抽油机基础知识

目前广泛选择应用的主要是CYJQ14-5-73HY(II)型抽机。深井泵结构图QG3井机抽井下管柱图管式泵的结构组成及工作原理管式泵主要由泵筒总成、固定阀总成、柱塞总成等组成。其工作原理是：柱塞上行时，在液柱的作用下，游动凡尔关闭，油管内液体随柱塞上行排出井筒，同时泵腔内压力降低，固定凡尔在井底压力的作用下打开，将液体充满泵腔，柱塞下行时，泵腔内压力升高，将固定凡尔关闭，同时柱塞游动凡尔打开，泵腔内液体进入柱塞上部油管内，柱塞上下的往复运动，将井下液体不断的抽出井口。泵的泵数(P液＝M.r液.H)KN序号泵径Dmm泵径平方，D2mm2液体负荷系数，M泵的排量系数，K13210240.80421.158123814441.13411.63334419361.52052.189645631362.4633.546855732492.5523.67567049003.84855.541978368895.4167.7916844/321.52051.0315956/382.4631.91381070/443.84853.3523抽油杆技术规范抽油杆代号公称直径截面积（cm2）标准长度（m）接箍（I）重量毫米英寸长度（mm）外径（mm）千克/根CYG12121/2″1.13870307.31CYG16165/8″2.018803813.06CYG19193/4″2.848804218.43CYG22227/8″3.8081004624.49CYG25251″4.0181005531.86CYG282811/8″6.1681106240.11管式泵基本参数(SY-5059-85)泵的基本型式泵的直径mm柱塞长度系列m加长短节长度m连接油管外径mm柱塞冲程长度范围m理论排量m3/d联接抽油杆规范mm联接抽油杆螺纹直径mm公称直径基本直径管式泵整体泵筒3231.80.6106.160.3-73.00.6-67-691623.8133838.110-1121926.9884444.50.914-1381926.98845.25757.222-2201926.9887069.933-3282230.16383831.2-693-4672230.163组合泵筒32321.50.960.3-73.00.6-67-691623.813383810-1121926.988444473.013-1181926.988565673.021-2201926.988707088.933-3282230.163杆式泵3231.80.648.3.60.31.2-6.014-691623.8133838.10.960.3.73.020-1121926.9884444.51.20.373.027-1381926.9885150.81.50.673.035-1731926.9885757.21.80.988.944-2201926.9886363.52.188.954-2592230.163泵筒长度系列2.12.733.33.63.94.24.54.85.15.766.67.3抽油井必须录取工作制度(泵径、冲程、冲数)、生产时间、套压、回压、产量(包括产液、油、气、水量)、含水、气油比、含砂、示功图、动液面、静压(静液面)、油性、水性、天然气性质、抽油机诊断及产液剖面16项资料。报表示功图的质量要求：1）正常抽油井，每月测示功图一次。2）所测示功图要求图形清晰、闭合、负载线粗不超过o．8mm、减程比要适中、基线平直、3）新井、作业井开井在1-3天内必须测示功图资料。4）油井产液量突然下降，应及时测示功图了解深井泵工作状况，并作为检泵的依据5）动力仪每月打压校对一次，并建立仪器跟踪使用卡及校检记录本。示功图：抽油机驴头带动抽油杆柱及深井泵在井筒中做上、下往复运动，一次上、下运动就可以相应地画出载荷与位移的关系曲线，图上被封闭的面积表示深井泵在一次往复运动中泵所作的功，所以叫示功图。