有桿抽油系統(tǒng)——第3章 抽油泵

1、第第3 3章章 抽油泵抽油泵 China University of Petroleum第第3 3章章 抽油泵抽油泵 有桿抽油泵屬于一種特殊形有桿抽油泵屬于一種特殊形式的往復(fù)泵，動(dòng)力從地面經(jīng)抽油式的往復(fù)泵，動(dòng)力從地面經(jīng)抽油桿傳到井下，抽油泵的柱塞在抽桿傳到井下，抽油泵的柱塞在抽油桿柱的帶動(dòng)下作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將油桿柱的帶動(dòng)下作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將油井中的液體舉升到地面，其工油井中的液體舉升到地面，其工作原理圖如圖所示。有桿抽油泵作原理圖如圖所示。有桿抽油泵簡稱有桿泵。簡稱有桿泵。 有桿抽油泵屬于一種特殊形有桿抽油泵屬于一種特殊形式的往復(fù)泵，動(dòng)力從地面經(jīng)抽油式的往復(fù)泵，動(dòng)力從地面經(jīng)抽油桿傳到井下，抽油泵的柱塞

2、在抽桿傳到井下，抽油泵的柱塞在抽油桿柱的帶動(dòng)下作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將油桿柱的帶動(dòng)下作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將油井中的液體舉升到地面，其工油井中的液體舉升到地面，其工作原理圖如圖所示。有桿抽油泵作原理圖如圖所示。有桿抽油泵簡稱有桿泵。簡稱有桿泵。 抽油泵主要由抽油泵主要由、（吸入閥或固定（吸入閥或固定閥）、閥）、（排出閥或游動(dòng)閥）組成。（排出閥或游動(dòng)閥）組成。( (一一) )泵的抽汲過程泵的抽汲過程 抽油桿柱帶著柱塞向上運(yùn)動(dòng)，柱塞上的抽油桿柱帶著柱塞向上運(yùn)動(dòng)，柱塞上的游動(dòng)閥受管內(nèi)液柱壓力而關(guān)閉。游動(dòng)閥受管內(nèi)液柱壓力而關(guān)閉。泵吸入的條件：泵吸入的條件： 泵內(nèi)壓力泵內(nèi)壓力( (吸入壓力吸入壓力) )低于沉沒壓力。低于沉

3、沒壓力。A-A-上沖程上沖程1)1)上沖程上沖程 泵內(nèi)壓力降低，固定閥在環(huán)形空間液柱泵內(nèi)壓力降低，固定閥在環(huán)形空間液柱壓力壓力( (沉沒壓力沉沒壓力) )與泵內(nèi)壓力之差的作用下被與泵內(nèi)壓力之差的作用下被打開。打開。 泵內(nèi)吸入液體、井口排出液體。泵內(nèi)吸入液體、井口排出液體。B-B-下沖程下沖程2)2)下沖程下沖程柱塞下行，固定閥在重力作用下關(guān)閉。柱塞下行，固定閥在重力作用下關(guān)閉。泵排出的條件：泵排出的條件：泵內(nèi)壓力泵內(nèi)壓力( (排出壓力排出壓力) )高于柱塞以上的液柱壓力。高于柱塞以上的液柱壓力。 柱塞上下抽汲一次為一個(gè)沖程，在一個(gè)沖柱塞上下抽汲一次為一個(gè)沖程，在一個(gè)沖程內(nèi)完成進(jìn)油與排油的過程。

4、程內(nèi)完成進(jìn)油與排油的過程。 光桿沖程光桿沖程：光桿從上死點(diǎn)到下死點(diǎn)的距離。光桿從上死點(diǎn)到下死點(diǎn)的距離。 泵內(nèi)壓力增加，當(dāng)泵內(nèi)壓力大于柱塞以上泵內(nèi)壓力增加，當(dāng)泵內(nèi)壓力大于柱塞以上液柱壓力時(shí)，游動(dòng)閥被頂開。液柱壓力時(shí)，游動(dòng)閥被頂開。 柱塞下部的液體通過游動(dòng)閥進(jìn)入柱塞上柱塞下部的液體通過游動(dòng)閥進(jìn)入柱塞上部，使泵排出液體。部，使泵排出液體。（二（二) )泵的理論排量泵的理論排量 泵的工作過程泵的工作過程是由三個(gè)基本環(huán)節(jié)所組成，即是由三個(gè)基本環(huán)節(jié)所組成，即、和和。 SfVp 在理想情況下，活塞上、下一次進(jìn)入和排出的液體在理想情況下，活塞上、下一次進(jìn)入和排出的液體體積都等于柱塞讓出的體積：體積都等于柱塞讓

5、出的體積： SNfVpm每分鐘的排量為：每分鐘的排量為： SNfQpt1440每日排量每日排量: :泵的理論排量泵的理論排量tQQ/（三）泵效計(jì)算（三）泵效計(jì)算泵效：泵效：在抽油井生產(chǎn)過程中，實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的比值。在抽油井生產(chǎn)過程中，實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的比值。影響泵效的因素影響泵效的因素(3) (3) 漏失影響漏失影響(1) (1) 抽油桿柱和油管柱的彈性伸縮抽油桿柱和油管柱的彈性伸縮SSp入(2) (2) 氣體和充不滿的影響氣體和充不滿的影響活液VV(4) (4) 體積系數(shù)的影響體積系數(shù)的影響lBB1llB 抽油泵外徑受井眼尺寸的限制，只能是立式結(jié)構(gòu)。在沖次相抽油泵外徑受井眼尺寸的限制，

