有桿采油裝備與無桿采油裝備

1、有桿采油裝備與無桿采油裝備目前，機(jī)械采油的型式很多。通常按照是否用抽油桿來傳遞動(dòng)力，可將機(jī)械采油分為兩大類：1、有桿泵采油是指地面動(dòng)力通過一系列的機(jī)械傳動(dòng)帶動(dòng)抽油桿柱，再由抽油桿柱帶動(dòng)井下抽油泵活塞上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將井內(nèi)原油抽至地面的采油方法。有桿泵采油設(shè)備主要包括：游梁式抽油機(jī)抽油泵裝置和無游梁式抽油機(jī)抽油泵裝置。其中無游梁式抽油機(jī)抽油泵裝置又分為鏈條式抽油機(jī)，液壓式抽油機(jī)，頂部電機(jī)驅(qū)動(dòng)式抽油機(jī)和直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)抽油機(jī)。2、無桿泵采油利用不借助于抽油桿柱來傳遞動(dòng)力的抽油設(shè)備來進(jìn)行的機(jī)械采油的方法統(tǒng)稱為無桿泵采油。目前，無桿泵采油設(shè)備主要有：水力活塞泵，電動(dòng)潛油離心泵，電動(dòng)潛油單螺桿泵，射流泵和振

2、動(dòng)泵等。一、有桿采油裝備游梁式采油裝備是國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的采油設(shè)備，它出現(xiàn)較早，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、維護(hù)方便。該裝置主要由三局部組成：1)地面局部游梁式抽油機(jī)，它由電動(dòng)機(jī)、減速箱和四連桿機(jī)構(gòu)組成。2井下局部抽油泵。它懸掛在套管中油管的下端。3聯(lián)系地面和井下的中間局部抽油桿柱，它由一種或幾種直徑的抽油桿和接箍組成。為了提高效率，采用了前置型游梁式抽油機(jī)和異相式曲柄平衡抽油機(jī)，有效的改善了游梁式抽油機(jī)的平衡效果，可以降低抽油桿中的應(yīng)力，節(jié)約能源，提高設(shè)備的使用壽命，同時(shí)，保存了游梁式抽油機(jī)的特點(diǎn)。隨著井深和產(chǎn)量的不斷增加，同時(shí)隨著油井開采復(fù)雜條件的經(jīng)常出現(xiàn)如高粘、多蠟、多砂、多氣、水淹和強(qiáng)腐蝕性等

3、條件，游梁式抽油機(jī)抽油泵裝置的缺點(diǎn)就很明顯，主要是抽油機(jī)的重量增大，在生產(chǎn)中抽油桿的事故增多而抽油泵的排量降低。為了減輕抽油機(jī)的重量，采用無游梁式抽油機(jī)。它的特點(diǎn)是保存抽油桿，維持有桿抽油設(shè)備的工作方式。無游梁式抽油機(jī)，特別是液壓式抽油機(jī)的采用，可以降低抽油桿柱中的應(yīng)力和改善它的工作條件，因而擴(kuò)大了有桿抽油設(shè)備的使用范圍。1、根本型游梁式抽油機(jī)根本型游梁式抽油機(jī)最常用，它主要由游梁、驢頭、橫梁、連桿、曲柄、平衡重、減速箱、制動(dòng)機(jī)構(gòu)、支架等組成。驢頭的作用是將游梁前端的往復(fù)圓弧擺動(dòng)變?yōu)閼尹c(diǎn)的垂直直線運(yùn)動(dòng)，以滿足抽油桿的運(yùn)動(dòng)需要。橫梁的作用是連接連桿與游梁，將兩側(cè)連桿上的動(dòng)力傳遞給游梁。曲柄在游梁

4、式抽油機(jī)中的主要作用是將減速箱輸出的動(dòng)力扭矩傳遞給連桿，其次是安裝平衡重。為了使上、下沖程發(fā)動(dòng)機(jī)做功相同，采用了平衡重。減速箱多為兩級(jí)齒輪式，一般小功率時(shí)采用斜齒，大功率時(shí)采用人字齒，目前，點(diǎn)嚙合雙圓弧人字齒輪傳動(dòng)在我國各油田的得到了廣泛的應(yīng)用。剎車機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)型式上有內(nèi)漲式和外抱式兩種，通常安裝在減速箱輸入軸的另一端。支架用來支承游梁，固定游梁的工作位置。目前，國內(nèi)外游梁式抽油機(jī)的抽汲工況主要分為五種：正常的、長沖程的、短沖程的、高沖次的和低沖次的。由于各地區(qū)的地下狀況不同，所采用的抽汲工況應(yīng)有所側(cè)重。在我國油田上，多數(shù)抽油機(jī)采用正常抽汲工況，在80年代初以前，也有相當(dāng)一局部采用短沖程抽汲工況

