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：
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：
a、冲程长度调节方便，适应于深井、大排量抽油的需要；
b、悬点运动规律近似简谐运动，变速加速度小，动载小，整机运转平衡；
c、平衡效果好，节电；
d、重量轻，占地面积小。
游梁式抽油机系列型号表示方法：
2、抽油泵：机械能转化为流体压能的设备。
一般要求：
a.结构简单，强度高，质量好，连接部分密封可靠；
b.制造材料耐磨和抗腐蚀性好，使用寿命长；
c.规格类型能满足油井排液量的需要，适应性强；
d.便于起下；
e.结构上应考虑防砂、防气，并带有必要的辅助设备。
主要组成：
工作筒(外筒和衬套)、柱塞及游动阀(排出阀)和固定阀(吸入阀)。
分类：
按照抽油泵在油管上的固定方式可分为：管式泵和杆式泵。
管式泵：外筒和衬套在地面组装好接在油管下部先下入井内，然后投入固定阀，最后再把柱塞接在抽油杆柱下端下入泵内。
杆式泵：整个泵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，由预先装在油管预定深度(下
泵深度)上的卡簧固定在油管上，检
泵时不需要起油管。
管式泵特点：结构简单、成本低，排
量大。但检泵时必须起出油管，修井
工作量大，故适用于下泵深度不很
大，产量较高的油井。
杆式泵特点：结构复杂，制造成本高，
排量小，修井工作量小。杆式泵适用于下泵深度大、产量较小的油井。
3、抽油杆：能量传递工具。
图3-11 抽油杆示意图
普通杆特点：结构简单、制造容易、成本低；直径小，有利于在油管
中运行。
玻璃钢杆特点：耐腐蚀、有利于延长寿命；重量轻、有利于降低抽油机悬点载荷和节约能量；弹性模量小，可实现超行程，
有利于提高泵效。
空心杆特点：成本高，可用于热油循环和热电缆加热，也可通过空心通道向井内添加化学剂，适用于高含蜡、高凝固点的稠
油井。
符号说明：CYG 25 / 120 C(B)
CYG－抽油杆代号；25－抽油杆直径(mm)；120－短抽油杆长度(mm)；C－杆材强度代号(C－40号、45号钢正火处理；B－20CrMo钢调质处理)
常用的杆体直径有13mm、16mm、19mm、22mm、25mm和29mm。
新型抽油杆的发展：
为满足大泵强采、小泵深抽、稠油井、高含蜡井、腐蚀井和斜井采油的需要，以增加杆的承载、耐腐蚀、耐磨损，提高杆的使用可靠性与寿命，已开发出多种特殊抽油杆，如加高强度抽油杆、玻璃钢抽油杆、铝合金抽油杆、不锈钢抽油杆、喷涂保护处理抽油杆、空心抽油杆、连续抽油杆、钢丝绳抽油杆等。
（二）泵的工作原理
1、泵的抽汲过程
1）上冲程
抽油杆柱带着柱塞向上运动，柱塞上的游动阀受管内液柱压力而
关闭。
泵内压力降低，固定阀在环形空间液柱压力(沉没压力)与泵内压力之差的作用下被打开。
泵内吸入液体、井口排出液体。
泵吸入的条件：
泵内压力(吸入压力)低于沉没压
力。
2)下冲程
柱塞下行，固定阀在重力作用下关
闭。
泵内压力增加，当泵内压力大于柱
塞以上液柱压力时，游动阀被顶开。
柱塞下部的液体通过游动阀进入
柱塞上部，使泵排出液体。
泵排出的条件：
泵内压力(排出压力)高于柱塞以
上的液柱压力。
柱塞上下抽汲一次为一个冲程，在一个冲程内完成进油与排油的过程。
光杆冲程：光杆从上死点到下死点的距离。
2、泵的理论排量
泵的工作过程是由三个基本环节所组成，即柱塞在泵内让出容积，井内液体进泵和从泵内排出井内液体。
在理想情况下，活塞上、下一次进入和排出的液体体积都等于柱塞让出的体积：
S
f
V
p
=
每分钟的排量为：
SN
f
V
p
m
=
每日排量:
SN
f
Q
p
t
1440
=
五、教学后记