6、只能是立式結(jié)構(gòu)。在沖次相同的條件下，要增加泵的排量，就須增大沖程長度，加長泵同的條件下，要增加泵的排量，就須增大沖程長度，加長泵的尺寸。的尺寸。抽油泵在井下工作，有的需要裝在抽油泵在井下工作，有的需要裝在30003000多米的深處，這樣，多米的深處，這樣，柱塞上下壓差很大，要維持柱塞與泵筒間的密封性和耐磨性，柱塞上下壓差很大，要維持柱塞與泵筒間的密封性和耐磨性，提高泵效和延長使用壽命，就需要耐壓泵筒和較長的柱塞。提高泵效和延長使用壽命，就需要耐壓泵筒和較長的柱塞。抽油泵的工作和使用周期，受抽油桿強(qiáng)度和剛度的影響，如抽油泵的工作和使用周期，受抽油桿強(qiáng)度和剛度的影響，如抽油桿的變形和振動(dòng)，影響柱塞

7、有效沖程長度和泵的平穩(wěn)性。抽油桿的變形和振動(dòng)，影響柱塞有效沖程長度和泵的平穩(wěn)性。抽油泵在惡劣環(huán)境下連續(xù)工作。如油井含氣、含砂；介質(zhì)腐抽油泵在惡劣環(huán)境下連續(xù)工作。如油井含氣、含砂；介質(zhì)腐蝕、結(jié)垢；高壓、高粘度流體和較高的溫度等。蝕、結(jié)垢；高壓、高粘度流體和較高的溫度等。(1) (1) 要有足夠的強(qiáng)度和較好的密封性。要有足夠的強(qiáng)度和較好的密封性。(2) (2) 要求工作可靠，壽命長。對(duì)閥、柱塞、泵筒等要具有較要求工作可靠，壽命長。對(duì)閥、柱塞、泵筒等要具有較高的耐磨性和抗腐蝕性。高的耐磨性和抗腐蝕性。(3) (3) 要有較高的泵效。要有較高的泵效。(4) (4) 要求安裝、使用和修理方便。要求安裝、

8、使用和修理方便。 第第3 3章章 抽油泵抽油泵抽油泵的類型及基本參數(shù)抽油泵的類型及基本參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)抽油泵的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)抽油泵的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)軟密封柱塞泵軟密封柱塞泵組合抽油泵組合抽油泵 有桿泵的分類方式有很多種，按照有桿泵的分類方式有很多種，按照可將其分為可將其分為。 按照按照分為分為，常規(guī)抽油泵又，常規(guī)抽油泵又稱標(biāo)準(zhǔn)抽油泵，是按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的；專用泵是具有專門用途稱標(biāo)準(zhǔn)抽油泵，是按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的；專用泵是具有專門用途的抽油泵，其結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)抽油泵不同，又稱之為特種泵，如的抽油泵，其結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)抽油泵不同，又稱之為特種泵，如抽稠泵、防砂泵等。抽稠泵、防砂泵等。 按按，分為，分為。組合泵。組合泵的外筒內(nèi)裝有許

9、多節(jié)襯套組成泵筒與柱塞配套，而整筒泵沒的外筒內(nèi)裝有許多節(jié)襯套組成泵筒與柱塞配套，而整筒泵沒有襯套。整筒泵取代組合泵是有桿泵的巨大進(jìn)步。有襯套。整筒泵取代組合泵是有桿泵的巨大進(jìn)步。 分類分類按照抽油泵在油管上的固定方式可分為：按照抽油泵在油管上的固定方式可分為：管式泵管式泵和和桿式泵。桿式泵。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡單、成本低；泵徑大，排量大；檢泵時(shí)需結(jié)構(gòu)簡單、成本低；泵徑大，排量大；檢泵時(shí)需 起出油管，修井工作量大。起出油管，修井工作量大。 應(yīng)用范圍：應(yīng)用范圍：下泵深度不大、產(chǎn)量較高的井。下泵深度不大、產(chǎn)量較高的井。 （1 1）管式泵：）管式泵：是把外筒和襯套在地面組裝好后，接是把外筒和襯套在地面

10、組裝好后，接在油管下部先下入井內(nèi)，然后投入固定閥，最后把在油管下部先下入井內(nèi)，然后投入固定閥，最后把活塞接在抽油桿柱下端下入泵筒內(nèi)?；钊釉诔橛蜅U柱下端下入泵筒內(nèi)。 （2 2）桿式泵）桿式泵：是整個(gè)泵在地面組裝好后接在抽油：是整個(gè)泵在地面組裝好后接在抽油桿柱的下端，整體通過油管下入井內(nèi)，由預(yù)先安裝桿柱的下端，整體通過油管下入井內(nèi)，由預(yù)先安裝在油管預(yù)定位置上的卡簧固定在油管上。在油管預(yù)定位置上的卡簧固定在油管上。 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 檢泵不需起出油管，檢泵方便；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制檢泵不需起出油管，檢泵方便；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制 造成本高；排量小。造成本高；排量小。 適用范圍：適用范圍：下泵深度較大，但產(chǎn)量較低的井下