5、。近年來，長沖程抽汲工況逐漸的得到廣泛的應(yīng)用。另外，從采油工藝角度來說，增加沖程長度在保證一定產(chǎn)量的條件下，可降低懸點(diǎn)的沖程次數(shù)會(huì)帶來一系列的好處。尤其對(duì)于我國油田的粘油井和多氣井的抽油，采用增加沖程長度，降低沖程次數(shù)的抽汲方式更為合理。2、鏈條式無游梁抽油機(jī)鏈條式無游梁抽油機(jī)是我國設(shè)計(jì)、制造成功的一種獨(dú)特的無游梁抽油機(jī)，目前在局部油田已有一定規(guī)模的應(yīng)用。鏈條式無游梁抽油機(jī)由以下五個(gè)系統(tǒng)組成：1動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)、皮帶傳動(dòng)裝置和減速箱。2換向系統(tǒng)包括主動(dòng)鏈輪、上鏈輪、軌跡鏈條、主軸銷、滑塊、往返架和導(dǎo)軌等。3平衡系統(tǒng)包括平衡鏈條、平衡鏈輪、平衡柱塞、平衡缸、儲(chǔ)能氣包等。4懸掛系統(tǒng)包括懸繩器

6、、上鋼絲繩和滑輪。5機(jī)架底座系統(tǒng)包括機(jī)架、底座等。3、液壓式抽油機(jī)液壓式抽油機(jī)是用液壓油為動(dòng)力介質(zhì)，用液壓油缸直接帶動(dòng)抽油桿，繼而帶動(dòng)抽油泵的一種無游梁式抽油機(jī)。它與游梁式抽油機(jī)相比主要有以下優(yōu)點(diǎn)。1適用于長沖程、低沖次的工況，沖程長度可達(dá)12m；2可以實(shí)現(xiàn)沖程長度和沖程次數(shù)的無級(jí)調(diào)節(jié)；3在一定泵排量的條件下，液壓式抽油機(jī)還可以減輕抽油桿的作用載荷，降低抽油桿的工作應(yīng)力；4結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕；比方一種液壓式抽油機(jī)，懸點(diǎn)載荷100KN，沖程長度2.53m，總重量只有800900Kg。5可由較多的液壓元件組成，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)和制造過程。液壓式抽油機(jī)由于液壓原件性能的限制，應(yīng)用范圍還不夠廣泛。隨著科學(xué)技術(shù)

7、開展，這種有較多優(yōu)點(diǎn)的機(jī)型將越來越引起人們的重視。無桿采油裝備1、水力活塞泵水力活塞泵是一種液壓傳動(dòng)的無桿泵抽油設(shè)備，系統(tǒng)效率高、功率大、使用壽命長、泵掛深度和產(chǎn)量的適應(yīng)范圍廣，調(diào)參方便，可以液力起下泵，修井作業(yè)間隔長。經(jīng)國內(nèi)外油田多年來的礦場(chǎng)使用證明，水力活塞泵在斜井、彎曲井及海上采油、含高蠟井、高揚(yáng)程井、大排量井及各種復(fù)雜條件的油井開采中，有特殊的優(yōu)越性。水力活塞泵主要由三局部組成：地面局部、井下局部和連接地面井下的中間局部。 地面局部由地面動(dòng)力液罐、三缸高壓泵、控制管匯、井口控制閥和井下泵組成，起著供給和處理動(dòng)力液的作用。井下局部是該系統(tǒng)的核心部件，由漂浮泵、泵筒、固定閥三個(gè)局部組成，起

8、著抽油的主要作用；中間局部包括將動(dòng)力液從地面局部送到井下機(jī)組的中心油管，以及將抽取的原油和工作過的廢動(dòng)力液一起排出地面的專門通道。 比照其他型式的抽油設(shè)備，水力活塞泵的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是具有較高的效率，而且隨著油井動(dòng)液面的降低，它的效率減小不多，在中深井和深井中的總效率，一般可達(dá)0.570.68，水力活塞泵的根本工作參數(shù)排量和壓頭可在大范圍內(nèi)平滑的調(diào)節(jié)，而其效率也沒有多大變化。自由安裝式水力活塞泵可利用動(dòng)力液進(jìn)行起下操作，使操作機(jī)械化，不僅大大減輕了體力勞動(dòng)，而且減少了停井時(shí)間。另外，水力活塞泵的主要工作部件標(biāo)準(zhǔn)化程度高，它的采用便于實(shí)現(xiàn)礦場(chǎng)操作自動(dòng)化。水力活塞泵特別適用于以下油田開采：1深井和超

9、深井的開采水力活塞泵在深井和超深井中能高效率的工作，隨著動(dòng)液面的變化，排量與效率改變不顯著。2斜井與方向井的開采水力活塞泵在斜井和方向井開采中也很有效，甚至在井斜為70度的情況下它的工作和起下操作也無多大困難。由于它的地面設(shè)備很緊湊，平衡性好，適用于固定式平臺(tái)等海上油井的開采。3小井眼油井的開采4粘油井的開采粘油井的開采，用有桿泵抽油設(shè)備有時(shí)候難度很高。采用水力活塞泵時(shí)，可利用熱動(dòng)力液對(duì)原油進(jìn)行加熱，粘度可降低幾十倍，也可采用其它方法降低原油的粘度。5多蠟井的開采實(shí)踐證明，用水力活塞泵開采多蠟井時(shí)，發(fā)現(xiàn)油管壁上石蠟的沉積量很小，這是因?yàn)榫性鸵言谒钊镁聶C(jī)組的出口處與乏動(dòng)力液混合，降低