通过本节的学习，绝大多数同学都了解了抽油机的工作原理，抽油杆的型号和用途，以及抽油泵的工作原理。
六、教学参考书
1、张琪，采油工程原理与设计
2、崔振华等编，“有杆抽油设备与技术”系列丛书
七、复习思考题
1、“三抽”各自的作用是什么？
2、抽油机类型及型号含义。
3、抽油泵类型及优缺点，泵的工作原理。
第三章有杆泵采油 有杆泵一般是指利用抽油杆上下往复运动所驱动的柱塞式抽油泵。有杆泵采油具有结构简单、适应性强和寿命长的特点，是目前国内外应用最广泛的机械采油方式。本章将系统地介绍游梁式抽油机有杆抽油装置、采油原理、工艺设计及油井工况分析方法。 第一节有杆抽油装置 典型的有杆抽油装置主要由三部分组成，如图3-1所示。一是地面驱动设备即抽油机；二是安装在油管柱下部的抽油泵；三是抽油杆柱，它把地面设备的运动和动力传递给井下抽油泵柱塞使其上下往复运动，使油管柱中的液体增压，将油层产液抽汲至地面。就整个有杆抽油生产系统而言，还包括供给流体的油层、用于悬挂抽油泵并作为举升流体通道的油管柱、井下器具（油管锚、气锚、砂锚等）、油套管环形空间及井口装置等。 图3-1 典型的有杆抽油生产系统 1-吸入阀；2-泵筒；3-排出阀；4-柱塞；5-抽油杆；6-动液面；7-油管；8-套管；9-三通；10-盘根盒；11-光杆；12-驴头；13-游梁；14-连杆；15-曲柄；16-减速器；17-动力机（电动机） 一、抽油机 抽油机（pumping unit）是有杆抽油的地面驱动设备。按其基本结构抽油机可分为游梁式和无游梁式两大类，目前国内外应用最为广泛的是游梁式抽油机（俗称磕头机）。游梁式抽油机主要由游梁—连杆—曲柄（四连杆）机构、减速机构（减速器）、动力设备（电动机）
和辅助装置等四部分组成，如图3-2所示。游梁式抽油机工作时，传动皮带将电机的高速旋转运动传递给减速器的输入轴，经减速后由低速旋转的曲柄通过四连杆机构带动游梁作上下往复摆动。游梁前端圆弧状的驴头经悬绳器带动抽油杆柱作上下往复直线运动。 根据结构形式不同游梁式抽油机分为常规型（普通型），异相型、前置型和异型等类型。常规型和前置型是游梁式抽油机的两种基本型式。 1.常规型抽油机 常规型游梁抽油机如图3-2所示。它是目前油田使用最广的一种抽油机。其结构特点是：支架位于游梁的中部，驴头和曲柄连杆分别位于游梁的两端，曲柄轴中心基本位于游梁尾轴承的正下方，上下冲程运行时间相等。 图3-2 常规型游梁式抽油机结构 1-刹车装置；2-电动机；3-减速器皮带轮；4-减速器；5-输入轴；6-中间轴；7-输出轴；8-曲柄；9-连杆轴；10-支架；11-曲柄平衡块；12-连杆；13-横船轴；14-横船；15-游梁平衡块；16-游梁；17- 支架轴；18-驴头；19-悬绳器；20-底座 2. 异相型抽油机 异相型抽油机是上世纪七十年代发展起来的一种性能较好的抽油机，如图3-3所示。从外形上看，它与常规型抽油机并无显著差别，故常规型与异相型也称后置型抽油机。其结构特点是：曲柄轴中心与游梁尾轴承存在一定的水平距离；曲柄平衡重臂中心线与曲柄中心线存在偏移角（曲柄平衡相位角）。使得上冲程的曲柄转角明显大于下冲程，从而降低了上冲程的运行速度、加速度和动载荷，达到减小抽油机载荷、延长抽油杆寿命和节能的目的。
东北石油大学高等教育自学考试 毕业设计（论 文） 专业：石油工程 考号： 姓名： 题目：有杆泵采油分析与系统的设计 指导教师：
2010 年 9 月 19 日 东北石油大学高等教育自学考试 毕业设计（论文）任务书 题目：有杆泵采油分析与系统的设计 专业：石油工程考号：姓名：本题目应达到的基本要求： 主要内容及参考资料：
签发日期：2010 年 6 月 完成期限：2010 年 9 月 指导教师签名：
