常规游梁抽油机简述

绪论CYJY12-4.8-73HB型抽油机设计1 绪论1.1抽油机的应用油田开采原油的方法分为两类：一类是利用地层本身的能量来举升原油，称为自喷采油法，常见于新开发且储量大的一些油田；另一类是到了油田开发的中后期，地层本身能量不足以使原油产生自喷，必须人为地利用机械设备将原油举升到地面，称为人工举升采油法或机械采油法[1]。

上述采油方法中不利用抽油杆传递能量的抽油设备统称为无杆抽油设备，利用抽油杆上下往复进行驱动的抽油设备统称为有杆抽油设备。

利用抽油杆旋转运动驱动井下单螺旋泵装置，虽然也有抽油杆，但习惯上不列入有杆抽油设备[3]。

有杆泵采油技术是应用最早也最为广泛的一种人工举升机械采油方法。

有杆抽油系统主要有三部分组成：一是地面驱动设备即抽油机，它由电动机、减速器和四连杆机构(包括曲柄、连杆和游梁)等组成：二是井下的抽油泵(包括吸入阀、泵筒、柱塞和排出阀等)，安装于油管的下端：三是抽油杆，它把地面驱动设备的运动和动力传给井下抽油泵。

抽油机是一种把原动机的连续圆周运动变成往复自线运动，通过抽油杆带动抽油泵进行抽油的机械设备。

游梁式抽油机是机械采油设备中问世最早的抽油机机种，1919年美国就开始批量生产这种抽油机。

目前我国大多数油田己相继进入了开发的中后期，油井逐渐丧失自喷能力，基本上己从自喷转入机采。

80年代初，我国拥有机采油井2万口，占总油井数的57.3%，机采原油产量占总产量的27 %，2000年我国油气田共有抽油机采油井约8万口，占油田总井数的90%。

在这些机采油井中，采用抽油机有杆式抽油的占90%，采用电潜泵、水力活塞泵、射流泵、气举等其它无杆式抽油的只占10%。

近几年，随着稳油控水和节能的要求不断提高，各种型式的节能型抽油机和长冲程抽油机的数量不断增加。

由此可见，抽油机在各油田的生产中有着举足轻重的地位，并且随着油田的进一步开发，各种新型节能抽油机将会得到广泛地推广和应用。

1.2 国内外抽油机的发展概况CYJY12-4.8-73HB型抽油机设计1.2.1国外抽油机的发展概况在国外，研究开发与应用抽油机已有100多年的历史[4]。

常规游梁式抽油机主要结构参数的优化设计常规游梁式抽油机是一种常用的输油装置，其主要结构参数的优化设计可以对其性能进行改进，提高其运行效率和可靠性。

本文将对常规游梁式抽油机主要结构参数进行优化设计，包括游梁长度、游梁截面形状和抽油杆直径等。

首先，游梁长度是常规游梁式抽油机中一个重要的结构参数。

游梁长度直接影响到抽油杆的行程和往复运动次数，在保证充分抽油的同时，要尽量减少杆件的磨损和能耗。

根据实际工况和抽油需求，可以通过模型计算和实验测试，得到最优的游梁长度。

一般而言，游梁长度应尽量适当，既能确保抽油杆的行程充分，又能减少抽油过程中的能耗和磨损。

其次，游梁截面形状也是常规游梁式抽油机的一个关键参数。

游梁截面形状直接影响到游梁的刚度和强度，进而影响到整个抽油机的运行性能。

对于游梁截面形状的优化设计，一方面可以通过有限元分析和疲劳试验来确定合适的截面形状，避免应力集中和疲劳破坏；另一方面，可以通过几何优化设计和材料选择，来改善结构的刚度和强度，提高抽油机的运行效率和寿命。