10、了單位體積液體的含蠟量和含氣量。石蠟的影響因而減輕。另外，假設(shè)采用熱動(dòng)力液或往動(dòng)力液中參加石蠟溶劑，可以完全消除石蠟的影響。我國從1966年開始在礦場(chǎng)試驗(yàn)水力活塞泵。多年來的生產(chǎn)實(shí)踐說明，水力活塞泵有較高的經(jīng)濟(jì)效益和較好的使用性能。2、電動(dòng)潛油離心泵電動(dòng)潛油離心泵是應(yīng)用較廣泛的一種無桿泵抽油設(shè)備，尤其在我國目前局部油田的開采已到中后期，油井含水量比較高，為了保證原油的產(chǎn)量，這種大排量的抽油設(shè)備已得到了足夠的重視。電動(dòng)潛油離心泵(簡(jiǎn)稱電潛泵)是一種在井下工作的多級(jí)離心泵，用油管下入井內(nèi)，地面電源通過潛油泵專用電纜輸入井下潛油電機(jī)，使電機(jī)帶動(dòng)多級(jí)離心泵旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，將井中的原油舉升到地面。 電潛

11、泵由井下局部、地面局部和聯(lián)系井下地面的中間局部組成。井下局部主要是電潛泵的機(jī)組，它由多級(jí)離心泵、保護(hù)器和潛油電動(dòng)機(jī)三局部組成，起著抽油的主要作用。地面局部由變壓器組、自動(dòng)控制臺(tái)及輔助設(shè)備 (電纜滾筒、導(dǎo)向輪、井口支座和掛墊等) 組成。自動(dòng)控制臺(tái)用來控制電潛泵工作，同時(shí)保護(hù)潛油電動(dòng)機(jī)，防止電動(dòng)機(jī)電纜系統(tǒng)短路和電動(dòng)機(jī)過載。變壓器組用以將電網(wǎng)電壓變換成潛油電機(jī)工作的電壓。中間局部由電纜和油管組成。將電流從地面局部傳送給井下局部，采用的是特殊結(jié)構(gòu)的電纜 (圓電纜和扁電纜)。在油井中利用鋼帶將電纜和油管柱、泵、保護(hù)器外殼固定在一起。電動(dòng)潛油離心泵對(duì)于強(qiáng)水淹井、高產(chǎn)井、淺井和中深井、深井以及方向井的開采有

12、著很好的效果。由于電泵所消耗的局部功率轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使井底原油加熱升溫約524攝氏度，因而減少了石蠟的析出。加以電泵的排量均勻，在油管中造成足夠的油流速度，使其具有較強(qiáng)的攜砂能力和攜蠟?zāi)芰?，因此電泵在多砂和多蠟井中能有效地工作。用塑料或其它耐腐蝕材料制造葉輪和導(dǎo)輪等零件以及在泵進(jìn)口處安裝油氣別離器和氣泡破碎器等輔助設(shè)備，使電泵能在含腐蝕性液體和多氣井或低動(dòng)液面和高飽和蒸汽壓井中順利工作。電泵的地面設(shè)備簡(jiǎn)單，使它在某些地區(qū)條件下如地面下沉，沼澤地區(qū)等具有獨(dú)特的作用。特別值得指出的是，從國內(nèi)外使用情況看，與其它抽油設(shè)備相比，電泵的使用壽命是最長的。 3、電動(dòng)潛油單螺桿泵在我國的一些油田中，粘油開采是相當(dāng)突出的問題。粘油開采中伴隨著出砂、含氣現(xiàn)象使油井工作條件更加復(fù)雜。在開采高粘度、高含砂量和含氣量的原油時(shí)，電動(dòng)潛油單螺桿泵具有獨(dú)特的作用。它是一種容積式泵，運(yùn)動(dòng)件很少只有一個(gè)螺桿；沒有閥件和復(fù)雜的流道，油流擾動(dòng)小，這樣使水力損失大大降低；由于鋼螺桿在橡膠襯套外表的運(yùn)動(dòng)帶有滾動(dòng)加滑動(dòng)的性質(zhì)，使油液中沙粒不易沉積，由于螺桿襯套副間容積均勻變化而產(chǎn)生的抽汲和推擠作用，使油氣混輸?shù)男Ч己?。此外，和其它無桿抽油設(shè)備相比，單螺桿泵的突出優(yōu)點(diǎn)是：尺寸小、重量輕、制造容易和維護(hù)方便。電動(dòng)潛油單螺桿泵裝置與電動(dòng)潛油離心泵