摘要 有杆泵采油是最广泛最主要的传统机械采油技术。有杆泵采油包括游梁式有杆泵采油和地面驱动螺杆泵采油两种方法。其中游梁式有杆泵采油方法以其结构简单、适应性强和寿命长等特点。世界抽油机技术发展较快，科研人员研究开发了多种新型抽油机，特别无梁式抽油机的出现解决了很多常规机出现的弊端。。 有杆泵采油的系统设计，新投产或转抽的油井，需要合理地选择抽油设备；油井投产后，还必须检验设计效果。当设备的工作状况和油层工作状况发生变化时，还需要对原有的设计进行调整。 进行有杆泵采油井的系统选择设计应遵循的原则是：符合油井及油层的工作条件、充分发挥油层的生产能力、设备利用率较高且有较长的免修期，以及有较高的系统效率和经济效益。 关键词：有杆泵采油；游梁式；新机型；抽油机；系统设计
目录 第1章绪论 (1) 1.1有杆泵采油的现状 (1) 1.2有杆泵采油存在的问题 (1) 第2章有杆泵采油的简介分析 (2) 2.1 有杆泵采油井的系统组成 (2) 2.2 泵的工作原理 (5) 第3章有杆泵采油的泵效影响因素 (6) 3.1 抽油杆和油管弹性伸缩的影响 (6) 3.2 气体和充不满的影响 (8) 3.3 漏失的影响 (9) 3.4 提高泵效的措施 (9) 第4章有杆泵采油系统选择设计 (10) 4.1 井底流压的确定 (11) 4.2沉没度和沉没压力的确定 (11) 4.3下泵深度的确定 (11) 4.4冲程和冲次的确定 (12) 4.5抽油泵的选择 (12) 4.6抽油杆的选择 (13) 4.7抽油机、减速箱、电动机及其它附属设备的选择 (16) 4.8 设计的意义 (16) 第5章结论 (17) 参考文献 (18) 致谢 (19)
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：
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。
采油工程课程设计 题目：采油工程课程设计 —有杆泵抽油系统设计班级：石工0907 姓名： 学号：200904010711
2012年7月 《采油工程》课程设计任务书
目录 序言 (1) 第一章流入动态预测 (2) 1.1 根据原始生产动态数据和设计数据作IPR曲线 (2) 第二章垂直多相管流5 2.1 计算充满程度、下泵深度、动液面深度与沉没度的关系 (5) 2.2 作充满程度、下泵深度、动液面深度与沉没度关系曲线 (9) 2.3 初选下泵深度 (11) 第三章杆泵及其工作参数 (11) 3.1 由下泵深度和产液量初选抽油机和泵径 (11) 3.2 确定冲程和冲次 (13) 3.3 抽油杆柱设计（采用近似等强度组合设计方法） (14) 3.4 计算泵效 (18) 3.5 产量校核 (19) 3.6 抽油机校核 (19) 3.7 曲柄轴扭矩计算 (20) 第四章设计结果 (20) 4.1 作下泵深度与泵效曲线 (21) 4.2 各种功率的计算 (22) 4.3 确定平衡半径 (22) 4.4确定泵型及间隙等级 (24) 参考文献 (25)
序言 对于某一抽油机型号，设计的内容有：泵型、泵径、冲程、冲次、泵深及相应的杆柱组合和材料，并预测相应抽汲参数的工况指标，包括载荷、应力、扭矩、功率、产量及电耗等。选择合适的有杆抽油系统，不仅能大大地节省材料，而且可以获得最优的泵效。然而，泵效的高低正是反映抽油设备利用效率和管理水平的一个重要指标，提高泵效，从而可以获得更加大的采收率，得到更好的经济效益。 有杆泵抽油系统包括油层、井筒流动、机-杆-泵和地面出油管线到油气分离器。有杆泵抽油系统设计主要是选择机、杆、泵、管以及抽汲系数，并预测其工况指标，使整个系统高效而安全的工作。 通过两周的采油工程课程设计，我从其中学到了很多，包括动手能力及设计思路和方法，我可以从另外的角度去学习采油工程这门课程，同时为将来工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后自己的学习生活打下一个良好的基础。尤其是团队合作共处解决问题的能力，也是我充分认识到在集体中我们要善于倾听和理解，学会边听边思考，发散自己的思维，联想生活中经常见到的事物或现象帮助自己理解抽象的难以理解的概念等等。总的说来,虽然在这次设计中自己确实学到了很多的东西,取得一定的成绩,但同时也存在一定的不足和缺陷,我想这都是这次设计的价值所在,以后的日子以后自己应该更加努力认真,以认真踏实的态度去学习，把这些再用到今后的工作中去。
