详解杆式抽油泵和管式泵的区别及工作原理
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有杆采油装备与无杆采油装备概述及对比人类有着1600年左右的石油开采历史,直到1848年俄国工程师F.N. Semyenov在巴库东北方的Aspheron半岛开采了第一口现代油井后,人类才步入了现代化的石油开采时代。
其中机械采油装备经过了一百多年的发展,逐渐形成了当今有杆采油装备和无杆采油装备两大体系。
据统计,全世界约有100万口左右的在产油井,其中使用有杆采油装备的约占到90%以上,这些有杆采油装备的驱动装置采用游梁式抽油机的约占到80%以上。
(兰石以往出口抽油机型全部为游梁式抽油机。
)一. 机械采油装备概述机械采油装备基本可归纳为两大类,有杆采油装备和无杆采油装备。
1.有杆采油设备:位于地面的动力设备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、下往复运动或旋转运动,将井内原油抽至地面的采油设备。
可分为:1) 杆式抽油泵:检泵方便,但结构复杂,制造成本较高,在相同的油管直径下允许下入的泵径较管式泵要小,适用于下泵深度较大,产量较小的油井。
该泵地面驱动装置为游梁式或非游梁式抽油机。
2)管式抽油泵:结构简单,成本低,在相同油管直径下允许下入的泵径比杆式泵大,因而排量大。
但检泵时必须拆卸油管,修井工作量大,故适用于下泵深度不大,产量较高的井。
该泵地面驱动装置为游梁式或非游梁式抽油机。
3)地面驱动螺杆泵:能够输送高粘度、高含砂量的原油,适应高气油比、中等深度低产井原油的需要,工艺简单、管理方便、低生产成本、具有高举升性能。
但螺杆泵缺点为油井抽油杆易断脱、油管漏失、结蜡严重、螺杆泵定子脱落、磨损严重等故障频繁。
该泵的驱动装置为螺杆泵电机,安置在地面采油树上。
2.无杆采油设备:不用抽油杆柱传递能量,而是用电缆或高压液体传递能量的采油设备统称为无杆采油设备。
其中可细分为:1)电泵类:a.电动潜油离心泵:是一种井下工作的多级离心泵,排量大、操作简单、管理方便、在防蜡方面有一定作用。
在有些高凝油、稠油情况下还需要加装一套原油稀释系统,由稀释管线向井下油层注入稀释液。
油田专用杆式抽油泵介绍首先,油田专用杆式抽油泵的泵杆是由多个连接在一起的杆节组成,通常由碳钢材质制成,具有较高的强度和刚度。
泵杆的长度多种多样,可以根据不同的油井深度进行调节。
泵杆的工作原理是通过电动机的驱动,将泵杆由地面输送至井下,在井中的泵头处将被抽上来的原油提升至地面,实现从井底到地面的油井产油。
其次,油田专用杆式抽油泵的吊卡是用于将泵杆安装在龙门架上的装置,它具有重要的功能。
吊卡通常由吊杆、吊叉、卡箍等组成,能够牢固地固定泵杆,确保泵杆能够顺利地上下运行。
吊卡的设计和制造要求高,需要考虑到重载工况下的安全性和可靠性。
再次,油田专用杆式抽油泵的泵头是泵杆的最末端部分,用于抽取地下的原油。
泵头通常由数个泵环和阀门组成,这些泵环和阀门在泵杆的驱动下进行工作,形成抽油泵吸油、排油的作用。
泵头的设计和制造要求精密,以确保油田专用杆式抽油泵在高压下仍能正常工作。
此外,油田专用杆式抽油泵的龙门架是用于支撑和固定泵杆、泵头和吊卡的重要设备。
龙门架通常由钢结构制成,具有足够的强度和稳定性。
龙门架的高度可以调节,以适应不同的油井深度。
龙门架的稳定性对于油田专用杆式抽油泵的正常运行至关重要,需要在设计和安装过程中注重细节。
最后,油田专用杆式抽油泵的电动机是驱动整个装置运行的关键部件。
电动机通常采用交流电机或直流电机,通过电动机的转动,带动泵杆的上下运动,实现原油的抽上地面。
电动机的选型和安装要求科学严谨,以确保正常运行和能效。
综上所述,油田专用杆式抽油泵是一种重要的装置,在油井采油作业中发挥着关键作用。