最后，抽油杆直径也是常规游梁式抽油机中一个重要的结构参数。

抽油杆直径直接影响到抽油杆的刚度和强度，进而影响到整个抽油机的运行效率和可靠性。

抽油杆直径的优化设计需要综合考虑抽油机的工作负荷、抽油深度和运行速度等因素。

一般而言，抽油杆直径应尽量适当，既能满足抽油机的工作需求，又能保证抽油杆的强度和刚度，避免因直径过大或过小而导致的过度磨损或破坏。

综上所述，常规游梁式抽油机的主要结构参数优化设计包括游梁长度、游梁截面形状和抽油杆直径等方面。

通过合理的优化设计，可以提高抽油机的运行效率和可靠性，减少能耗和材料磨损，延长抽油机的使用寿命。

优化设计要综合考虑抽油机的工作条件、工作负荷和运行速度等因素，采用合适的分析方法和试验手段，确保设计参数的准确性和可靠性。

游梁式抽油机的工作原理游梁式抽油机是有杆抽油系统的地面驱动装置，它由动力机、减速器、机架和连杆机构等部分组成。

减速器将动力机的高速旋转运动变为曲柄轴的低速旋转运动;曲柄轴的低速旋转圆周运动由连杆机构变为驴头悬绳器的上下往复直线运动，从而带动抽油泵进行抽油工作。

游梁式抽油机是机械采油设备中问世最早的抽油机机种，基本结构如图1所示：图1 常规游梁式抽油机基本机构图1-刹车装置2-电动机3-减速器皮带轮4-减速器5-动力输入轴6-中间轴7-输出轴8-曲柄9-曲柄销10-支架11-曲柄平衡块12-连杆13-横梁轴14-横梁15-游梁平衡块16-游梁17-支架轴18-驴头19-悬绳器20-底座常规游梁式抽油机的运动分析（下图为ppt 演示文稿，请双击打开相关内容）常规游梁式抽油机的运动分析常规游梁式抽油机的悬点载荷计算一、抽油机悬点载荷简介当游梁式抽油机通过抽油杆的上下往复运动带动井下抽油泵工作时，在抽油机的驴头悬点上作用有下列几类载荷：(1)静载荷包括抽油杆自重以及油管内外的液体静压作用于抽油泵柱塞上的液柱静载荷。

(2)动载荷由于抽油杆柱和油管内的液体作非匀速运动而产生的抽油杆柱动载荷以及作用于抽油泵柱塞上的液柱动载荷。

(3)各种摩擦阻力产生的载荷包括光杆和盘根盒间的摩擦力、抽油杆和油液间的摩擦力、抽油杆(尤其是接箍)和油管间的摩擦力、油液在杆管所形成的环形空间中的流动阻力、油液通过泵阀和柱塞内孔的局部水力阻力，还有柱塞和泵筒之间的摩擦阻力。