理论示功图：所谓理论示功图是假设认为深井泵在理想情况下绘制的图形，即泵满足以下条件绘制的：1、认为泵及油管没有漏失，泵工作正常。2、油层供液能力充足，泵充满程度好。3、不考虑动载荷（摩檫阻力、惯性载荷、震动载荷、冲击载荷等）影响。4、抽油泵不受砂、蜡、气、稠油影响，认为进入泵的液体是不可压缩的。5、假设泵阀是瞬时关闭打开的，不连抽带喷。6、光杆、抽油杆无拉长。所以理论示功图是驴头只承受抽油杆柱和活塞截面以上的液柱静载荷时的理论上得到的示功图。理论示功图具有平行四边形的特征，充满程度100％。在实际生产中测的示功图受多种因素的影响，形状很不规则。图中横坐标表示冲程，纵坐标代表悬点承受的载荷。AB线表示悬点上行时，液柱负荷通过油管传递到悬点的过程，叫加载线。B’B线是活塞与泵筒发生相对位移之前，悬点上行的距离(即冲程损失)。BC线表示加载完毕后，悬点以不变的负荷(P大)上行到上死点(C)。CD线表示下冲程开始后，液柱负荷由悬点转移到油管的过程，叫卸载线。DD’段相当于活塞与泵筒发生位移之前。悬点下移的距离(冲程损失)。卸载完毕后，悬点以不变的负荷P小达下死点(A)。P大——悬点最大载荷；P小——悬点最小载荷)。AB’BCDD’SS活spP大P液‘P小(P杆‘)o图中：P静(最大)――光杆（驴头）承受的最大负荷（KN）;P杆――抽油杆在液体中的重量（KN）;P液――抽油泵活塞以上液柱重量（KN）;λ―――冲程损失（m）;λ1――抽油杆伸缩长度（m）;λ2――油管在井中伸缩长度（m）AB为抽油机上行加载线（增载线），BC为活塞上行冲程线，CD为抽油机下行卸载线(减载线)，ABCD所圈闭的面积为深井泵做功的面积。S光光杆行程，数值上代表地面实际冲程。•抽油机在抽汲中悬点除抽油杆和液柱重量，还有惯性载荷、振动载荷、摩檫载荷等，同时井下沉没压力井口回压对悬点载荷也有影响，要准确计算悬点载荷是比较困难的。一般按以下简便公式计算：•最大载荷：PI最大＝P′液＋P杆（b＋Sn2/1440）PI最小＝P杆（b－Sn2/1440）(只考虑液柱和抽油杆重量及抽油杆惯性载荷)•最小载荷：PII最大＝(P′液＋P杆)（1＋Sn2/1790）PII最小＝P杆（b－Sn2/1790）（考虑液柱的惯性载荷）具体选用应与实测结果对比后确定。式中：P′液――作用在活塞整个截面积上的液柱重量（千克）；P杆――抽油杆在空气中的重量（千克）；b---------抽油杆柱在液体中减轻重量系数；b＝（1－r液/r钢）r钢为钢的相对密度；r液为抽汲液体的相对密度；式中P′液＝Fr液Lr液――抽汲液重度（N/m3）L―――下泵深度（m）F―――活塞截面积（m2）•如果沉没压力与井口的回压的差别很大，需要考虑时则：P′液＝F（r液L折液＋P回）L折液――折算动液面深度（套压等于零时，为实测深度）；P回――井口回压（Pa）在实际生产中抽油杆要承受动载荷、静载荷和惯性载荷的影响。动载荷受（惯性载荷、抽油杆运动时的振动和柱塞与泵筒的摩檫、液体粘滞力、接箍与油管的硬摩擦、冲数较高等）因素影响，使原本正常的图形按顺时针方向发生偏转，动载的大小与上下行程线与水平线的夹角成正比。井深、油稠、冲次快、回压高都可使动载增大，但只要ab∥cd且bc∥ad说明泵工作正常。这样的图形在塔河油田、特别是西达里压地区比较多见。抽油杆振动严重的井多在泵挂1600m以上，且冲次较快的油井上发生，由于弹性振动传递快，而抽油杆与油管和液体摩檫造成滞后与地面冲次速度不协调易产生二级振动，图形在上、下死点处产生扭结现象。均是抽油杆受力换向与弹性作用下造成的。塔河油田在大于2500以上的深井特别是玻璃钢抽油杆深抽的油井易出现此类图形，且图形偏转畸变严重，与常规图形差异大不便分析，特别是在没有井下功图参照的情况下更易产生错误诊断。TK218玻璃钢稠油杆图形与国外的标准图相似由于井少国内对此研究资料较少。实测示功图分析与典型示功图特征（规律）•示功图的特征：任何事物都有其一定的规律和特殊性可循，示功图也不列外，测试仪器在正常的情况下其测出的同一类问题的不同油井的图形形状都是基本相似的。