第三章
Gas lift Mechanical production
机械 机械 采油 采油 自喷 采油
气举法 气举法 采油 采油 深井泵 深井泵 采油 采油
采油 油方 方法 法 采
Sucker rod pumping
有杆泵采油 有杆泵采油
Deep well-pump
无杆泵采油 无杆泵采油
Rodless pumping
Self-blowing production
第三章
有杆泵采油
sucker rod pumping production
第一节 抽油装置及泵的工作原理 第二节 抽油机悬点运动规律 第三节 抽油机悬点载荷的计算 第四节 影响泵效的因素及提高泵效措施 第五节 抽油井生产分析 第六节 抽油设备选择 第七节 API RP 11L 第八节 抽油井计算诊断技术
有杆泵采油
第一节 抽油装置及泵的工作原理
Pumping Equipment and Pump Mechanics 主要内容
抽油装置
抽油泵 抽油杆 抽油机
泵的工作原理
泵的理 论排量 泵的抽 汲过程
Sucker rod Pumping unit Sucker rod pump
有杆泵采油
一、抽油装置(pump equipment)
抽油机(pump unit)（地面） 设 System 备 component组 成
Pump
抽油杆(sucker rod)（传递动力） 抽油泵(pump)（井下） 其它附件(accessories)
有杆泵抽油实验报告 篇一：有杆泵采油分析与系统的设计 东北石油大学高等教育自学考试 毕业设计（论文） 专业：石油工程 考号： 姓名： 题目：有杆泵采油分析与系统的设计 指导教师： 2010 年9 月19 日 东北石油大学高等教育自学考试 毕业设计（论文）任务书 题目：有杆泵采油分析与系统的设计专业：石油工程考号：姓名：本题目应达到的基本要求： 主要内容及参考资料： 签发日期：2010 年 6 月
完成期限：2010 年9 月 指导教师签名： 摘要 有杆泵采油是最广泛最主要的传统机械采油技术。有杆泵采油包括游梁式有杆泵采油和地面驱动螺杆泵采油两种方法。其中游梁式有杆泵采油方法以其结构简单、适应性强和寿命长等特点。世界抽油机技术发展较快，科研人员研究开发了多种新型抽油机，特别无梁式抽油机的出现解决了很多常规机出现的弊端。。 有杆泵采油的系统设计，新投产或转抽的油井，需要合理地选择抽油设备；油井投产后，还必须检验设计效果。当设备的工作状况和油层工作状况发生变化时，还需要对原有的设计进行调整。 进行有杆泵采油井的系统选择设计应遵循的原则是：符合油井及油层的工作条件、充分发挥油层的生产能力、设备利用率较高且有较长的免修期，以及
有较高的系统效率和经济效益。 关键词：有杆泵采油；游梁式；新机型；抽油机；系统设计 目录 第1章绪论............................................................... (1) 有杆泵采油的现状............................................................... . (1) 有杆泵采油存在的问题............................................................... . (1) 第2章有杆泵采油的简介分析............................................................... . (2) 有杆泵采油井的系统组成............................................................... .. (2) 泵的工作原理............................................................... . (5)