抽油机有杆泵运动1个周期内的4个阶段1—抽油杆; 2—油管; 3—泵筒有杆泵的具体运行过程：1.电机提供动力给齿轮箱。

齿轮箱降低输出角速度同时提高输出转矩。

2.曲柄逆时针转动同时带动配重块。

曲柄是通过联接杆连接游梁的，游梁提升和沉降活塞。

驴头在最低位置的时候，标志着下冲程的止点。

可以注意到曲柄和连接杆此时在一条直线上。

3.上冲程提升驴头和活塞，随之油背举升。

在上止点，所有的铰链在一条直线。

游梁式抽油机工作原理
游梁式抽油机是一种常见的抽油机型号，其工作原理如下：
该抽油机由主轴、曲柄连杆机构和抽油杆组成。

主轴由电动机驱动，产生旋转力。

曲柄连杆机构将主轴的旋转运动转换为线性运动。

抽油杆在曲柄连杆机构的作用下，进行上下往复运动。

抽油杆的一端连接上井口的抽油泵，另一端则连着油管。

当抽油泵与油管之间存在一定的地下压差时，抽油杆的运动将引起油泵中的液体被抽上地面。

具体工作过程如下：
1. 当电动机启动后，主轴开始旋转。

曲柄连杆机构将主轴的旋转运动转换为线性运动。

2. 抽油杆开始进行上下往复运动。

当抽油杆向上运动时，与抽油泵之间形成一定的负压，使油泵中的液体被抽上来。

3. 当抽油杆向下运动时，油泵中的液体被压入油管中，因为油管中存在一定的地下压差，液体会顺着油管流动到地面。

4. 抽油杆持续往复运动，从而不断地将液体抽上地面。

总结：
游梁式抽油机通过主轴的旋转运动驱动抽油杆的上下往复运动，从而实现将地下的液体抽上地面。

这种抽油机简单可靠，广泛应用于石油开采和工业生产中。

游梁式抽油机工作原理
游梁式抽油机是一种常用于油田开采过程中的抽油设备。

其工作原理如下：
1. 液体进入抽油机：原油经过管道输送到游梁式抽油机进油口处，进入机器内部。

2. 吊杆系统作用：机器内部的吊杆系统起到了关键作用。

吊杆系统包括上下挺杆和转角杆，通过动力转角杆的运动，致使上下挺杆上下摆动。

3. 上下挺杆的摆动：由于吊杆系统的作用，上下挺杆会上下摆动。

上挺杆在摆动过程中将液体置于抽吸状态，吸入液体；下挺杆在摆动过程中将液体发出，实现排液。

4. 游梁工作状况：游梁是整个机器的主要运动部件之一。

当上下挺杆进行摆动时，游梁也会发生运动。

游梁的运动是通过摆杆与游梁连接所实现的。

5. 液体排出：通过吊杆系统的运动以及游梁的移动，机器内的液体将被反复吸入和排出。

最终，原油将通过出口管道排出抽油机。

总结：游梁式抽油机的工作原理是通过吊杆系统的上下挺杆摆动以及游梁的移动，实现液体的吸入和排出。

这种工作原理使得游梁式抽油机能够高效地将原油从油井中抽取出来。

游梁式抽油机工作原理游梁式抽油机是一种常用的油田机械设备，它通过一系列的工作原理实现了抽取油井中的原油。

在油田生产中，游梁式抽油机扮演着非常重要的角色。

下面我们就来详细了解一下游梁式抽油机的工作原理。

首先，游梁式抽油机的工作原理可以分为三个主要步骤，抽吸、提升和输送。

在抽吸阶段，抽油机的泵杆通过往复运动将地下的原油吸入到泵体内。

泵杆的往复运动是由驱动装置驱动的，它可以通过连杆机构将旋转运动转化为往复运动，从而实现泵杆的上下运动。

在提升阶段，泵杆将吸入的原油提升到地面。

最后，在输送阶段，原油经过一系列的管道输送到储油罐或者处理设备中。

在实际的工作过程中，游梁式抽油机的工作原理是非常复杂的。

首先，泵杆的往复运动是通过驱动装置提供动力的。

驱动装置通常是由电机或者内燃机驱动的，它通过连杆机构将旋转运动转化为往复运动。

而泵体内的泵柱则起到了抽吸和提升原油的作用。

泵柱在泵体内上下运动，从而实现了原油的抽吸和提升。

此外，泵体内还有阀门等辅助设备，它们可以控制原油的流动方向和流量，保证原油能够顺利地被抽取和输送。

除了驱动装置和泵体内的设备，游梁式抽油机还需要一系列的辅助设备来保证其正常工作。

比如，润滑系统可以给泵杆和泵柱提供必要的润滑，减少摩擦损耗；冷却系统可以保持设备的温度在合适的范围内，防止设备过热损坏；安全保护装置可以在设备出现异常情况时及时停机，保证操作人员的安全。

总的来说，游梁式抽油机的工作原理是通过驱动装置提供动力，泵体内的泵杆和泵柱实现原油的抽吸和提升，最终将原油输送到地面。

它是油田生产中不可或缺的设备，通过不断地改进和创新，游梁式抽油机的工作效率和稳定性得到了极大的提高，为油田的生产提供了强大的支持。

常规游梁式抽油机自动平衡改造方案及节能原理分析常规游梁式抽油机结构简单可靠、耐久性好，一直以来占据采油设备的主导地位，但其耗能高、制造成本高、平衡调节困难等不足日益突出。

通过分析游梁式抽油机的节能原理以及开展抽油机平衡调整技术的研究，提出了以节能为目的的游梁辅助平衡方案，在此基础上提出了一种新型自动调节游梁平衡装置。

该新型游梁式抽油机平衡调节装置对原机的改动小，通过配重块在配重横梁上的相对移动可以抵消部分驴头负载，实现不停机調节平衡从而起到节能作用。

标签：游梁式抽油机；自动平衡；节能0 引言据统计，我国在用抽油机井近9万口，年新机装备量5千余台，年耗电量105亿kwh，电费开支40余亿元。

在采油成本不断上升而油价由于供求失衡等原因持续低迷的情况下，节能降耗、不断降低生产成本已成为采油行业的主题。

当前抽油机的节能措施主要集中在以下三个方面：一是将常规型游梁式抽油机分批进行节能改造，改造成前置式抽油机下偏杠铃抽油机等；二是给常规型游梁式抽油机加装节能辅助平衡装置，实施节能改造；三是在抽油机电控柜加装电容器，对电动机无功功率进行补偿。

