1、采采 油油 工工 程程 基基 本本 理理 論論員員 工工 培培 訓訓 課課 題題：采油工程基本理論：采油工程基本理論 授課對象授課對象：兼職教師：兼職教師 課課 時時：4 4學時學時 授課目的授課目的：1 1、了解油井完成及井身結構知識；、了解油井完成及井身結構知識； 2 2、掌握抽油機、深井泵結構組成和工、掌握抽油機、深井泵結構組成和工 作原理；作原理； 3 3、會解釋理論示功圖、分析典型示功、會解釋理論示功圖、分析典型示功圖。圖。重重 點點：抽油機、深井泵組成及工作原理：抽油機、深井泵組成及工作原理難難 點：點：理論示功圖和典型示功圖分析理論示功圖和典型示功圖分析主主 要要 內內 容容油井

2、完成與井身結構油井完成與井身結構 引引 言言 理論示功圖與典型示功圖理論示功圖與典型示功圖抽油機與抽油泵結構原理抽油機與抽油泵結構原理小小 結結 引引 言言 采油工程是油田開發的重要環節，是從采油工程是油田開發的重要環節，是從油田人工補充地下能量到人工舉升（或自噴）油田人工補充地下能量到人工舉升（或自噴）的采油過程。目前大部分油田采用機械采油的采油過程。目前大部分油田采用機械采油方式。因此，了解油水井井身結構，掌握機方式。因此，了解油水井井身結構，掌握機械采油知識是管好油水井，保障油田高效合械采油知識是管好油水井，保障油田高效合理開發的基礎。理開發的基礎。 一油井完成一油井完成 油井：是由鉆機

3、鉆開的、用來采出原油的生油井：是由鉆機鉆開的、用來采出原油的生產井。產井。 油井完成是鉆井的最后一道工序，是銜接鉆油井完成是鉆井的最后一道工序，是銜接鉆井和采油工程而又相對獨立的工程。井和采油工程而又相對獨立的工程。 1.1.完井完井的概念的概念 是從鉆開油層開始，到下套管注水泥固井、是從鉆開油層開始，到下套管注水泥固井、射孔、下生產管柱、排液，直至投產的一項系統射孔、下生產管柱、排液，直至投產的一項系統工程。工程。 2.2.完井方式完井方式：油層與井筒的連通方式。：油層與井筒的連通方式。裸裸 眼眼 完完 井井套管或尾管射孔完井套管或尾管射孔完井襯襯 管管 完完 井井礫礫 石石 充充 填填 完

4、完 井井（1 1）. .裸眼完井裸眼完井：指在鉆開的生產層位不下：指在鉆開的生產層位不下入套管的完井方式。入套管的完井方式。 裸眼完井有兩種：先期裸眼完井及后期裸眼裸眼完井有兩種：先期裸眼完井及后期裸眼完井。完井。裸眼完井法的優缺點裸眼完井法的優缺點 優點：裸眼完井法的井底結構最簡單，油層優點：裸眼完井法的井底結構最簡單，油層全部裸露，滲濾面積最大，完井液對產層的損害全部裸露，滲濾面積最大，完井液對產層的損害較小。較小。 缺點：不能進行分層開采，不能采取防止油缺點：不能進行分層開采，不能采取防止油層出砂措施。因此，裸眼完井法只適用于油層巖層出砂措施。因此，裸眼完井法只適用于油層巖石堅硬的單一產

5、層，以及裂縫性和稠油油層等產石堅硬的單一產層，以及裂縫性和稠油油層等產層。層。（2 2）. .射孔完井射孔完井：指鉆開生產層位后下入套管：指鉆開生產層位后下入套管或尾管，再通過射孔建立油流通道。是國內外或尾管，再通過射孔建立油流通道。是國內外最為廣泛和最主要使用的一種完井方式，包括最為廣泛和最主要使用的一種完井方式，包括套管射孔完井和尾管射孔完井。套管射孔完井和尾管射孔完井。 射孔完井法的優缺點射孔完井法的優缺點 優點：可以對產層進行選擇和調整，實現優點：可以對產層進行選擇和調整，實現分層開采，因而適用于多產層油井。分層開采，因而適用于多產層油井。 缺點：完井過程中，會對油氣層造成較大缺點：完

