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第三章有杆泵采油
第一节抽油装置及泵的工作原理
一、教学目的
了解抽油机的工作原理，对抽油杆有一定的认识，掌握抽油泵的工作原理。
二、教学重点、难点
教学重点：
1、抽油机的工作原理；
2、抽油泵的工作原理。
教学难点：
1、抽油泵上下冲程中载荷变化、凡尔开关等。
三、教法说明
课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的图形和动画。
四、教学内容
本节主要介绍两个方面的问题：
1.抽油装置 .
2.泵的工作原理 .
（一）抽油装置
采油方法自喷
人工举升气举采油
深井泵采油有杆泵采油
无杆泵采油
有杆泵采油的优点：
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a、设备简单
b、结构牢固
c、性能可靠
d、管理经验比较完善
有杆泵采油的不足
a、设备笨重（ 10 型， 18T）
b、仅适用于浅井、中深井
c、对特殊井（斜井、弯井、海口油井）有困难
d、对砂、蜡、盐、气、稠的适应性差
目前在人工举升中占绝对多数的还是游梁式有杆泵，因此，本章重点介绍游梁式有杆抽油。
通过前面的学习我们知道，任何油井的生产都可分为三个基本流动过程：
①从油层到井底的流动
渗流
向井流
②从井底到井口的流动
井筒中的流动，涉及到采油方法的问题。
③从井口到分离器的流动
对于自喷井，可分为四个基本流动过程，即增加原油到达井口后的嘴流。
有杆泵采油典型特点：
地面能量通过抽油杆、抽油泵传递给井下流体
有杆泵采油分类：
(1)常规有杆泵采油：抽油机悬点的往复运动通过抽油杆传递给井下柱塞泵。
(2)地面驱动螺杆泵采油：井口驱动头的旋转运动通过抽油杆传递给井下螺杆泵。
常规有杆泵采油是目前我国应用最广泛的采油方式，我国机械采油井占总井数的 90%以上，其
中有杆泵占机采井的 90%以上。
全国产液量的 60％、产油量的
75%靠有杆抽油采出。
设抽油机
备抽油杆
组抽油泵
成其它附件
1、抽油机
有杆深井泵采油的主要地
面设备，它将电能转化为机械
能，将旋转运动转化成往复运
动。
包括：游梁式抽油机和无游梁
式抽油机两种。
游梁式抽油机组成：
游梁 -连杆 -曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装置。
工作原理：
工作时，动力机将高速旋转运动通过皮带和减速箱传给曲柄轴，
带动曲柄作低速旋转。曲柄通过连杆经横梁带动游梁作上下摆动。挂在驴头上的悬绳器便带动抽油杆柱作往复运动。
游梁式抽油机分类：
后置式和前置式。
不同点：
①游梁和连杆的连接
位置不同。
②平衡方式不同—后
置式多采用机械平衡；
前置式多采用气动平
衡。
③运动规律不同—后置
式上、下冲程的时间基
本相等；前置式上冲程
较下冲程慢。
新型抽油机：为了节能
和加大冲程。
异相型游梁式抽油机链条式抽油机节能异形游梁式抽油机加大冲程宽带传动抽油机双驴头游梁式抽油机液压抽油机
图 3-4 异相型游梁式抽油机
图 3-5 异形游梁式抽油机图 3-6 双驴头游梁式抽油机
图 3-7 链条式抽油机
图 3-8 KGJ5-3.6-7HZ 宽皮带式抽油机
图 3-9 液压增程抽油机
异相曲柄平衡抽油机，是近年来美国 CMI 公司利用计算机动态模
拟技术研究出的一种新的游梁式抽油机，它具有以下特点：
①上冲程曲柄转角（约 192°）大于下冲程的曲柄转角（约 168°），因此上冲程悬点运动较下冲程缓慢，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，提高了抽油机的承载能力。
②曲柄中心线与平衡重力臂中心线之间设置了一特殊的相位角，
它使曲柄轴上的平衡重扭矩与油井负荷（光杆）扭矩产生一个相位差，
由此平衡后产生的曲柄轴净扭矩曲线较平缓，净据矩峰值降低，它改
善了减速箱的工作条件，同时因抽油机减速箱输出扭矩与电机输出功
率成正比，因此，它也降低了电机功率。据美国同类产品的资料报导，
这种新型异相曲柄平衡抽油机与普通常规式抽油机相比，可节省电机功率 15-35%。
链条式抽油机的特点：
①冲程长，有利于稠油井开采；
②采用气动平衡，因而电机工作平衡且平衡效果好；
③钢丝绳使用寿命短，易造成断链条事故。
塔式单臂游梁增程抽油机：
①工作原理：电动机通过三角皮带带动减速器旋转，减速器带动
曲柄作 360°转动，从而使连杆拉动单臂游梁作上下往复运动，单臂游
梁牵动钢丝绳，带动光杆作上下往复运动，从而达到抽油的目的。
②性能特点：具有冲程长（如常规的 2.5-3.5倍），效率高，能耗低，整体性能稳定可靠，换向平稳，动载小，结构简单耐用，维护工作
量小等特点。可利用常规抽油机进行改造，达到增加冲程长度的目的。
轮系增距式抽油机：
①工作原理：
该机由电机驱动，经减速器减速后带动曲柄连杆机构，把减速器
输出的旋转运动变成增矩滑车的往复直线运动。增距滑车通过一个死
轮与平衡重小车相连接，带动平衡重小车沿导轮作上下长距离运动，平
衡重小车通过天车轮及钢丝绳带动抽油杆作往复直线运动而完成抽油动作。
②性能特点：
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