作的射流泵装置简图(1)喷嘴作用相当于射流泵的马达，其流动特性与孔板相似。
(2)喉管喉管直径要比喷嘴出口直径大，喷嘴和喉管之间的环形面积是产液进入喉管时的吸入面积。
周______节月__日第四章无杆泵采油无杆泵机械采油方法与有杆泵采油的主要区别：不需用抽油杆传递地面动力，而是用电缆或高压液体将地面能量传输到井下，带动井下机组把原油抽至地面。
常用的无杆泵包括电动潜油离心泵、水力活塞泵、水力射流泵和螺杆泵等。
第一节电动潜油离心泵采油一、电动潜油离心泵采油装置及其工作原理(一) 电动潜油离心泵型号及主要部件1．电动潜油离心泵型号2．电动潜油离心泵主要部件(二) 电动潜油离心泵的安装方式潜油电泵的主要安装方式分为标准安装方式、底部吸入口安装方式和底部排出口安装方式。
潜油电泵的安装方式不同，系统的组成和用途不完全一样。
二、电动潜油离心泵的生产管理与分析1．潜油电泵井机组投运前的技术要求2．运行中启、停机组3．运行管理及维护保养4．安全质量要求5．潜油电泵井机组运行电流卡片电流变化的分析(1) 正常运行电流卡片见图。
(2) 电源电压波动电流卡片见图。
(3) 气侵电流卡片见图。
6．潜油电泵故障分析及处理方法潜油电泵井机组运行故障诊断及处理方法见表。
第四章无杆泵采油无杆泵机械采油方法与有杆泵采油的主要区别：不需用抽油杆传递地面动力，而是用电缆或高压液体将地面能量传输到井下，带动井下机组把原油抽至地面。
常用的无杆泵包括电动潜油离心泵、水力活塞泵、水力射流泵和螺杆泵等。
第二节电动潜油离心泵采油一、电动潜油离心泵采油装置及其工作原理电动潜油离心泵是一种在井下工作的多级离心泵，用油管下入井内，地面电源通过潜油泵专用电缆输入井下潜油电机，使电机带动多级离心泵旋转产生离心力，将井中的原油举升到地面。
电潜泵由井下部分、地面部分和联系井下地面的中间部分组成。
井下部分主要是电潜泵的机组，它由多级离心泵、保护器和潜油电动机三部分组成，起着抽油的主要作用。
地面部分由变压器组、自动控制台及辅助设备组成。
自动控制台用来控制电潜泵工作，同时保护潜油电动机，防止电动机电缆系统短路和电动机过载。
电动潜油离心泵装置示意图1—变压器组；2—电流表；3—配电盘；4—接线盒；5—地面电缆；6—井口装置；7—溢流阀；8—单流阀；9—油管；10—泵头；11—多级离心泵；12—吸人口；13—保护器；14—电动机；15—扶正器；16—套管；17—电缆护罩；18，20—电缆；19—电缆接头中间部分由电缆和油管组成。
第四章无杆泵采油
课程提纲
第三节其他无杆泵采油
一、水力射流泵采油
(一) 射流泵结构及工作原理
利用射流原理将注入井内的高压动力液的能量传递给井下产液的无杆水力采油装置。
射流泵特点：
1．射流泵的结构
(1) 喷嘴
(2) 喉管
(3) 扩散管
2．射流泵的工作原理
3．射流泵的优缺点
(二) 射流泵的起下操作
射流泵的起下操作与自由安装式的水力活塞泵相同。
二、螺杆泵采油
螺杆泵采油按驱动方式分为电动潜油螺杆泵和地面驱动井下螺杆泵。
(一) 电动潜油螺杆泵结构与工作原理
(二) 地面驱动螺杆泵结构及工作原理
1．螺杆泵的组成由四部分组成：
(1) 电控部分
(2) 地面驱动部分
(3) 井下泵部分：井下泵部分包括定子和转子。
(4) 配套工具部分
2．螺杆泵工作原理
3．螺杆泵采油配套工艺技术
1) 螺杆泵工艺技术
2) 油管柱、抽油杆柱防脱及扶正技术
(1) 油管柱防脱技术
(2) 抽油杆柱防脱技术
①抽油杆柱脱扣机理
②抽油杆柱防脱措施。
(3) 油管柱、抽油杆柱扶正技术
①油管柱扶正技术。
②抽油杆扶正技术。
3) 解堵工艺技术
4) 故障诊断技术
5）测试技术
(1) 地面工作参数的测试
①电参数测试。
②转速测量。
③载荷扭矩测量。
(2) 流压和静压测试
由于螺杆泵井无下井压力计的通道和测试工艺，目前螺杆泵采油井的井下压力测试只能通过液面法折算流压和静压，具体计算与有杆泵类同。
教案：第三节其他无杆泵采油
一、水力射流泵采油
(一) 射流泵结构及工作原理
水力射流泵 (简称射流泵) 是利用射流原理将注入井内的高压动力液的能量传递给井下产液的无杆水力采油装置。
射流泵特点：井下无运动部件。
适用于高温深井、高产井、含砂、含腐蚀性介质、稠油以及高气液比油井具有较强的适应性。
1．射流泵的结构
射流泵是通过地面注入与地层产出的两种流体之间的动量交换实现能量传递来工作的。
射流泵装置简图
(1) 喷嘴
作用相当于射流泵的马达，其流动特性与孔板相似。
(2) 喉管
喉管直径要比喷嘴出口直径大，喷嘴和喉管之间的环形面积是产液进入喉管时的吸入面积。
(3) 扩散管
扩散管是一个将动能转换成压力的能量转换器。
2．射流泵的工作原理