6、井過程中，會對油氣層造成較大損害，滲濾面積小，油流入井阻力大，降低了損害，滲濾面積小，油流入井阻力大，降低了油井原始生產能力。油井原始生產能力。（3 3）. .襯管完井襯管完井 是鉆頭鉆至油層頂界后，先下套管注入水是鉆頭鉆至油層頂界后，先下套管注入水泥固井，再從套管中下入直徑小一級的鉆頭鉆泥固井，再從套管中下入直徑小一級的鉆頭鉆穿油層至設計井深。最后在油層部位下入預選穿油層至設計井深。最后在油層部位下入預選割縫的襯管，依靠襯管頂部的襯管懸掛器（卡割縫的襯管，依靠襯管頂部的襯管懸掛器（卡瓦封隔器），將襯管掛在套管上，并密封襯管瓦封隔器），將襯管掛在套管上，并密封襯管和套管之間的環形空間，使油氣通

7、過襯管的割和套管之間的環形空間，使油氣通過襯管的割縫流入井筒縫流入井筒 。（4 4）. .礫石充填完井礫石充填完井 直接充填直接充填 先將繞絲篩管或襯管下入油層部位，然后用先將繞絲篩管或襯管下入油層部位，然后用充填液將在地面上預先選好的礫石泵送至繞絲篩充填液將在地面上預先選好的礫石泵送至繞絲篩管與井眼或繞絲篩管與套管之間的環形空間內，管與井眼或繞絲篩管與套管之間的環形空間內，形成礫石充填層，阻擋油層砂流入井筒，達到保形成礫石充填層，阻擋油層砂流入井筒，達到保護井壁、防砂入井的目的。護井壁、防砂入井的目的。 預制充填預制充填 在地面預先將符合油層特性要求的礫石填入在地面預先將符合油層特性要求的礫

8、石填入具有內外雙層繞絲篩管的環形空間而制成的防砂具有內外雙層繞絲篩管的環形空間而制成的防砂管，將篩管下入井內，對準出砂層位進行防砂。管，將篩管下入井內，對準出砂層位進行防砂。 二、油水井井身結構二、油水井井身結構1.1.概念概念 井身結構井身結構：指完鉆井深和相應井段的鉆頭直：指完鉆井深和相應井段的鉆頭直徑、下入的套管層數、直徑和深度、各層套管外徑、下入的套管層數、直徑和深度、各層套管外的水泥返高和人工井底等。的水泥返高和人工井底等。 導管：鉆井開始用于建立泥漿循環，保護井導管：鉆井開始用于建立泥漿循環，保護井口附近地層，引導鉆頭正常鉆進的鋼管。下入深口附近地層，引導鉆頭正常鉆進的鋼管。下入深

9、度度240M240M。 套管：就是下到井內防止井內坍塌套管：就是下到井內防止井內坍塌, ,保證油保證油流暢通的鋼管。可分為表層套管、技術套管、油流暢通的鋼管。可分為表層套管、技術套管、油層套管。層套管。 表層套管表層套管：用來封隔水層；加固上部疏松：用來封隔水層；加固上部疏松易塌的不穩定巖層；安裝防噴器等井口設備。易塌的不穩定巖層；安裝防噴器等井口設備。下入深度下入深度30150M30150M。 技術套管技術套管：封隔油層上部難以控制的復雜：封隔油層上部難以控制的復雜地層，以便能順利地鉆達預定的生產目的層。地層，以便能順利地鉆達預定的生產目的層。 油層套管油層套管：亦稱生產套管，封隔油、氣、：