11、泵深度較大，但產(chǎn)量較低的井 抽油泵型號(hào)表示方法抽油泵型號(hào)表示方法 管式抽油泵的泵筒是按設(shè)計(jì)的泵掛深度由油管接箍直管式抽油泵的泵筒是按設(shè)計(jì)的泵掛深度由油管接箍直接連接在油管的下端，而柱塞則隨抽油桿下入泵筒內(nèi)。接連接在油管的下端，而柱塞則隨抽油桿下入泵筒內(nèi)。 由由、及及組成，如下圖所組成，如下圖所示。示。 1-1-油管接箍；油管接箍；2-2-加長短節(jié)；加長短節(jié)；3-3-往塞上往塞上部出油閥罩；部出油閥罩；4-4-泵筒接箍；泵筒接箍；5-5-上出油閥上出油閥球；球；6-6-閥座；閥座；7-7-柱塞；柱塞；8-8-泵筒；泵筒；9-9-柱塞柱塞下部出油閥罩；下部出油閥罩；10-10-下出油閥球；下出油閥

12、球；11-11-閥閥座；座；12-12-打撈體；打撈體；13-13-導(dǎo)向套；導(dǎo)向套；14-14-彈簧；彈簧；15-15-銷子；銷子；l6-l6-絲錐式打撈頭；絲錐式打撈頭；17-17-泵筒接泵筒接箍；箍；18-18-加長短節(jié)；加長短節(jié)；19-19-固定閥罩；固定閥罩；20-20-固定閥球；固定閥球；21-21-固定閥座；固定閥座；22-22-油管接箍；油管接箍；23-23-接頭；接頭；24-24-密封支撐環(huán)；密封支撐環(huán)；25-25-彈性芯彈性芯軸；軸；26-26-支撐套。支撐套。 可打撈式管式抽油泵可打撈式管式抽油泵包括泵筒包括泵筒8 8、泵筒接箍、泵筒接箍4 4、1717，加長短節(jié)，加長短節(jié)

13、2 2、1818、油管接箍油管接箍1 1、2222。 由柱塞上部出油閥罩由柱塞上部出油閥罩3 3，上下出油閥球，上下出油閥球5 5、1010與與閥座閥座6 6、1111，柱塞，柱塞7 7，柱塞下部出油閥罩，柱塞下部出油閥罩9 9組成。組成。由固定閥罩由固定閥罩1919、固定閥球、固定閥球2020、固定閥座、固定閥座2121及及接頭接頭2323組成，由鎖緊裝置將其固定。組成，由鎖緊裝置將其固定。 由密封支承環(huán)由密封支承環(huán)2424、彈性芯軸、彈性芯軸2525、支承套、支承套2626組成。組成。 由打撈體由打撈體1212、導(dǎo)向套、導(dǎo)向套1313、彈簧、彈簧1414、銷子、銷子1515、絲錐式打撈頭、

14、絲錐式打撈頭1616組成。組成。 是管式泵最主要的零件，其兩端帶有螺紋，內(nèi)是管式泵最主要的零件，其兩端帶有螺紋，內(nèi)表面經(jīng)熱處理，具有良好的耐磨、耐腐蝕性能，并能保表面經(jīng)熱處理，具有良好的耐磨、耐腐蝕性能，并能保證與柱塞的高精度配合；泵筒接箍一端與泵筒連接并以證與柱塞的高精度配合；泵筒接箍一端與泵筒連接并以額定的上扣扭矩來保證其內(nèi)孔端面與泵筒端面的密封，額定的上扣扭矩來保證其內(nèi)孔端面與泵筒端面的密封，另一端由管螺紋與加長短節(jié)連接并密封。另一端由管螺紋與加長短節(jié)連接并密封。 上下各一件，分別連接在兩端的泵筒接箍上下各一件，分別連接在兩端的泵筒接箍上，其內(nèi)孔尺寸比泵筒內(nèi)徑略大一點(diǎn)，以保證柱塞在沖程上

15、，其內(nèi)孔尺寸比泵筒內(nèi)徑略大一點(diǎn)，以保證柱塞在沖程的上、下死點(diǎn)能越出泵筒一定長度，在泵筒全長范圍內(nèi)均的上、下死點(diǎn)能越出泵筒一定長度，在泵筒全長范圍內(nèi)均勻地磨損，這樣在修泵時(shí)配換合適的加大尺寸的新柱塞就勻地磨損，這樣在修泵時(shí)配換合適的加大尺寸的新柱塞就比較容易。同時(shí)讓柱塞沖出泵筒還可把泵筒中的積砂帶出比較容易。同時(shí)讓柱塞沖出泵筒還可把泵筒中的積砂帶出泵筒外，起到保護(hù)泵筒工作面的作用。泵筒外，起到保護(hù)泵筒工作面的作用。 油管接箍直接連接在井下油管下端，起到把管式抽油油管接箍直接連接在井下油管下端，起到把管式抽油泵固定在油管上的作用。泵固定在油管上的作用。 由柱塞上部出油閥罩，上下出油閥球與閥座，由柱

16、塞上部出油閥罩，上下出油閥球與閥座，柱塞，柱塞下部出油閥罩組成。柱塞，柱塞下部出油閥罩組成。 按柱塞兩端的螺紋形式分為外螺紋柱塞和內(nèi)螺紋柱塞。按柱塞兩端的螺紋形式分為外螺紋柱塞和內(nèi)螺紋柱塞。 按表面強(qiáng)化工藝分為鍍鉻柱塞和噴焊柱塞。按表面強(qiáng)化工藝分為鍍鉻柱塞和噴焊柱塞。與與鍍鉻柱塞相比具有表面孔隙率低，耐腐蝕性能好，更耐磨損，鍍鉻柱塞相比具有表面孔隙率低，耐腐蝕性能好，更耐磨損，與各種內(nèi)壁硬化和電鍍的泵筒均能匹配使用等優(yōu)點(diǎn)。與各種內(nèi)壁硬化和電鍍的泵筒均能匹配使用等優(yōu)點(diǎn)。 柱塞直徑按與泵筒需要的配合間隙制成若干個(gè)尺寸等級(jí)以柱塞直徑按與泵筒需要的配合間隙制成若干個(gè)尺寸等級(jí)以滿足用戶需要。滿足用戶需要