不相似也只是载荷的大小与图形大小而已，是有它的规律可循的，这就是所谓的典型示功图，因为深井泵出现同一类问题的本身它都超越不出泵必然发生的工况范围，这一共性是产生图形相似的必然结果。因此基于这一点为了加深判断分析将其编成“口诀”的形式以便加深记忆和理解。典型示功图特征•1、四边平行泵正常，左右斜率最重要，高产稳产有保障；井筒提产有潜力。•2、充满不好象菜刀，供液原因及时找，调整制度不能忘；调层压裂是方向。•3、油杆断脱黄瓜状，电流变化失平衡，井口无液载荷降，验泵对扣再检泵；•4、砂卡出现锯齿样，砂阻卡死不一样，油层井筒把砂防；防砂方案要得当。•5、图形斜直杆拉伸，活塞卡死不做功，解卡无效速上修；原因查明措施订。•6、双阀漏失象鸭蛋，漏失原因多方面，碰泵洗井是手段；漏失严重要换泵。•7、上阀漏失抛物线，增载缓慢卸载快，漏失严重不出油；及时检泵莫耽误。•8、下阀漏失泵效减，卸载缓慢增载快，曲线上翘两边圆；洗井无效就检泵。•9、油井结蜡图肥胖，上下行程波峰大，峰点对乘有规律；热洗加药快清蜡。•10、油稠图形变肥胖，磨阻增大呈凸圆，冲程速度中间快；电流正常不管它。•12、油管漏失图形窄，容易隐藏不好辨，憋压计量问题现；细查漏点换油管。•13、碰泵左下出圆圈，及时调整防冲踞，上提高度图中显；调后测图再核实。•14上阀失灵图偏下，此图复杂难度大，多方分析细排查；措施一般要检泵。•15、下阀失灵图偏上，负荷提住不下降，液面变化查现象；措施洗井再检泵。•16、图形增胖曲线平，管堵闸门没改通，措施解堵查流程；热洗管线找原因。•17、图形右上少一块，行程未完突卸载，活塞脱出工作筒；计算下放问题无。•18、上死点处长犄角，光杆驴头有碰挂，井下碰挂要分清；管串数据重调配。•19、增载正常卸载快，左右曲线不对称，上行程处泵已漏；及时下放或换泵。•20、上下左右不平行，泵已磨损间隙松，疲劳磨损超周期；据情适时要换泵。•21、玻璃钢杆图形怪，增程取决冲次快，弹性较大图变形；搞清原理需提高。•22、气体影响卸载慢，泵内进气产量减，调小余隙参数改；控套加深多方面。•23、气锁出现双曲线，泵已不出气充满，加深防止泡沫段；气油比高查油层。•24、图形倾斜不要怕，这是惯性载荷大，保持生产防断杆；合理泵深与冲次。•25、图形出现阻尼线，波峰由大到平缓，冲次过大是因缘；未曾断杆属正常。•26、修后完井不出液，此图出现原因多，井口疑点要搞清；综合分析下结论。•27、上下死点出圆圈，二级震动冲次快，合理冲次防杆断，保持泵效防断脱。1、四边平行泵正常，左右斜率最重要，高产稳产有保障；井筒提产有潜力。正常生产时的示功图•任何一个示功图只要上下左右曲线是平行的，特别是看左右平行并产生一定的（倾斜∥平行）就证明深井泵工况是正常的。因为只有深井泵上下阀正常关闭打开时（正常排液）才能产生具有倾斜的增、卸载线。这样的图在塔河油田比较多见，说明泵效比较高，供液充足，多发生在高含水井、供液充足的井上，在油井转抽初期的低含水井上亦有发生。遇到这样的示功图首先要看动液面、沉没度的高低情况（一般都比较高），要根据采油措施的原则及时调整工作制度，按照配产要求最大限度的发挥其生产能力，摆正好泵效与产量的辨正关系合理工作参数。（但左右垂直平行一般就不正常。这样的图只有在泵挂很小200－300m，且泵径较小时出现）。2、充满不好象菜刀，供液原因及时找，调整制度不能忘，油层改造是方向。泵正常，供液不足时的示功图•供液不足的井大多是油层能量低、无法满足泵排量需要，是低产主要原因。采油措施首先要考虑调小冲次，换小泵径加深泵挂。探取砂面数据看油层是否掩盖，根本在于进行油层改造提高产能措施。塔河油田在不同区域机抽井整体供液情况差异较大，对于油层供液严重不足又无改造潜力的油井实际上采用的是“加深掏空”来放大采油压差的方式进行小泵深抽直至抽空。目前存在的问题是超深泵挂对深井泵漏失的影响、冲程