10、亦稱生產套管，封隔油、氣、水層，保證油井的正常生產。水層，保證油井的正常生產。2 2相關技術參數相關技術參數1 1）套補距：鉆井時的方補心與套管頭的距離。）套補距：鉆井時的方補心與套管頭的距離。2 2）套管深度：下入油層套管的深度。）套管深度：下入油層套管的深度。3 3）套管直徑：下入油層套管的公稱直徑。）套管直徑：下入油層套管的公稱直徑。4 4）人工井底深度：完井時套管內最下部水泥頂）人工井底深度：完井時套管內最下部水泥頂界面至方補心的距離。界面至方補心的距離。5 5）射開油層頂部深度：射孔井段最上部至方補）射開油層頂部深度：射孔井段最上部至方補心的距離。心的距離。6 6）射開油層底部深度：

11、射孔井段最下部至方補）射開油層底部深度：射孔井段最下部至方補心的距離。心的距離。3.3.注水井結構注水井結構 是指在完鉆井是指在完鉆井基礎上，在井筒套基礎上，在井筒套管內下入油管、配管內下入油管、配水管柱，再配以井水管柱，再配以井口裝置。口裝置。4.4.自噴井結構自噴井結構 是指在完鉆井是指在完鉆井基礎上，在井筒套基礎上，在井筒套管內下入油管及喇管內下入油管及喇叭口，再配以井口叭口，再配以井口裝置。裝置。油管柱喇叭口5.5.抽油機井結構抽油機井結構 包括井口裝置包括井口裝置（采油樹）、地面抽（采油樹）、地面抽油機設備、井下抽油油機設備、井下抽油泵設備、抽油桿、油泵設備、抽油桿、油管、套管等組成

12、。管、套管等組成。機械采油分類機械采油分類 有桿泵采油是通過地面動力設備帶動，并借有桿泵采油是通過地面動力設備帶動，并借助抽油桿帶動深井泵采油的一種方法。其中抽油助抽油桿帶動深井泵采油的一種方法。其中抽油機機-深井泵采油是各油田普遍采用的采油方法。深井泵采油是各油田普遍采用的采油方法。 按照抽油機的結構和工作原理不同，可分為按照抽油機的結構和工作原理不同，可分為游梁式抽油機游梁式抽油機和和無游梁式抽油機無游梁式抽油機。 游梁式抽油機按結構不同可分為前置式和普游梁式抽油機按結構不同可分為前置式和普通式，普通式又分為常規型和異相型。普通式的通式，普通式又分為常規型和異相型。普通式的支架在驢頭和曲柄

13、連桿機構之間前置式支架在驢頭和曲柄連桿機構之間前置式一一.抽油機結構及原理抽油機結構及原理 抽油機是抽油井地面機械傳動裝置，目前抽油機是抽油井地面機械傳動裝置，目前國內各油田普遍采用的是游梁式抽油機。它和國內各油田普遍采用的是游梁式抽油機。它和抽油桿、抽油泵配合使用，能將井下原油抽到抽油桿、抽油泵配合使用，能將井下原油抽到地面。由于其設備結構簡單、機械性能穩定，地面。由于其設備結構簡單、機械性能穩定，并與井下深井泵是通過高強度的抽油桿連接，并與井下深井泵是通過高強度的抽油桿連接，故承載能力大，且操作簡單。故承載能力大，且操作簡單。 抽油機、抽油桿、抽油泵被統稱為油田的抽油機、抽油桿、抽油泵被統

14、稱為油田的“三抽三抽”設備。設備。抽油泵有桿泵抽有桿泵抽油裝置油裝置 抽油機抽油桿1. 1.抽油機的結構組成抽油機的結構組成 動力設備：主要是電動機，為抽油機提供動力。動力設備：主要是電動機，為抽油機提供動力。 減速裝置：將電動機的高速旋轉運動轉變為輸出減速裝置：將電動機的高速旋轉運動轉變為輸出軸的低速旋轉運動。主要包括減速箱減速和皮帶傳軸的低速旋轉運動。主要包括減速箱減速和皮帶傳動減速。動減速。 游梁游梁連桿連桿-曲柄機構：主要包括曲柄、連桿、曲柄機構：主要包括曲柄、連桿、橫梁、游梁、驢頭等。其作用是把曲柄的旋轉運動橫梁、游梁、驢頭等。其作用是把曲柄的旋轉運動轉變為驢頭的上下往復運動。轉變為