17、。柱塞柱塞下部出油閥罩上與柱塞相連，內(nèi)裝下出油閥球與閥座。出油時(shí)下部出油閥罩上與柱塞相連，內(nèi)裝下出油閥球與閥座。出油時(shí)此處的局部壓力損失較大，所以應(yīng)將其流道設(shè)計(jì)成流線型，而此處的局部壓力損失較大，所以應(yīng)將其流道設(shè)計(jì)成流線型，而閥球啟閉時(shí)液壓沖擊很大，應(yīng)適當(dāng)提高它的強(qiáng)度與硬度。閥球閥球啟閉時(shí)液壓沖擊很大，應(yīng)適當(dāng)提高它的強(qiáng)度與硬度。閥球與閥座是抽油泵的主要零件，其密封性要求高，工況又十分惡與閥座是抽油泵的主要零件，其密封性要求高，工況又十分惡劣，所以閥球與閥座的密封面要進(jìn)行精密的研磨，還要注意它劣，所以閥球與閥座的密封面要進(jìn)行精密的研磨，還要注意它的選材和熱處理工藝。的選材和熱處理工藝。 由固定閥

18、罩、固定閥球、固定閥座及接頭組成。由固定閥罩、固定閥球、固定閥座及接頭組成。固定閥罩上有一螺孔供打撈固定閥使用。固定閥罩上有一螺孔供打撈固定閥使用。 固定閥鎖緊裝置由密封支承環(huán)、彈性芯軸、支承套組成。固定閥鎖緊裝置由密封支承環(huán)、彈性芯軸、支承套組成。彈性芯軸上端與固定閥總成的接頭用螺紋連接，并將密封支承彈性芯軸上端與固定閥總成的接頭用螺紋連接，并將密封支承環(huán)壓緊。彈性芯軸下端有彈性開口，安裝時(shí)，在通過支承套內(nèi)環(huán)壓緊。彈性芯軸下端有彈性開口，安裝時(shí)，在通過支承套內(nèi)孔時(shí)，其彈性開口向內(nèi)收縮，當(dāng)密封支承環(huán)支承在支承套的錐孔時(shí)，其彈性開口向內(nèi)收縮，當(dāng)密封支承環(huán)支承在支承套的錐形密封面上時(shí)，彈性開口外徑

19、處的上圓錐面正好向上緊靠在支形密封面上時(shí)，彈性開口外徑處的上圓錐面正好向上緊靠在支承套內(nèi)孔的下圓錐面上，從而使固定閥總成不會(huì)上下竄動(dòng)。當(dāng)承套內(nèi)孔的下圓錐面上，從而使固定閥總成不會(huì)上下竄動(dòng)。當(dāng)?shù)孛鎰?dòng)力通過固定閥打撈裝置提升固定閥總成時(shí)，芯軸的彈性地面動(dòng)力通過固定閥打撈裝置提升固定閥總成時(shí)，芯軸的彈性開口向內(nèi)收縮，隨固定閥總成一起被打撈。開口向內(nèi)收縮，隨固定閥總成一起被打撈。 封住泵筒內(nèi)的井液，使其不回流。封住泵筒內(nèi)的井液，使其不回流。下下端為油管螺紋，可連接氣錨、砂錨、尾管等井下器具。端為油管螺紋，可連接氣錨、砂錨、尾管等井下器具。 固定閥打撈裝置由打撈體、導(dǎo)向套、彈簧、銷子、絲錐固定閥打撈裝置

20、由打撈體、導(dǎo)向套、彈簧、銷子、絲錐式打撈頭組成。式打撈頭組成。用螺紋分別與柱塞下部出油閥座和導(dǎo)用螺紋分別與柱塞下部出油閥座和導(dǎo)套相連。套相連。內(nèi)孔裝銷子、彈簧和絲錐式打撈頭。內(nèi)孔裝銷子、彈簧和絲錐式打撈頭。的的螺紋段上設(shè)計(jì)有類似絲錐的導(dǎo)向錐、刃口和容屑槽，以便打螺紋段上設(shè)計(jì)有類似絲錐的導(dǎo)向錐、刃口和容屑槽，以便打撈時(shí)對(duì)正固定閥罩上的螺孔，在旋進(jìn)時(shí)易將螺孔中的積垢切撈時(shí)對(duì)正固定閥罩上的螺孔，在旋進(jìn)時(shí)易將螺孔中的積垢切出，使打撈成功。出，使打撈成功。在打撈時(shí)起緩沖作用，一般用不銹鋼在打撈時(shí)起緩沖作用，一般用不銹鋼絲制造。絲制造?？煞乐勾驌祁^旋轉(zhuǎn)?？煞乐勾驌祁^旋轉(zhuǎn)。 使用使用，可在不起下油管情況下將