射流泵通过喷嘴将动力液高压势能转变为高速动能；在喉管内，高速动力液与低速产液混合，进行动量交换；通过扩散管将动能转变为静压，使混合物采到地面。
3．射流泵的优点
(1) 没有运动部件，适合于举升含腐蚀和含砂流体；
(2) 结构紧凑，适用于倾斜、水平井；
(3) 自由投捞作业，维护费用低；
(4) 产量范围大，控制灵活方便；
(5) 能用于稠油开采，容易对动力液加热；
(6) 能处理高含气流体；
(7) 适用于高温深井；
(8) 对非自喷井，可用于产能测试和钻杆测试。
(二) 射流泵的起下操作
下泵时，可将泵从井口投入，利用动力液的正循环，即从油管中注入动力液，将泵压人油管下端的泵座内。
起泵时，利用动力液的反循环，即从油套环形空间注入动力液，胀开提升皮碗，使泵离开泵座，上返至井口打捞装置内，将泵捞出。
二、螺杆泵采油
螺杆泵是一种容积式泵，它运动部件少，没有阀件和复杂的流道，油流扰动小，排量均匀。
螺杆泵采油按驱动方式分为电动潜油螺杆泵和地面驱动井下螺杆泵。
(一) 电动潜油螺杆泵结构与工作原理
电动潜油单螺杆泵具有独特的作用。
电动潜油单螺杆泵装置与电动潜油离心泵装置一样，主要机组在井下，由上到下为单螺杆泵、保护器和潜油电动机。
用电缆将电从地面传给井下的潜油电动机，而油流沿油管从井下举升到井口。
地面部分包括自动控制台、自耦变压器以及一些辅助设备。
单螺杆泵结构简图
单螺杆泵的螺杆和螺旋输送机的螺旋桨相似，起着推动油液前移的作用。
为了使单螺杆推挤油液更为有效，输出所要求的排量和压头，单螺杆又与专门衬套相配合，在轴向将油流分隔开，又在径向把油流一分为二。
这样，在衬套的内螺旋面和单螺杆表面间就形成
了一个一个的封闭腔室。
当衬套—螺杆中靠近吸人端的和一个腔室的容积增加时，在它和吸人端的压力差作用下，油流便进入第一个腔室。
随着螺杆的转动，这个腔室开始封闭，并挤压液体向排出端移动。
就这样，油液通过一个一个的腔室从吸人端推挤到排出端，压力不断升高，排量非常均匀。
(二) 地面驱动螺杆泵结构及工作原理
1．螺杆泵的组成
地面驱动井下单螺杆泵采油系统 (简称螺杆泵采油系统) 由四部分组成：
螺杆泵采油示意图
(1) 电控部分
电控箱是螺杆泵井的控制部分，控制电动机的启、停。
(2) 地面驱动部分
地面驱动装置是螺杆泵采油系统的主要地面设备，是把动力传递给井下泵转子，使转子实现自转和公转，实现抽汲原油的机械装置。
(3) 井下泵部分：井下泵部分包括定子和转子。
(4) 配套工具部分
2．螺杆泵工作原理
螺杆泵是摆线内啮合螺旋齿轮副的一种应用。
螺杆泵的转子、定子副 (也称杆一衬套副) 是利用摆线的多等效动点效应，在空间形成封闭腔室，并当转子和定子作相对转动时，封闭腔室能做轴向移动，使其中的液体从一端移向另一端，实现机械能和压力能的相互转化，从而实现举升作用。
3．螺杆泵采油配套工艺技术
1) 螺杆泵工艺技术
螺杆泵工艺是依靠油井的状况来合理选择螺杆泵的泵型、确定泵的工作参数，或根据某一规格的螺杆泵来选井。
而螺杆泵采油井的合理工况是指油井在合理流压下生产，螺杆泵在合理工作区域内工作。
2) 油管柱、抽油杆柱防脱及扶正技术
(1) 油管柱防脱技术
可靠的防脱措施主要有两种：锚定工具和反扣油管，一般采用锚定工具，与常规油管锚一样。
(2) 抽油杆柱防脱技术
①抽油杆柱脱扣机理
②抽油杆柱防脱措施。
(3) 油管柱、抽油杆柱扶正技术
①油管柱扶正技术。
由于螺杆泵转子离心力的作用，定子受到周期性冲击产生振动，为减小或消除定子的振动需要设置扶正器。
一般在定子上接头处安装较为适宜，而对于采用反扣油管的油管柱，则需在定子上、下接头处分别安装扶正器。
②抽油杆扶正技术。
通常在抽油杆柱的上端即光杆附近、抽油杆柱的下端即转子附近以及中下部一定要放置扶正器。
3) 解堵工艺技术
电缆加热解堵是在空心抽油杆内下入活动式加热电缆，通电后电缆产生热量使油管内原油降粘解堵。
4) 故障诊断技术
螺杆泵采油井常见故障有抽油杆断脱、油管脱落、措堵、定子橡胶脱落等，经过几年的实践和理论探讨，总结出如下诊断法：（1）电流法。
电流法就是通过测试驱动电动机的工作电流，根据工作电流大小来诊断泵况的方法。
（2）憋压法。
憋压法就是通过关闭采油树回压闸门进行憋压，观测井口油压和套压变化进行诊断井下泵况的方法。
5）测试技术
螺杆泵采油井的测试主要是指地面工作参数测试和井下压力的测试。
其中地面工作参数的测试包括运行电流、工作转速、系统效率、工作扭矩等。
井下压力的测试包括流压和静压。
(1) 地面工作参数的测试
①电参数测试。
②转速测量。
③载荷扭矩测量。
(2) 流压和静压测试
由于螺杆泵井无下井压力计的通道和测试工艺，目前螺杆泵采油井的井下压力测试只能通过液面法折算流压和静压，具体计算与有杆泵类同。