15、驢頭的上下往復運動。 輔助裝置：基礎、底座、支架、固定螺絲等。主輔助裝置：基礎、底座、支架、固定螺絲等。主要作用是連接和固定抽油機各部件。要作用是連接和固定抽油機各部件。主要部件的作用主要部件的作用 （1 1）驢頭）驢頭 它的作用是保證抽油時光桿始終對準井口中心位置。它的作用是保證抽油時光桿始終對準井口中心位置。驢頭的弧線是以支架軸承為圓心，游梁前臂長為半徑畫弧驢頭的弧線是以支架軸承為圓心，游梁前臂長為半徑畫弧而得到。修井時可將驢頭從井口移開，方便作業移開的而得到。修井時可將驢頭從井口移開，方便作業移開的方式有三種，即：側轉式、上翻式，可卸式。方式有三種，即：側轉式、上翻式，可卸式。 (2)(

16、2)游梁游梁 游梁固定在支架上，前端安裝驢頭承受井下負荷，后游梁固定在支架上，前端安裝驢頭承受井下負荷，后端連接橫梁、連桿、曲柄、減速箱，傳遞電動機的動力端連接橫梁、連桿、曲柄、減速箱，傳遞電動機的動力. . (3) (3)曲柄連桿機構曲柄連桿機構 曲柄連桿機構的作用是將電動機的旋轉運動變成驢頭曲柄連桿機構的作用是將電動機的旋轉運動變成驢頭的往復運動。曲柄上的孔是調節沖程時用的。的往復運動。曲柄上的孔是調節沖程時用的。 (4) (4)減速箱減速箱 是將電動機的高速轉動，通過三軸二級減速變成曲是將電動機的高速轉動，通過三軸二級減速變成曲柄軸（輸出軸）的低速轉動，同時支撐平衡塊。柄軸（輸出軸）的低

17、速轉動，同時支撐平衡塊。 （5 5）平衡塊）平衡塊 平衡塊裝在抽油機游梁尾部或曲柄軸上。它的作用平衡塊裝在抽油機游梁尾部或曲柄軸上。它的作用是：當抽油機上沖程時，平衡塊向下運動，幫助克服驢是：當抽油機上沖程時，平衡塊向下運動，幫助克服驢頭上的負荷；在下沖程時，電機使平衡塊向上運動，儲頭上的負荷；在下沖程時，電機使平衡塊向上運動，儲存能量，在平衡塊的作用下，可以減小抽油機上下沖程存能量，在平衡塊的作用下，可以減小抽油機上下沖程的負荷差別。的負荷差別。 (6)(6)懸繩器懸繩器 它是連接光桿和驢頭的柔性連接件，還可以供動力它是連接光桿和驢頭的柔性連接件，還可以供動力儀測示功圖用。儀測示功圖用。2.

18、2.抽油機工作原理抽油機工作原理 電動機（或其它動力機）通過傳動皮帶將電動機（或其它動力機）通過傳動皮帶將高速旋轉運動傳遞給減速箱的輸入軸，經減速高速旋轉運動傳遞給減速箱的輸入軸，經減速箱的三軸二級減速變為曲柄的低速旋轉運動，箱的三軸二級減速變為曲柄的低速旋轉運動，通過曲柄連桿機構帶動游梁作上下往復運動。通過曲柄連桿機構帶動游梁作上下往復運動。游梁前端圓弧狀的驢頭經懸繩器帶動抽油桿柱游梁前端圓弧狀的驢頭經懸繩器帶動抽油桿柱使深井泵活塞作上下往復直線運動，將井下液使深井泵活塞作上下往復直線運動，將井下液體抽出井筒。體抽出井筒。動力設備動力設備減速機構減速機構經皮帶產生高速產生高速旋轉運動旋轉運動

