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采油机械课件制作：田洪涛机械采油机械采油有杆泵采油无杆泵采油电动螺杆泵采油抽油机——深井泵采油水力活塞泵采油射流泵采油电动潜油泵采油有梁式抽油机井采油无梁式抽油机井采油•机械采油在各油田基本上都是主力军，它是油田开发初期、中后期的主要采油方式。一般分类如下：第一节抽油机——深井泵采油主要内容：①抽油装置的组成②抽油机工作原理③抽油机规格系列标准④新系列游梁式抽油机简介⑤无游梁抽油机简介一、抽油机装置（一）抽油机的概念：抽油机是指油井的地面机械传动装置和抽油杆抽油泵配合能够将井下原油抽到地面上来的机械装置。一般按结构和原理可以分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。而游梁式抽油机又可分为前置型和异相型(普通式和前移式）。1、动力设备：主要是电动机，电动机以三相异步鼠笼型电动机为主。2、减速装置：将电动机的高速旋转运动转变为减速箱输出轴的低速旋转运动。减速方式：减速箱齿轮传动减速和皮带传动减速。3、游梁连杆曲柄机构：主要包括曲柄、连杆、横梁、游梁、驴头等部件。作用：将曲柄轴的旋转运动变为驴头随游梁绕支架轴承的上下往复运动。4、辅助装置：主要包括基础、底座、支架及固定螺丝等零部件。作用：连接和固定抽油机各部件。（二）常规游梁曲柄平衡抽油机组成二、抽油机的工作原理工作时，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。三、游梁式抽油机规格系列标准CYJ10—3—53(H)F(Y，B，Q)游梁式抽油机系列代号CYJ-常规型CYJQ-前置型CYJY-异相型悬点最大载荷，100kN光杆最大冲程，m减速箱曲柄轴最大允许扭矩,kN.m减速箱齿轮形代号，H为点啮合双圆弧齿轮，省略渐开线人字齿轮平衡方式代号F：复合平衡Y：游梁平衡B：曲柄平衡Q：气动平衡不平衡原因上下冲程中悬点载荷不同，造成电动机在上、下冲程中所做的功不相等。（一）抽油机的平衡平衡原理在下冲程中把能量储存起来，在上冲程中利用储存的能量来帮助电动机做功，从而使电动机在上下冲程中都做相等的正功。机械平衡游梁平衡：游梁尾部加平衡重；曲柄平衡(旋转平衡)：平衡块加在曲柄上；复合平衡(混合平衡)：游梁尾部和曲柄上都有平衡重。气动平衡：气包内的气体压缩与膨胀平衡方式（二）游梁式抽油机规格系列标准悬点最大载荷（KN）光杆最大冲程长度（米）减速箱曲柄轴最大允许扭矩（KN.米）每分钟最大冲数(次）基本型CYJ2-0.6-2.5Y200.625009CYJ3-1.2-7F301.270015CYJ5-1.8F501.8180012CYJ7-2.1-26F702.1260012CYJ10-2.7-48B(Q)1002.7480012CYJ12-3.3-70B(Q)1203.3700012CYJ16-4-100B(Q)16041000012变型CYJ5-2.7-26F502.7260012CYJ8-3-48B(Q)803480012（三）游梁式抽油机皮带常用的型号：C—4000：单带，适合高基础的变8型抽油机C—5644：单带，8型抽油机C—6300：单带，8、10型抽油机5V4—5690：连带，8型抽油机5V4—6300：连带，8、10型抽油机5V4—7100：连带，12型抽油机四、新系列游梁式抽油机目前国内外各油田矿场使用的游梁式抽油机种类比较多，但基本结构和游梁式抽油机相同，只是外形或某些部位有区别。常见的游梁式抽油机还有异相型、前置型、双驴头抽油机等。（一）前置型游梁式抽油机其特点是曲柄连杆机构与驴头均位于支架前边，存在一定的极位夹角（15°左右）和平衡相位角（20°左右），上冲程时曲柄旋转约195°，下冲程时约165°，这样不但光杆加速度小，还降低了悬点载荷，从而使减速器输出扭矩在上冲程时滞后，下冲程时超前，降低了电动机功率具有节能效果。缺点是：不平衡重加大，维修不方便，机架稳定性不好。