有杆泵抽油系统软件设计 技术手册及操作手册 一、技术手册 根据5873.1-93、5873.2-93标准和油井产能预测及生产或试油情况，结合有杆泵工艺技术水平和实践经验，进行有杆泵抽油系统设计。 （一）下泵深度计算 根据5873.1-93标准推荐方法计算有杆抽油泵下泵深度： （1） （2） )1(w o w w l f f -+=ρρρ （3） 式中：—下泵深度，m ； H —油层中部深度，m ； —流压，； —井液初期含水率，f ； ρl —井液密度，3 ρw —水密度， 3 ，一般取1.0 ρ o —地面原油密度， 3 γl —井液重度， 3；（γρl ×9800） —生产油气比，m 33； —饱和压力，；—泵挂深处压力，； —标准状况压力，取101×103； t —泵挂深处井温，℃； β—要求的泵充满程度，无因次小数，取0.4~0.6。 以上公式中，油气比对下泵深度影响较大。 参考计算结果，结合油田实际生产情况，可对泵深进行适当调整，使其更能满足实际生产需要。 （二）有杆泵抽汲参数优选 根据《采油工程手册》推荐方法对抽油参数进行优选。为减轻抽油杆柱的疲劳，减少弹性变形影响和冲程损失，原则上按抽油机最大冲程来初选冲程。用加速度因子（C ）计算初选冲数（n ），冲数由下 l s wf p p p H L γ--=293 /)273)(1()1/1(293 /)273)(1(t f p R p t f p p R p w sc tp b w b sc tp s +-+-+-=β
式计算： （4） 在选择冲程和冲数时一般要保证C< 0.225。根据“长冲程、低冲次、合理泵挂、较高泵效”的原则，结合油田试采生产情况或生产实践经验，优选抽汲参数。 常规情况下以最大冲程、中等冲次为原则，对稠油或较深泵挂井，应以最大冲程、较低冲次计算得出。 最大冲程常用的为4.8、3.2、2.7、2.1，要结合抽油机类型定。 （三）初期泵径计算及泵型选择 根据5873.1-93标准推荐方法由下式计算泵径： （5） 式中：D —泵径，m ； —初期日产油量，； S —冲程，m ； n —冲数，1； ρl —井液密度，3 —初期含水率，f ， η—泵效，无因次小数，一般取0.6～0.7。 根据油藏工程部署和产能预测，根据公式（5）结果确定泵径。泵径要与下泵深度结合考虑。表1给出各种常用泵在实际应用中的最大下泵深度（主要考虑冲程损失及杆强度）。 表1 常用泵在实际应用中的最大下泵深度统计表 （四）抽油杆柱设计 抽油杆柱设计按各级抽油杆顶部最大应力相等原则设计。根据5873.1-93和5873.2-93标准，结合油田有杆泵采油实践经验： 按抽油杆大小一般来说：二级抽油杆的组合为25、22；22、19；19、16三种，三级抽油杆组合为25、22、19；22、19、16两种组合。 按泵的大小一般来说：φ56（57）及以下泵的抽油杆选择三级组合杆，φ70及以上泵选择二级组合。 视泵下深度及抽油杆顶部应力大小最后确定抽油杆组合。 l o Sn fw q D ηρ)1(02974 .0-=1790 ?= s c n
. 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：
. 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。