19、變為曲柄軸的變為曲柄軸的低速旋轉運動低速旋轉運動曲柄連桿機構曲柄連桿機構抽油桿柱抽油桿柱變為驢頭的變為驢頭的上下擺動上下擺動經懸繩器上下往復直上下往復直線運動線運動帶動帶動3.3.游梁式抽油機型號游梁式抽油機型號 CYJY8-3-37 H B4.4.平衡方式特點平衡方式特點u(1)(1)游梁平衡游梁平衡 游梁的尾部裝設一定重量的平衡塊，平衡方游梁的尾部裝設一定重量的平衡塊，平衡方式簡單，適用式簡單，適用3 3噸以下的輕型抽油機。噸以下的輕型抽油機。u(2)(2)曲柄平衡曲柄平衡 將平衡塊加在曲柄上，適用于將平衡塊加在曲柄上，適用于1010噸噸( (也叫也叫1010型型) )以上重型抽油機。這種

20、平衡方式減小了游梁平衡以上重型抽油機。這種平衡方式減小了游梁平衡引起的抽油機擺動，調整比較方便。但是，曲柄引起的抽油機擺動，調整比較方便。但是，曲柄上有很大的負荷和離心力。上有很大的負荷和離心力。 u(3)(3)復合平衡復合平衡 在一臺抽油機上同時使用游梁平衡和曲柄平在一臺抽油機上同時使用游梁平衡和曲柄平衡。特點：小范圍調整時，可調整游梁平衡，大衡。特點：小范圍調整時，可調整游梁平衡，大范圍調整時，則調整曲柄平衡塊這種平衡方式范圍調整時，則調整曲柄平衡塊這種平衡方式適用于中深井。適用于中深井。u(4)(4)氣動平衡氣動平衡 利用氣體的可壓縮性來儲存和釋放能量達到利用氣體的可壓縮性來儲存和釋放能

21、量達到平衡的目的，可用于平衡的目的，可用于1010噸以上重型抽油機，這種噸以上重型抽油機，這種平衡方式減少了抽油機的動負荷及震動，但其裝平衡方式減少了抽油機的動負荷及震動，但其裝置精度要求高，加工麻煩。置精度要求高，加工麻煩。數字化彎梁變矩抽油機的機型型號數字化彎梁變矩抽油機的機型型號CYJW10-3-37HY(S2K)表示額定懸點載荷為表示額定懸點載荷為100kN，光桿最大沖，光桿最大沖程程3m，減速器齒輪為雙圓弧齒形，額定扭矩，減速器齒輪為雙圓弧齒形，額定扭矩37kNm，第二代數字，第二代數字化智能控制寬底座無基礎彎梁變矩抽油機。化智能控制寬底座無基礎彎梁變矩抽油機。二二.抽油泵的結構及原

22、理抽油泵的結構及原理1.1.抽油泵分類及結構抽油泵分類及結構 抽油泵也稱深井泵，是有桿泵采油的專用抽油泵也稱深井泵，是有桿泵采油的專用設備。設備。是把機械能轉化為流體壓能的設備。是把機械能轉化為流體壓能的設備。下下在油井井筒動液面以下一定深度，依靠抽油桿在油井井筒動液面以下一定深度，依靠抽油桿傳遞動力，將原油抽出地面。傳遞動力，將原油抽出地面。 1 1）. .抽油泵的分類抽油泵的分類按抽油泵在井內安裝的方式不同分為按抽油泵在井內安裝的方式不同分為管式泵管式泵 泵筒、固定閥和襯套在地面組裝好接在油管泵筒、固定閥和襯套在地面組裝好接在油管下部先下入井內，最后再把活塞接在抽油桿柱下下部先下入井內，最