21、固，可在不起下油管情況下將固定閥打撈進(jìn)行檢修及下入泵內(nèi)，操作方便。但由于打撈定閥打撈進(jìn)行檢修及下入泵內(nèi)，操作方便。但由于打撈裝置裝在柱塞下端，增加了泵的余隙容積，因此裝置裝在柱塞下端，增加了泵的余隙容積，因此。 另外，由于將固定閥部分設(shè)計(jì)成可打撈式結(jié)構(gòu)后，另外，由于將固定閥部分設(shè)計(jì)成可打撈式結(jié)構(gòu)后，其油流道變小，因此也其油流道變小，因此也。 采用下圖所示的采用下圖所示的。由于不。由于不可打撈式管式泵沒有固定閥打撈裝置，可打撈式管式泵沒有固定閥打撈裝置，可用于氣油比可用于氣油比較大的油井及含砂和稠油井。較大的油井及含砂和稠油井。另外，由于可打撈式管另外，由于可打撈式管式泵在打撈固定閥裝置時(shí)成功率

22、較低，最后不得不進(jìn)式泵在打撈固定閥裝置時(shí)成功率較低，最后不得不進(jìn)行起下泵作業(yè)，所以，目前國內(nèi)通常使用不可打撈式行起下泵作業(yè)，所以，目前國內(nèi)通常使用不可打撈式管式泵。管式泵。 11油管接箍；油管接箍；22加長短節(jié)；加長短節(jié)；33往塞上部出油閥罩；往塞上部出油閥罩；44泵筒接箍；泵筒接箍；55上出油閥球；上出油閥球；66閥座：閥座：77柱塞；柱塞；88泵筒；泵筒；99柱塞下部出油閥罩；柱塞下部出油閥罩；1010下出油閥球；下出油閥球；1111閥座；閥座；1212閥座接頭；閥座接頭；1313泵筒接箍；泵筒接箍；1414加長短節(jié)；加長短節(jié)；1515固定閥罩；固定閥罩；l6l6固定閥球；固定閥球；171

23、7固定閥座；固定閥座；1818進(jìn)油接頭。進(jìn)油接頭。 不可打撈式管式抽油泵不可打撈式管式抽油泵 桿式泵在下泵時(shí)是將整個(gè)泵隨抽油桿柱下入油管內(nèi)桿式泵在下泵時(shí)是將整個(gè)泵隨抽油桿柱下入油管內(nèi)的預(yù)定位置并固定，所以又稱之為的預(yù)定位置并固定，所以又稱之為。 按固定裝置在泵上的位置和在抽油時(shí)泵筒上下移動(dòng)按固定裝置在泵上的位置和在抽油時(shí)泵筒上下移動(dòng)還是柱塞移動(dòng)，可將桿式泵分成還是柱塞移動(dòng)，可將桿式泵分成圖圖1 1；圖圖2 2；圖圖3 3。11閥桿異徑接頭；閥桿異徑接頭；22閥桿；閥桿；33導(dǎo)向套；導(dǎo)向套；44密封支承環(huán)；密封支承環(huán)；55芯軸；芯軸；66彈性套；彈性套；77接頭；接頭；88上加長接箍；上加長接箍

24、；99柱塞上部出油閥罩；柱塞上部出油閥罩；1010閥座；閥座；1111泵筒；泵筒；1212柱塞；柱塞；1313柱塞下部出油閥罩；柱塞下部出油閥罩；1414閥球；閥球；1515閥座；閥座；1616壓帽；壓帽；1717下加長接箍；下加長接箍；1818進(jìn)油閥罩；進(jìn)油閥罩；1919閥球；閥球；2020閥座；閥座；2121閥座接頭；閥座接頭；2222上接頭；上接頭；2323支承密封環(huán)；支承密封環(huán)；2424下接頭。下接頭。 圖圖1 1 定筒式頂部固定桿式抽油泵定筒式頂部固定桿式抽油泵 柱塞經(jīng)閥桿與抽油桿柱連接，并作上下運(yùn)動(dòng)，由泵頂部柱塞經(jīng)閥桿與抽油桿柱連接，并作上下運(yùn)動(dòng)，由泵頂部的固定支承裝置將泵筒固定在

25、油管內(nèi)的預(yù)定位置上。的固定支承裝置將泵筒固定在油管內(nèi)的預(yù)定位置上。 定筒式頂部固定桿式泵由泵筒總成、柱塞總成、閥桿總定筒式頂部固定桿式泵由泵筒總成、柱塞總成、閥桿總成、固定閥總成、泵固定裝置和泵支承裝置組成。成、固定閥總成、泵固定裝置和泵支承裝置組成。 泵筒總成包括泵筒、上加長接箍、下加長接箍。泵筒是泵筒總成包括泵筒、上加長接箍、下加長接箍。泵筒是桿式泵最主要的零件之一，具有與管式泵泵筒相同的性能和桿式泵最主要的零件之一，具有與管式泵泵筒相同的性能和相似的結(jié)構(gòu)，只是管壁比管式泵稍薄一些；上下加長接箍分相似的結(jié)構(gòu)，只是管壁比管式泵稍薄一些；上下加長接箍分別連接在泵筒的兩端，與管式泵加長接箍的作用