本文的节能方案属于第二种节能方法。

这种方法相比第一种方法的优势在于，基本无需改变抽油机的自身结构，改造费用低，节能效果好。

依据力矩平衡的原理，在游梁式抽油机的游梁上增加一个配重梁及合适的配重，由执行机构带动配重在游梁上移动，通过改变配重块在游梁上的位置来改善抽油机的平衡性。

1 主要结构原理固定安装在游梁式抽油机游梁尾端的配重横梁及安装在配重横梁上可移动的辅助平衡装置主要结构如图1所示。

电动机的旋转经皮带、减速器后，转化为曲柄旋转运动，再经曲柄连杆机构转化为游梁的上下摆动。

可移动配重块在链条的拉动下，沿配重横梁上的滑轨可做往复移动，当由于井下载荷变化导致平衡度偏离允许范围时，可通过平衡块沿配重横梁的移动调节平衡度。

最后经驴头的上下运动带动悬绳器上挂着的光杆、泵等井下载荷上下运动完成往复抽油过程。

游梁式抽油机文献综述前言有杆抽油系统是国内外油田最主要的，也是至今一直在机械采油方式中占主导地位的人工举升方式。

有杆抽油系统主要由抽油机、抽油杆、抽油泵等三部分组成，抽油机是有杆抽油系统最主要的举升设备。

根据是否具有游梁，抽油机可以分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。

由于游梁式抽油机具有结构简单、工作可靠等优点，游梁式抽油机一直是国内外油田应用最广泛的举升设备。

游梁式抽油机井数量多，其工作性能，特别是节能性能直接影响采油的成本。

因此，完善和发展游梁式抽油机设计理论，研制节能效果显著的节能型游梁式抽油机对于抽油机井的节能降耗、提高举升系统的经济效益具有重要的实际意义。

第一章抽油机功能及国内外研究现状1.1抽油机功能在石油液气的开采过程中，抽油机是重要的举升设备。

除了利用底层本身的能量进行自喷采油外，目前所用一切人工举升采油设备基本都是抽油机。

人工举升采油法称之为机械采油法。

典型的机械采油法包括无杆抽油和有杆抽油两种。

有杆抽油设备对应的采油机械由地面驱动设备（各种抽油机）、井下工作设备（各类抽油泵）和能量传递装臵（抽油杆或油液举升机构）等组成。

有杆抽油设备按照抽油泵运行方式又分为抽油杆往复运动类和旋转运动类，前者是通过下入井内的抽油杆带动井下的抽油泵柱塞上下往复运动，将油液送至地面。

有杆抽油设备的地面驱动设备主要有游梁抽油机和无游梁抽油机两种。

无杆抽油设备是各种不采用抽油杆传递动力的抽油设备的总称，此类设备由水电活塞机、电力离心沉没泵和振动泵、电动潜油离心泵、液压驱动类和气举采油设备组成。

游梁式抽油机是有杆抽油设备系统的地面装臵，它由动力机、减速器、机架和四连杆机构等部分组成。

减速器将动力机的高速旋转运动变为曲柄轴的低速旋转运动。

曲柄轴的旋转运动经由四连杆机构变为悬绳器的往复运动。

悬绳器下面连接抽油杆柱，由抽油杆柱带动抽油泵柱塞（或活塞），在泵筒内作上下往复直线运动，从而将油井内的油液举升到地面。

1.2国内抽油机研究现状抽油机是有杆抽油系统中最主要举升设备。

游梁式抽油机作业概述摘要游梁式抽油系统是世界范围内应用最广泛的人工举升方式，占有北美所有人工举升的59%和世界其他地方832000口井中的71%（世界石油2000）。

这篇文章涉及到当使用抽油杆抽油系统时操作者所面临的许多方面的问题，介绍了操作方面的问题，评价了这套系统的优缺点，自动化与空抽控制也被讨论到了，研究了最普遍的自动化工作参数，阐明了修改空抽控制设置参数的技术。

维持有效的运行需要在抽油机充满度较高时进行抽吸。

最后讨论了通过选择抽吸速度，冲程长度和活塞尺寸来高效生产油井的设计方法。

泵腔未充满、下冲程发生沾滞和井下的环境会导致抽油杆的冲击、应加速带来的惯性载荷和其他损害。

文章提到了最常用的解决方法是配置加重杆和扶正器。

示功图，特别是计算出的井下抽油泵示功图被用于井中存在问题的诊断。

最后空抽控制简单的最佳做法在文章中也做了叙述，此外还叙述了预测性的设计方案的使用、抽油杆使用的准则、井下抽油的最佳做法、地面组件的最佳实例、油管、气体分离、液面显示仪器的使用、套管压力的影响、最后提到了一些腐蚀问题的解决方法。