23、后再把活塞接在抽油桿柱下端下入泵內。端下入泵內。 管式泵特點管式泵特點 泵徑較大泵徑較大, ,排量大排量大, ,適用于產量高、含砂多、適用于產量高、含砂多、氣量小的淺井；結構簡單，加工方便，價格低；氣量小的淺井；結構簡單，加工方便，價格低；不適用于深井，檢泵和下泵時須起出油管。不適用于深井，檢泵和下泵時須起出油管。桿式泵桿式泵 桿式泵有內外兩個工作筒，外工作筒上端裝桿式泵有內外兩個工作筒，外工作筒上端裝有錐體座及卡簧，下泵時把外工作筒隨油管先下有錐體座及卡簧，下泵時把外工作筒隨油管先下入井中，然后把裝有襯套、活塞的內工作筒接在入井中，然后把裝有襯套、活塞的內工作筒接在抽油桿的下端下入到外工作筒

24、中并由卡簧固定。抽油桿的下端下入到外工作筒中并由卡簧固定。 桿式泵特點桿式泵特點 檢泵方便，起出抽油桿就可以起出泵來檢泵；檢泵方便，起出抽油桿就可以起出泵來檢泵；泵徑小，排量低，用于產量低的深井。泵結構復泵徑小，排量低，用于產量低的深井。泵結構復雜，加工難度大，成本高。不能用于出砂井。雜，加工難度大，成本高。不能用于出砂井。2 2）. .管式泵結構管式泵結構 管式泵主要由管式泵主要由泵筒、泵筒、固定閥、活塞、游動閥固定閥、活塞、游動閥四大部分組成。四大部分組成。1工作筒工作筒2活塞活塞3上凡爾上凡爾4下凡爾下凡爾5固定凡爾固定凡爾6母堵母堵7接箍接箍32mm,38mm,44mm,56mm,28

25、、25mm8防沙槽防沙槽9凡爾罩凡爾罩l(1)(1)工作筒工作筒 它是由外管、襯套和壓緊接箍組成，外管它是由外管、襯套和壓緊接箍組成，外管內裝有多節同心圓柱管的襯套，上、下兩端靠壓緊接箍壓內裝有多節同心圓柱管的襯套，上、下兩端靠壓緊接箍壓緊，上接箍上連油管；下接箍下連進油設備。緊，上接箍上連油管；下接箍下連進油設備。l(2)(2)活塞活塞 是由無縫鋼管制成的空心圓柱體，兩頭有螺是由無縫鋼管制成的空心圓柱體，兩頭有螺紋，活塞外表面鍍鉻并有環狀防砂槽。紋，活塞外表面鍍鉻并有環狀防砂槽。l(3)(3)游動閥游動閥 也叫排出閥由閥球、閥座、開口閥罩組也叫排出閥由閥球、閥座、開口閥罩組成。單閥泵有一個游

26、動閥，裝在活塞上端，雙閥泵有兩個成。單閥泵有一個游動閥，裝在活塞上端，雙閥泵有兩個游動閥，分別裝在活塞的上下端。閥球座在閥座上，上有游動閥，分別裝在活塞的上下端。閥球座在閥座上，上有開口閥罩。開口閥罩。l(4)(4)固定閥也叫吸入閥，由閥座、閥球和開口閥罩組成。固定閥也叫吸入閥，由閥座、閥球和開口閥罩組成。2.2.抽油泵抽油泵工作原理工作原理 如圖（如圖（a a）所示，當活塞上行時，游動閥受油）所示，當活塞上行時，游動閥受油管內活塞以上液柱的壓力作用而關閉，并排出活管內活塞以上液柱的壓力作用而關閉，并排出活塞沖程一段液體，固定閥由于泵筒內壓力下降，塞沖程一段液體，固定閥由于泵筒內壓力下降，被油