（二）异相型游梁式抽油机异相型游梁式抽油机与常规游梁式抽油机主要有以下两点不同：一是将减速器背离支架后移，形成比较大的极位夹角；二是平衡块重心与曲柄轴中心连线和曲柄销中心与曲柄轴中心连线之间构成一定的夹角，即平衡相位角。图14（三）双驴头抽油机•特点：去掉了普通游梁抽油机的尾轴，以一个后驴头装置代替，通过一个柔性连接件即驱动绳辫子使之与横梁连接，构成了一个完整的四连杆机构。•作用：该抽油机适用于中低原油粘度和高含水期采油是一种冲程长、节能好的新型抽油机。优点：冲程长可达5米、适用范围广、动载小工作平稳、易启动。•缺点：驱动绳辫子易磨损。（四）矮型异相曲柄平衡抽油机矮型异相曲柄平衡抽油机是一种设计新颖、节能效果较好、适用的采油设备。其结构主要由驴头、横梁、连杆、曲柄、配重臂、减速箱、电动机、支架、悬绳器等几个部分组成。最大的特点是：四连杆机构非对称循环，存在极为夹角（10°），即异相。其适用范围与常规抽油机基本相同，并具有以下优点：（1）整机重量轻，高度矮，成本低。（2）管理方便，操作简单。（3）利于节能降耗。缺点：不适用稠油生产。五、无游梁式抽油机简介无游梁式抽油机的类型主要有：链条抽油机、滚筒无游梁抽油机、曲柄连杆无游梁抽油机、液压抽油机等。它的优点是：一、长冲程，可以满足深井、大排量抽油的需要；二是悬点运动规律近似简谐运动，变向加速度小，动载小，机器运转平稳；三、平衡效果好；四、占地面积小。缺点：机型高度较高；顶部较重；不太适合高冲次。（一）塔架式抽油机塔架式抽油机是一种无游梁抽油机，特点是把常规游梁式抽油机的游梁、驴头换成一个组装的同心复合轮，其支架高，冲程长。工作原理：电动机供给动力，经过减速器、曲柄、连杆、吊绳带动复合轮转动，进而使悬绳器带动井下泵做上下往复运动，把井下液体抽出地面。适用范围：该机型最大冲程长度为8米，输出最大扭矩105KN·m，可与大泵配合采油，故其抽液能力强。优点：冲程长，提液能力强，运转平稳、可靠。缺点：结构复杂，整机重量和高度较大，安装、调参和维护保养比较费力；吊绳受重载挤压易破坏，更换比较困难。（二）链条抽油机•电动机通过皮带传动、减速器减速后驱动主动链轮旋转，带动主动链轮和从动链轮之间的轨迹链条上下运动。轨迹链条上有一个特殊链节，其上装有主轴销，通过滑套和滑块带动往返架沿机架导轨作垂直运动。当轨迹链条上的特殊链节在链轮上作环形运动时，主轴销带动滑块沿滑杠移动，完成往返架的换向运动。绕在天车轮上的钢丝绳一端连在往返架的上部，另一端与悬绳器相连。往返架的垂直运动，通过钢丝绳和悬绳器带动光杆、抽油杆柱和抽油泵完成上下冲程抽汲油液的任务。•往返架的下部连有平衡链条，绕过平衡链轮以后，固定在机架上。平衡链轮与平衡气缸中的柱塞相连，气体压力产生的推力经过平衡链轮与平衡链条作用于往返架的下部。以满足链条抽油机的平衡需要。第二节抽油泵与抽油杆主要内容：①抽油泵的类型与结构②抽油泵工作原理③抽油杆④抽油机的工作原理一、抽油泵的类型与结构根据油井的深度、生产能力、原油性质不同，所需要的抽油泵的类型也不同。目前国内各油田采用的抽油泵基本都是管式泵和杆式泵。泵筒连接在油管下部。按阀的数目分为双阀和三阀管式泵。双阀泵在活塞上部只有一个排出阀，而三阀泵在活塞上装有两个排出阀。优点：泵径大、排量大，适用于产量高，油井较浅含砂多，气量较小的井中；结构简单，加工方便，价格便宜。缺点：不适用于深井；由于管式泵工作筒接在油管下端，所以检泵和换泵时需要起出油管。（一）管式泵杆式泵是把活塞、阀及工作筒装配成一个整体，可以用油管直接起下。其结构和管式泵相似，但它多一个外工作筒。它的优点是：检泵方便，起出抽油杆就可以起出泵来；由于杆式泵没有固定打捞装置余隙较小适用于气较大的井；泵径小适用于产量低的井；在下泵前可以试抽，保证了下泵质量。缺点是：泵结构复杂，加工难度大，成本高；由于多一个工作筒，所以泵径小、排量低；不能用于易出砂的井，内外工作筒之间容易因砂堵而把泵卡在油管内。