26、相同。別連接在泵筒的兩端，與管式泵加長接箍的作用相同。 柱塞總成由柱塞上部出油閥罩、閥座、柱塞、柱塞下部柱塞總成由柱塞上部出油閥罩、閥座、柱塞、柱塞下部出油閥罩、閥球、同座、壓帽組成。柱塞是桿式泵主要零件，出油閥罩、閥球、同座、壓帽組成。柱塞是桿式泵主要零件，與管式泵柱塞具有相同的性能和相似的結(jié)構(gòu)；柱塞上部出油與管式泵柱塞具有相同的性能和相似的結(jié)構(gòu)；柱塞上部出油閥罩上端有帶錐形的變形管線管螺紋，與閥桿連接可靠，不閥罩上端有帶錐形的變形管線管螺紋，與閥桿連接可靠，不易脫落。下端用螺紋與柱塞連接。將閥座緊壓在中間，沒有易脫落。下端用螺紋與柱塞連接。將閥座緊壓在中間，沒有閥球，所以它只起出油作用；柱

27、塞下部出油閥罩、閥球、閥閥球，所以它只起出油作用；柱塞下部出油閥罩、閥球、閥座、壓帽等零件與管式抽油泵的這些零件具有相同的性能。座、壓帽等零件與管式抽油泵的這些零件具有相同的性能。 具有下列具有下列：使用可靠、在柱塞運(yùn)動(dòng)時(shí)可將鎖緊裝置四：使用可靠、在柱塞運(yùn)動(dòng)時(shí)可將鎖緊裝置四周的砂子沖掉，周的砂子沖掉，防止砂卡，使起泵作業(yè)容易防止砂卡，使起泵作業(yè)容易；泵筒可繞頂部鎖；泵筒可繞頂部鎖緊裝置這個(gè)支點(diǎn)擺動(dòng)，所以緊裝置這個(gè)支點(diǎn)擺動(dòng)，所以在斜井中使用時(shí)在斜井中使用時(shí)，泵筒和油管都不，泵筒和油管都不會(huì)損壞；在固定位置深度相同的情況下，泵的沉沒度比底部固會(huì)損壞；在固定位置深度相同的情況下，泵的沉沒度比底部固定

28、的桿式抽油泵更大，所以定的桿式抽油泵更大，所以更適合在低產(chǎn)井和低液面井中使用。更適合在低產(chǎn)井和低液面井中使用。 由于頂部固定的原因，將導(dǎo)致以下由于頂部固定的原因，將導(dǎo)致以下：泵筒受交變的內(nèi)：泵筒受交變的內(nèi)壓和液柱產(chǎn)生的向下的拉伸載荷作用，受力狀況比較惡劣；柱壓和液柱產(chǎn)生的向下的拉伸載荷作用，受力狀況比較惡劣；柱塞上行程時(shí)，泵筒內(nèi)部壓力高于外部壓力，泵筒內(nèi)孔增大，漏塞上行程時(shí)，泵筒內(nèi)部壓力高于外部壓力，泵筒內(nèi)孔增大，漏失量有所增加。失量有所增加。 1-1-閥桿異徑接頭；閥桿異徑接頭；2-2-閥桿；閥桿；3-3-導(dǎo)向套；導(dǎo)向套；4-4-接頭；接頭；5-5-上部加長接箍；上部加長接箍；6-6-柱塞上

29、部出油閥罩；柱塞上部出油閥罩；7-7-泵筒；泵筒；8-8-柱塞；柱塞；9-9-柱塞下部出油閥罩；柱塞下部出油閥罩；10-10-閥球；閥球；11-11-閥座；閥座；12-12-閥座壓帽；閥座壓帽；13-13-下加長接箍；下加長接箍；14-14-泵筒進(jìn)油閥罩；泵筒進(jìn)油閥罩；15-15-閥球；閥球；16-16-閥座；閥座；17-17-接頭；接頭；18-18-密封支撐環(huán)；密封支撐環(huán)；19-19-彈性芯軸；彈性芯軸；20-20-支撐套。支撐套。 圖圖2 2 定筒式底部固定桿式抽油泵定筒式底部固定桿式抽油泵 柱塞與抽油桿柱連接，并作上下運(yùn)動(dòng)。由泵的底部鎖緊裝柱塞與抽油桿柱連接，并作上下運(yùn)動(dòng)。由泵的底部鎖緊

30、裝置將泵筒固定在油管內(nèi)的預(yù)定位置上。置將泵筒固定在油管內(nèi)的預(yù)定位置上。 定筒式底部固定桿式泵與定筒式頂部固定桿式泵的本體結(jié)定筒式底部固定桿式泵與定筒式頂部固定桿式泵的本體結(jié)構(gòu)基本相同。主要區(qū)別在于泵的固定裝置安裝在泵的底部，具構(gòu)基本相同。主要區(qū)別在于泵的固定裝置安裝在泵的底部，具體結(jié)構(gòu)也不相同。泵固定裝置由彈性芯軸、密封支承環(huán)、和接體結(jié)構(gòu)也不相同。泵固定裝置由彈性芯軸、密封支承環(huán)、和接頭組成。彈性芯軸由中碳優(yōu)質(zhì)合金鋼制造，為提高其彈性和強(qiáng)頭組成。彈性芯軸由中碳優(yōu)質(zhì)合金鋼制造，為提高其彈性和強(qiáng)度須經(jīng)調(diào)質(zhì)處理；密封支承環(huán)安裝在彈性芯軸上，并由接頭壓度須經(jīng)調(diào)質(zhì)處理；密封支承環(huán)安裝在彈性芯軸上，并由接