27、套環形空間液柱壓力頂開，井內液體進入泵被油套環形空間液柱壓力頂開，井內液體進入泵筒內，充滿活塞上行所讓出的空間。筒內，充滿活塞上行所讓出的空間。 如圖（如圖（b b）所示，當活塞下行時，由于泵筒）所示，當活塞下行時，由于泵筒內液柱受壓，壓力增高，而使固定閥關閉。在活內液柱受壓，壓力增高，而使固定閥關閉。在活塞繼續下行中，泵內壓力繼續升高，當泵筒內壓塞繼續下行中，泵內壓力繼續升高，當泵筒內壓力超過油管內液柱壓力時，游動閥被頂開，液體力超過油管內液柱壓力時，游動閥被頂開，液體從泵筒內經過空心活塞上行進入油管。從泵筒內經過空心活塞上行進入油管。 深井泵工作原理示意圖深井泵工作原理示意圖 在一個沖程中

28、，在一個沖程中，深井泵應完成一深井泵應完成一次進油和次進油和次排次排油活塞不斷運油活塞不斷運動，游動閥與固動，游動閥與固定閥不斷交替關定閥不斷交替關閉和頂開，井內閉和頂開，井內液體不斷進入工液體不斷進入工作筒，從而上行作筒，從而上行進入油管，最后進入油管，最后達到地面達到地面。 3.3.理論排量和泵效理論排量和泵效 深井泵在理想情況下，活塞一個沖程可以排深井泵在理想情況下，活塞一個沖程可以排出的液量，在數值上等于活塞上移一個沖程時所出的液量，在數值上等于活塞上移一個沖程時所讓出的體積。讓出的體積。其計算公式如下：其計算公式如下： Q Q理理=K=KS SN N =1440 =1440 （D2/

29、4 D2/4 ）S SN N Q Q理理深井泵理論排量深井泵理論排量KK排量系數；排量系數；K=1440K=1440F=1440F=1440（DD2 2/4 /4 ）SS沖程，米；沖程，米；NN沖次，次分沖次，次分 實際產量往往小于理論實際產量往往小于理論產量，因此泵效就是來衡量產量，因此泵效就是來衡量泵工作情況好壞的一個指標。泵工作情況好壞的一個指標。各種直徑泵排量系數是一定各種直徑泵排量系數是一定的，的，抽油井的實際產量與泵抽油井的實際產量與泵的理論排量的百分比叫做泵的理論排量的百分比叫做泵效。效。 =（Q Q實實/Q/Q理）理）100% 100% 4.4.影響泵效的因素影響泵效的因素 泵

30、效的高低反映了泵性能的好壞及抽油參數的選擇泵效的高低反映了泵性能的好壞及抽油參數的選擇是否合適等。影響泵效的因素有：是否合適等。影響泵效的因素有：(1)(1)地質因素地質因素 1)1)油井出砂：砂子磨損閥球、閥座、活塞及襯套等油井出砂：砂子磨損閥球、閥座、活塞及襯套等部件，導致泵效降低。固定閥和游動閥砂卡或砂埋也影部件，導致泵效降低。固定閥和游動閥砂卡或砂埋也影響泵效。響泵效。 2)2)氣體的影響：油層能量低、供液不足或氣體過多氣體的影響：油層能量低、供液不足或氣體過多的井，當泵入口處的壓力低于飽和壓力時，進入泵內的的井，當泵入口處的壓力低于飽和壓力時，進入泵內的將是油氣混合物，進入泵內油的體

31、積減少，使泵效降將是油氣混合物，進入泵內油的體積減少，使泵效降低另外，活塞在下死點時固定閥和游動閥之間的余隙低另外，活塞在下死點時固定閥和游動閥之間的余隙中存在著高壓油氣混合物，在活塞上行時，油氣混合物中存在著高壓油氣混合物，在活塞上行時，油氣混合物膨脹，固定閥不能立即打開，使泵效降低。膨脹，固定閥不能立即打開，使泵效降低。 3) 3)油井結蠟：由于活塞上行時，泵內壓力下降，在泵油井結蠟：由于活塞上行時，泵內壓力下降，在泵的入口處及泵內極易結蠟，使油流阻力增大影響泵效的入口處及泵內極易結蠟，使油流阻力增大影響泵效 4)4)原油粘度高：由于油稠，油流阻力大，固定閥和游原油粘度高：由于油稠，油流阻