它由泵杆、吊卡、泵头、龙门架、电动机等部件组成,具有结构简单、工作稳定、抽油效率高等特点。
油田专用杆式抽油泵的设计和制造需要考虑到各个部件的性能和可靠性,并且要满足不同油井深度的要求。
通过不断技术创新和优化设计,油田专用杆式抽油泵的发展将更加完善和高效。
抽油泵的组成和分类抽油泵是有杆泵抽油系统中的主要设备。
根据油井的深度、生产能力、原油性质不同,所需要的抽油泵结构类型也不同。
抽油泵主要由工作筒(外筒和衬套)、活塞(柱塞)及游动阀(排出阀)和固定阀(吸入阀)组成。
1.抽油泵的结构抽油泵是由许多零部件组成的,它的质量好坏直接影响着抽油泵的使用期限和排油效率的高低。
(1)工作筒:工作筒是抽油泵的主体,它由外管、衬套、接箍组成。
外管也称泵筒,外管内装有多节同心圆柱管的衬套,上下两端靠压紧接箍压紧,上接箍上连油管,下接箍接在固定阀及进油设备上。
(2)活塞:活塞也称柱塞,是用无缝钢管制成的空心圆柱体,两端有内螺纹,用以连接游动阀或其他零件。
柱塞两端均有倒角,便于组装,表面镀铬并有环状防砂槽。
(3)游动阀:游动阀也称排出阀,一般油田现场习惯称游动阀,它由阀球、阀座及阀罩组成。
双阀泵只有一个游动阀装在活塞的上端;三阀泵有两个游动阀,分别装在活塞的上下端。
(4)固定阀:也称吸入阀,它除了有阀球、阀座、阀罩外还有打捞头,供油井作业时捞出或便于其他作业等。
2.抽油泵按其结构不同可分为管式泵和杆式泵。
(1)管式泵管式泵是把外筒和衬套在地面组装好后,接在油管下部下人井内,然后投入固定阀,最后把活塞接在抽油杆柱下端,下入泵筒内。
其特点是:结构简单,加工方便,价格便宜,在相同油管直径下允许下人的泵径较杆式泵大,因而排量较大,但是检泵和换泵时需要起出油管,修井工作量大。
适用于产量高、较浅的油井。
管式泵按阀的数目可分为双阀和三阀管式泵。
(2)杆式泵杆式泵是把活塞、阀及工作筒装配成一个整体,在地面组装好后,接在抽油杆柱的下端,整体通过油管下入井内,由预先安装在油管预定位置上的卡簧固定在油管上。
其优点是检泵方便,不需起油管,起出抽油杆即可取出泵来;缺点是泵结构复杂,加工难度大,成本高,在相同油管直径下允许下入的泵径较管式泵小,故排量较小,因此杆式泵适用于下泵深度大、产量低的井。
濮阳中石抽油泵。
抽油泵工作原理
抽油泵是一种用来将液体(通常是油)从一个地方抽到另一个地方的设备。
它的工作原理基于以下几个方面:
1. 动力源:通常,抽油泵使用电机作为动力源。
电机通过传递动力给抽油泵的转子来驱动泵的工作。
2. 泵的结构:抽油泵通常由一个转子(也称为叶轮)和一个固定在泵体内的腔室组成。
转子的运转会在腔室产生真空,将液体吸入泵内。
3. 吸入过程:当转子开始旋转时,它会将腔室与进油管道连接起来。
腔室内的压力较低,形成真空。
液体会通过进油管道进入腔室,填满腔室中的空隙。
4. 推出过程:当转子继续旋转时,腔室与出油管道连接。
在这个过程中,液体被推出腔室,并通过出油管道流向目标位置。
5. 润滑和密封:由于液体的高速流动以及泵的旋转,润滑和密封是抽油泵工作的关键。
抽油泵通常会通过给予关键部件润滑油,来防止摩擦和磨损。
需要注意的是,不同类型的抽油泵可能会有稍微不同的工作原理。
但总的来说,以上的基本原理适用于大多数抽油泵。
油田专用杆式抽油泵介绍油田专用杆式抽油泵通常由多级泵组成,每一级都由一个泵体和相应的抽油杆连在一起。
泵体内部包含有一个活塞,当抽油杆上下运动时,活塞也会上下移动,从而创造出一个真空密封的空腔。
油井中的原油通过油管进入泵体的吸油腔,然后在活塞上升的过程中被抽入空腔内。
当活塞下降时,将原油推出空腔并通过油管送往地面。
这样不断循环,实现了原油的提取。
1.结构简单可靠:由于杆式抽油泵的结构相对简单,材料也相对坚固,因此可以提供长期稳定的工作性能。