（二）杆式泵1、工作筒2、活塞3、游动阀(排出阀)4、固定阀(吸入阀)（三）泵的组成(一)泵的抽汲过程A-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。并排出活塞上部泵筒内的液体。1)上冲程同时活塞下泵内压力降低，固定阀在环形空间液柱压力的作用下被顶开，液体进入泵筒，充满活塞上行上出的空间。泵内吸入液体井口排出液体二、抽油泵工作原理B-下冲程2)下冲程活塞下行，泵筒内液体受压，当压力大与或等于油套环形空间的压力时，固定阀关闭。活塞继续下行，当泵筒内的压力超过油管内的液柱压力时，游动阀打开，液体经活塞上行进入油管。一个冲程过程中，深井泵完成了一次进油和排油过程。泵筒内液体进入油管，不排液出井三、抽油杆抽油杆是有杆泵抽油装置中的一个重要组成部分。主要作用是传递动力。型号表示方式：CYG25/2500C抽油杆代号抽油杆直径mm短抽油杆的长度mm材料强度代号抽油杆的杆体直径分别为16、19、22、25mm抽油杆的长度一般为8米，另外，为了调节抽油杆柱的长度，还有长度不等的抽油杆短节。抽油杆的材质在国产主要有两种：碳钢和合金钢四、抽油机井的工作原理•抽油机井的工作原理是指地面抽油机和井下深井泵通过机杆连接成一体的工作原理，即：电动机抽油泵驴头四连杆机构曲柄抽油杆减速箱泵效：在抽油井生产过程中，实际产量与理论产量的比值。（二）抽油机井的泵效%100/）（液理实QQ第三节设备的管理和维护抽油机运转一段时间后，机件磨损松动、油料消耗变质等，拧紧、加油、调整、更换零部件，可使抽油机长期正常运转，延长使用年限，所以要定期保养随时检查。十四字作业法：清洁、润滑、调整、紧固、防腐、安全、整齐设备维护保养在生产实际可以分为三级：例保、一保、二保一、例保例保的概念：由采油工每日或每班进行的检查保养。内容：（1）检查各部位紧固螺丝，用手锤击打一下主要部位，应无松动滑扣现象。也可以用划安全线的办法。检查安全线是否错位。关键部位如曲柄销的螺帽必须每次检查。（2）检查减速器的中轴、尾轴、曲柄销无异常声响，不缺油、不漏油。（3）保持机身清洁，无油污。二、一级保养当抽油机运转800小时的时候，进行一级保养。具体内容：（1）进行例保的全部内容。（2）打开减速器检视孔，检查齿轮啮合情况，并检查齿轮磨损和损坏情况。检查清洗呼吸器应卸开清洗。（3）检查减速器油面并加（补）足机油到规定位置：上液面不高于2/3位置，下液面不低于1/3位置，即齿轮刚浸没为宜。（4）各轴承加注润滑油。要加足加满，如果油脂变质应全部更换。（5）检查抽油机的平衡情况。用钳形电流表测量电流，观察上下行电流峰值的变化情况。平衡率大于85%以上为合格，如达不到应进行调整。（6）紧固：对各部位的紧固螺丝应逐一检查紧固，关键部位如曲柄销、中央轴承座、尾轴、底座紧固螺丝及减速器固定螺丝，必须紧固并划好新的安全检查线。（7）检查刹车片的磨损情况，如磨损严重、断裂等，应更换刹车片，并调节刹车的松紧度。刹车销锁死牙块应卡在刹车槽的1/3~2/3之间，不应太少或太多。以免刹车滑脱。（8）检查三角皮带，应无损伤。电机轮与减速器轮端面应在一条直线上，距离适当，各皮带的松紧一致。（9）电器部分及配电箱应有小队电工同步进行一级保养，以减少停机时间。三、二级保养当抽油机运转4000小时，可进行二级保养。（1）进行一级保养的全部内容，可与最后一次一级保养同时进行。（2）检查减速器齿轮和轴承的工作情况，检查油质是否符合要求，符合要求时放掉箱内的润滑油，用煤油清洗箱内，并用磁铁吸出铁屑，清理箱内的沉淀物。不符合要求时应更换机油。箱内齿轮无严重磨损、剥伤和裂纹，如发现以上情况之一者应进行更换。轴承无严重磨损，径向间隙符合要求，沙架完好符合要求。更换密封圈、密封垫。中间轴的左右旋齿无松动显现。破损严重的密封圈、垫应及时更换。各紧固螺丝无松动。（3）检查刹车部分：拆掉刹车毂，刹车毂无严重磨损，否则更换。检查刹车片的厚度是否能达到制动要求，凸轮在拉动刹车摇臂时是否动作一致，检查刹车蹄片的卡簧是否有破损及断裂现象，必要时进行更换。