31、頭壓緊。泵固定裝置的工作原理與可打撈式管式抽油泵固定閥鎖緊緊。泵固定裝置的工作原理與可打撈式管式抽油泵固定閥鎖緊裝置完全相同。裝置完全相同。 底部固定桿式泵應(yīng)用也較廣。底部固定桿式泵應(yīng)用也較廣。但在固定支承套和底部鎖緊裝置的環(huán)形但在固定支承套和底部鎖緊裝置的環(huán)形空間處極易沉積砂粒，使起泵作業(yè)困難，不宜在含砂井中空間處極易沉積砂粒，使起泵作業(yè)困難，不宜在含砂井中使用；底部固定，工作時(shí)泵筒擺動(dòng)大，加劇了閥桿、導(dǎo)向使用；底部固定，工作時(shí)泵筒擺動(dòng)大，加劇了閥桿、導(dǎo)向套的磨損，故不宜用作長沖程泵。套的磨損，故不宜用作長沖程泵。 11泵筒出油閥罩；泵筒出油閥罩；22閥球；閥球；33閥座；閥座；44接頭；接

32、頭；55柱塞進(jìn)油閥罩；柱塞進(jìn)油閥罩；66閥球；閥球；77閥座；閥座；88柱塞；柱塞；99泵筒；泵筒；1010上拉管接箍；上拉管接箍；1111堵頭；堵頭；1212拉管；拉管；1313下拉管接箍；下拉管接箍；1414接頭；接頭；1515密封支承環(huán)；密封支承環(huán)；1616彈性芯軸；彈性芯軸；1717支承環(huán)。支承環(huán)。 圖圖3 3 動(dòng)筒式底部固定桿式泵動(dòng)筒式底部固定桿式泵 泵筒與抽油桿柱連接，并作上下運(yùn)動(dòng)。柱塞通過拉管泵筒與抽油桿柱連接，并作上下運(yùn)動(dòng)。柱塞通過拉管及底部鎖緊裝置固定在油管內(nèi)予定位置上的支承套上。及底部鎖緊裝置固定在油管內(nèi)予定位置上的支承套上。 動(dòng)筒式底部固定桿式泵的泵筒、柱塞、泵固定裝置和

33、動(dòng)筒式底部固定桿式泵的泵筒、柱塞、泵固定裝置和泵支承裝置與定筒式底部固定桿式泵通用。唯泵筒出油閥泵支承裝置與定筒式底部固定桿式泵通用。唯泵筒出油閥總成、柱塞出油閥總成和拉管總成結(jié)構(gòu)不同?？偝?、柱塞出油閥總成和拉管總成結(jié)構(gòu)不同。 泵筒出油閥總成，安裝在泵筒上端。柱塞出油閥總成泵筒出油閥總成，安裝在泵筒上端。柱塞出油閥總成裝在柱塞上端，內(nèi)裝有球閥，這與定筒桿式抽油泵不同。裝在柱塞上端，內(nèi)裝有球閥，這與定筒桿式抽油泵不同。 動(dòng)筒式底部固定桿式抽油泵，動(dòng)筒式底部固定桿式抽油泵，這是因?yàn)楣ぷ鲿r(shí)泵筒上下運(yùn)動(dòng)，不停的攪動(dòng)井液，這是因?yàn)楣ぷ鲿r(shí)泵筒上下運(yùn)動(dòng)，不停的攪動(dòng)井液，砂粒不易沉積在鎖緊裝置上產(chǎn)生卡泵；在周

34、期開采抽油井砂粒不易沉積在鎖緊裝置上產(chǎn)生卡泵；在周期開采抽油井停抽時(shí)，頂部閥球封閉閥座，油管中的砂粒不會(huì)沉積在泵停抽時(shí)，頂部閥球封閉閥座，油管中的砂粒不會(huì)沉積在泵內(nèi)產(chǎn)生卡泵；固定閥和出油閥都為開式閥罩，流體的局部內(nèi)產(chǎn)生卡泵；固定閥和出油閥都為開式閥罩，流體的局部阻力小，有利于含砂較多的井液排出。但這種泵拉桿穩(wěn)定阻力小，有利于含砂較多的井液排出。但這種泵拉桿穩(wěn)定性差，性差，桿式泵與管式泵相比具有起下泵時(shí)不起下油管的特桿式泵與管式泵相比具有起下泵時(shí)不起下油管的特點(diǎn)，適合在深井中使用。點(diǎn)，適合在深井中使用。桿式泵形式多樣，選擇的余地大。桿式泵形式多樣，選擇的余地大。由于桿式泵整體從油管內(nèi)下入，泵徑受

35、到油管尺寸由于桿式泵整體從油管內(nèi)下入，泵徑受到油管尺寸的限制，所以相同尺寸的油管可以下入的桿式泵泵徑的限制，所以相同尺寸的油管可以下入的桿式泵泵徑要比管式泵泵徑小，因而其排量也受到了限制。要比管式泵泵徑小，因而其排量也受到了限制。 還可將抽油泵分還可將抽油泵分為為和和。 軟密封柱塞泵除柱塞結(jié)構(gòu)與金屬柱塞不同外，其余軟密封柱塞泵除柱塞結(jié)構(gòu)與金屬柱塞不同外，其余結(jié)構(gòu)基本與硬密封柱塞泵相同。由于軟密封柱塞的密封結(jié)構(gòu)基本與硬密封柱塞泵相同。由于軟密封柱塞的密封件具有在壓力作用下尺寸擴(kuò)大較多和材質(zhì)較軟的特點(diǎn)。件具有在壓力作用下尺寸擴(kuò)大較多和材質(zhì)較軟的特點(diǎn)。 根據(jù)國內(nèi)外軟密封柱塞的流行型式，可將軟密封柱根