2.易于维护:由于其结构简单,单个零件的更换和维修相对容易,即使在油井环境恶劣的情况下,也可以进行简单的维护。
3.抽油效率高:杆式抽油泵在抽油过程中可以提供较大的流量和压力,能够有效地将原油从井底抽到地面。
4.成本低廉:相对于其他类型的抽油设备,杆式抽油泵的成本较低,适用于不同规模的油井。
然而,油田专用杆式抽油泵也存在一些局限性和注意事项:1.限制于井深和井身直径:由于杆式抽油泵的工作原理,井深和井身直径会对其性能产生一定的限制。
在设计井深和井身时需要考虑这些因素。
2.泵杆易疲劳:由于泵杆需要长时间高频次的上下运动,容易受到疲劳和损坏。
因此在使用过程中需要注意杆系的维护和更换。
3.油管易堵塞:油田中的原油中含有较多的杂质和固体颗粒,容易造成油管的堵塞。
因此在实际应用中需要加强油管的维护和清洗。
总之,油田专用杆式抽油泵作为一种重要的油井抽油设备,在原油的提取过程中发挥着重要作用。
它的结构简单、易于维护和成本低廉的特点使其成为油井抽油的首选设备之一、然而在使用过程中也需要注意其存在的局限性和注意事项,以保证其长期稳定的工作性能。
详解杆式泵与管式泵的区别及工作原理
一、结构
普通抽油泵主要由泵筒、吸入阀、活塞、排除阀四大部分组成。
按照抽油泵在井下的固定方式,可分为管式泵和管式泵。
①管式泵
管式泵又称油管泵,特点是把外筒、衬套和吸入阀在地面组装好并接在油管下部先下入井中,然后把装有排除阀的活塞用抽油杆通过油管下入泵中。
衬套是又材料加工成若干节,衬入外筒内部。
活塞是用无缝钢管制成的中空圆柱体,外表面光滑带有环状沟槽,作用是让进入活塞与衬套间隙的砂粒聚集在沟槽内,防止砂粒磨损活塞与衬套,并且沟槽中存的油起润滑活塞表面的作用。
检泵起泵时为泄掉油管中的油,可采用可打捞的吸入阀(固定阀),通过下放杆柱,让活塞下端的卡扣咬住吸入阀的打捞头,把吸入阀提出。
但是这种泵由于吸入阀打捞头占据泵内空间,使泵的防冲距和余隙容积大,容易受气体的影响而降低泵效。
目前大多数下入管式泵的井是在油管下部安装泄油器,通过打开泄油器泄掉油管中的油。
在下入大泵的井中,由于活塞直径大于油管内径,不能通过油管下入活塞,采用的方法是先把活塞随油管下入井中,后下入抽油杆柱,利用一个成为脱节器的装置与泵中活塞对接。
管式泵结构简单,成本低,在相同油管直接下允许下入的泵径较杆式泵大,因而排量大。
但检泵必须起下油管,修井工作量大,故适用于下泵深度不大,产量较高的井。
②杆式泵
杆式泵又称为插入泵,其中定筒式顶部固定杆式泵特点是内外两个工作筒,外工作筒上端装有椎体座及卡簧(卡簧的位置为下泵深度),下泵时把外工作筒随油管先下入井中,然后装有衬套、活塞的内工作筒接在抽油杆的下端下入到外工作筒中并由卡簧固定。
另外还有固定点在泵筒底部的定筒式底部固定杆式泵,以及将活塞固定在底部,由抽油杆带动泵筒上下往复运动的动筒式底部固定杆式泵。
检泵时不需要起出油管,而是通过抽油杆把内工作筒拔出。
杆式泵检泵方便,但是结构复杂,制造成本高,在相同的油管直径下允许下入的泵径较管式泵要小,适用于下泵深度较大,产量较小的油井。
目前常规抽油泵存在金属活塞和衬套加工要求高,制造不方便,且易磨损的缺点。
二、工作原理
在泵工作时候过程中,活塞式主动件,作用是通过改变泵内的压力。
泵阀是从动件,仅当满足阀球下方的压力大于其上方压力时才打开,让液体通过阀座孔向上流,否则阀关闭阻止液体向下流。
1)上冲程(左图)
抽油杆带着活塞向上运动,活塞上的游动阀受阀球自重和馆内压力作用关闭。
泵内(活塞下方)容积增大压力降低,固定阀在环形空间液柱压力(沉没压力)与泵内压力差的作用下被打开,原油进泵,同时井口排出液体。
2)下冲程(右图)
抽油杆带着活塞向下运动,固定阀关闭,活塞挤压泵中液体使泵内压力升高到高于活塞上方压力时,游动阀被顶开,泵中液体排到活塞上方的油管中同时由于光杆进入井筒,在井口挤出相当于光杆体积的液体。
濮阳中石抽油泵。