这篇文章回顾了过去的方法并且给出了更新的方法用以帮助操作者解决操作问题。

总之，抽油杆抽油是人工举升的主要方法。

许多操作者只有在确定此方法不可用时才会选择其他的方法。

介绍游梁抽油机系统（如图1）是最古老也是最常用的一种油田人工举升方式。

世界上有大概两百万口油井而其中有大概一百万使用了人工举升。

超过750000口这种井使用了油杆泵。

在美国游梁举升应用于350000口井。

美国80%的油井属于低产油井，日产桶数少于10，而这些油井大多采用游梁举升。

图1展示了一个游梁抽油系统。

原动机或者是内燃机或者是电动机。

如果电力可用，则通常选择电动机，因为当用到空抽控制时它容易启停。

电动机在低功耗状态下也可靠些，并且不受气候影响。

在正确拉紧和皮带护罩的保护下皮带和滑轮也很少出现问题。

动滑轮尺寸的选择控制抽吸速度。

抽油泵是一个杆件系统，它把原动机的旋转运动转化为光杆的上下直线运动。

摘要现在油田的采油方式有两种：一种是利用地层本身的能量来举升原油，称作自喷采油法；另一类是人为的利用机械设备将原油举升到地面，称作机械采油法。

自喷采油法是最经济的方法，但是随着油田的开发，地层压力的降低，地层能量的消耗，油田不能再采用自喷采油法，就需要利用机械采油法。

机械采油法，有杆抽油是国内外油田最主要的，也是至今在机械采油方式中占绝对主导地位的人工举升方式。

有杆抽油系统主要由抽油机、抽油杆、抽油泵三部分组成，抽油机是有杆抽油系统最主要的升举设备。

根据其是否有游梁，抽油机可以划分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。

而常规游梁抽油机自诞生以来，历经百年，经历了各种工况和各种地域油田生产的考验，经久不衰。

目前仍在国内外普通使用。

常规游梁式抽油机以其结构简单、耐用、操作简便、维护费用低等明显优势，一直占据着有杆系采油地面设备的主导地位。

所以研究有杆类采油设备是非常有意义的。

本文介绍了常规抽油机工作原理与节能原理，设计过程中对抽油机运动学和动力学分析与计算，阐述了常规游梁式抽油机运动规律。

游梁式抽油机驴头的悬点载荷标志抽油机的工作能力的重要参数之一，而看它是否节能，其技术指标是抽油机的电动机实耗功率的大小及减速器的工作状态。

本设计全面概述了常规性抽油机的发展概况，抽油机的优化设计及其节能原理，对抽油机得几何参数，运动参数，动力学参数进行了全面的分析计算，以对常规游梁式抽油机进行优化设计。

关键词：常规游梁式抽油机；结构设计计算；优化AbstractMethod of oilfield exploitation of crude oil is divided into two kinds: one kind is uses thehigh energy to lift crude oil, known as the flowing production method; another kind is the use of mechanical equipment for the crude oil onto the ground, called the mechanical recovery method. Flowing production method is the mosteconomical, but with the development of oil fields, lower formation pressure,formation energy consumption, oil field can not use the flowing production method,need to use mechanical recovery method. Machinery production equipment from the mode of production can be divided into two kinds: rod production equipment and no rod production equipment, and rod production equipment for the main part,so the energy problem rod production equipment is very meaningful.Beam pumping unit is the main equipment for the production of rod oil extraction equipment in oil field. In some oil fields in China try to use technology to replace theconventional beam pumping machine is advanced, but because the cost is too high, the cost recovery period is too long, so in the field or in the beam pumping unit.This paper introduces the conventional pumping unit working principle and theprinciple of energy saving pumping unit, the analysis and calculation of the kinematics and dynamics of machine design process, the conventional beampumping oil machine movement law. One of the important parameters of the beampumping unit horsehead of the pumping unit horsehead load mark working ability,and to see whether it is energy saving, the technical indicators are motor pumping unit of the actual power consumption and the size of the reducer working state. The design of a comprehensive overview of the development of the conventionalpumping unit, optimizing design and energy-saving principle of oil drawing machine,the geometrical parameters, pumping motion parameters, the kinetic parameterswere analyzed to calculate.目录常规游梁式抽油机设计与仿真第一章绪论1.1游梁式抽油机技术发展抽油机产生和使用由来已久，已有百年的历史。