32、力大，固定閥和游動閥不易打開和關閉，抽油桿不易下行，影響泵的沖程，動閥不易打開和關閉，抽油桿不易下行，影響泵的沖程，降低泵的充滿系數使泵效降低降低泵的充滿系數使泵效降低 5)5)原油中含腐蝕性的水和硫化氫氣體，腐蝕泵的部件，原油中含腐蝕性的水和硫化氫氣體，腐蝕泵的部件，使之漏失，影響泵效。使之漏失，影響泵效。（2 2）設備因素）設備因素 泵的制造與安裝質量，襯套與活塞配合不當，閥球與泵的制造與安裝質量，襯套與活塞配合不當，閥球與閥座不嚴使泵效降低。閥座不嚴使泵效降低。（3 3）工作方式影響）工作方式影響 油井工作制度不合理使泵效降低。油井工作制度不合理使泵效降低。 一、理論示功圖一、理論示功圖

33、示功圖概念示功圖概念：是由動力儀測繪出的一條表示是由動力儀測繪出的一條表示懸點載荷與懸點位移之間的關系曲線圖，曲懸點載荷與懸點位移之間的關系曲線圖，曲線所圍成的面積表示抽油泵在一個沖程中所線所圍成的面積表示抽油泵在一個沖程中所做的功。做的功。理論示功圖理論示功圖 ： 是認為抽油泵不受任何是認為抽油泵不受任何外界因素影響，泵能夠完全充滿，光桿僅承外界因素影響，泵能夠完全充滿，光桿僅承受靜載荷不考慮慣性力時所繪制的示功圖。受靜載荷不考慮慣性力時所繪制的示功圖。 彈性抽油桿靜載時的示功圖彈性抽油桿靜載時的示功圖ABAB線段為增載線：即驢頭從下死點線段為增載線：即驢頭從下死點A A開始上行，游動閥開始

34、上行，游動閥關閉，固定閥關閉，活塞以上油管內液柱重關閉，固定閥關閉，活塞以上油管內液柱重P P液和桿重液和桿重P P小都作用在驢頭懸點上，并使桿小都作用在驢頭懸點上，并使桿( (伸長伸長) )管管( (縮短縮短) )發生彈發生彈性變形，直到性變形，直到B B點極限，活塞并沒有跟著光桿發生位移，點極限，活塞并沒有跟著光桿發生位移，而這一段變形量就稱為沖程損失，包括桿損和管損，此而這一段變形量就稱為沖程損失，包括桿損和管損，此過程中固定閥并沒有打開。過程中固定閥并沒有打開。BCBC線段為上載荷線：即桿管彈性變形結束，載荷增至線段為上載荷線：即桿管彈性變形結束，載荷增至最大最大(P(P大大=P=P液

35、液+P+P小小) )，活塞跟著光桿同步上升至上死點，活塞跟著光桿同步上升至上死點C C，此過程中固定閥打開，泵筒進液，井口排液，這樣上沖此過程中固定閥打開，泵筒進液，井口排液，這樣上沖程完畢，開始下沖程。程完畢，開始下沖程。CDCD線段為卸載線：即驢頭開始下行，游動閥開始打開，線段為卸載線：即驢頭開始下行，游動閥開始打開，固定閥開始關閉，此時懸點載荷在變小，桿管與前一過固定閥開始關閉，此時懸點載荷在變小，桿管與前一過程發生相反的彈性變形，程發生相反的彈性變形，( (即桿縮短、管伸長即桿縮短、管伸長) )，直至，直至D D點活塞并沒有跟著桿一起下行，其沖程損失為點活塞并沒有跟著桿一起下行，其沖程損失為DCDC。DADA線為下載荷線：即桿管彈性變形結束，載荷降至最線為下載荷線：即桿管彈性變形結束，載荷降至最小小(P(P小小) )，活塞開始跟著光桿同步下行至下死點，活塞開始跟著光桿同步下行至下死點A A，此過，此過程中固定閥關閉，游動閥打開，油管進液。程中固定閥