36、據(jù)國內(nèi)外軟密封柱塞的流行型式，可將軟密封柱塞分成四種基本結(jié)構(gòu)，即塞分成四種基本結(jié)構(gòu)，即。碗式柱塞由皮碗（高強(qiáng)碗式柱塞由皮碗（高強(qiáng)度耐油橡膠或尼龍等制度耐油橡膠或尼龍等制成）、精密加工的碗形成）、精密加工的碗形環(huán)和端環(huán)（不銹鋼或黃環(huán)和端環(huán)（不銹鋼或黃銅制成）、兩端的青銅銅制成）、兩端的青銅磨損環(huán)、優(yōu)質(zhì)中碳鋼制磨損環(huán)、優(yōu)質(zhì)中碳鋼制造的心軸和鎖緊螺帽及造的心軸和鎖緊螺帽及兩個(gè)變徑接頭組成。兩個(gè)變徑接頭組成。 靠壓差使皮碗在上靠壓差使皮碗在上沖程時(shí)脹大而形成沖程時(shí)脹大而形成有效密封。有效密封。 可在含砂量很少，可在含砂量很少，井底溫度低于井底溫度低于8282的油、水井中使用，的油、水井中使用，一般泵掛

37、深度不超一般泵掛深度不超過過1500m1500m。環(huán)形柱塞由密封環(huán)（材質(zhì)環(huán)形柱塞由密封環(huán)（材質(zhì)同皮碗）、隔離環(huán)（材質(zhì)同皮碗）、隔離環(huán)（材質(zhì)同碗形環(huán)）、兩端的青銅同碗形環(huán)）、兩端的青銅磨損環(huán)、優(yōu)質(zhì)中碳鋼制造磨損環(huán)、優(yōu)質(zhì)中碳鋼制造的心軸和鎖緊螺母及兩個(gè)的心軸和鎖緊螺母及兩個(gè)變徑接頭組成。配有隔離變徑接頭組成。配有隔離環(huán)的三個(gè)密封環(huán)相當(dāng)于一環(huán)的三個(gè)密封環(huán)相當(dāng)于一個(gè)皮碗和碗形環(huán)。個(gè)皮碗和碗形環(huán)。與碗式柱塞同與碗式柱塞同與碗式柱塞同與碗式柱塞同 皮碗式和環(huán)皮碗式和環(huán)式組合柱塞式組合柱塞由皮碗、碗由皮碗、碗形環(huán)、密封形環(huán)、密封環(huán)、隔離環(huán)環(huán)、隔離環(huán)等組成。等組成。 對(duì)于含砂較多的油井比較適對(duì)于含砂較多的油井

38、比較適用；用；尤其在壓裂出砂后，使用這尤其在壓裂出砂后，使用這種柱塞進(jìn)行排液清理油層，種柱塞進(jìn)行排液清理油層，把砂從泵筒中抽汲出來是非把砂從泵筒中抽汲出來是非常有效的。常有效的。填料式柱塞由一種填料式柱塞由一種柔性盤根圈（高強(qiáng)柔性盤根圈（高強(qiáng)度耐油橡膠制成）度耐油橡膠制成）和皮碗等零件組成。和皮碗等零件組成。 皮碗是活動(dòng)的，油管中皮碗是活動(dòng)的，油管中的液柱壓力作用在密封的液柱壓力作用在密封皮碗上，壓縮盤根漲大，皮碗上，壓縮盤根漲大，使其緊靠泵筒內(nèi)壁形成使其緊靠泵筒內(nèi)壁形成了密封。了密封。 與環(huán)式柱塞基本相同與環(huán)式柱塞基本相同 組合管式抽油泵組合管式抽油泵 抽油泵泵筒是由數(shù)十節(jié)短襯套裝抽油泵泵筒

39、是由數(shù)十節(jié)短襯套裝在一根外管內(nèi)，依靠兩端外管接在一根外管內(nèi)，依靠兩端外管接箍的壓力將它們組合成一根泵筒。箍的壓力將它們組合成一根泵筒。泵效高、沖程長、型式多、規(guī)格泵效高、沖程長、型式多、規(guī)格全、重量輕、裝卸方便、在長途全、重量輕、裝卸方便、在長途運(yùn)輸中不會(huì)發(fā)生運(yùn)輸中不會(huì)發(fā)生。 第第3 3章章 抽油泵抽油泵 為滿足為滿足( (如稠油、高含如稠油、高含砂、氣油比大、斜井等砂、氣油比大、斜井等) )對(duì)抽油泵的專門要求，對(duì)抽油泵的專門要求，近幾年，國內(nèi)外研制出一些具有特殊用途的抽近幾年，國內(nèi)外研制出一些具有特殊用途的抽油泵。油泵。抽稠油的抽油泵抽稠油的抽油泵流線型抽油泵流線型抽油泵 液力反饋抽稠油泵液

40、力反饋抽稠油泵雙向進(jìn)油抽稠油泵雙向進(jìn)油抽稠油泵環(huán)流抽稠油泵環(huán)流抽稠油泵適合含砂油井的抽油泵適合含砂油井的抽油泵 三管抽油泵三管抽油泵 防砂卡抽油泵防砂卡抽油泵 出砂井用抽油泵出砂井用抽油泵適合氣油比大的油井使用的抽油泵適合氣油比大的油井使用的抽油泵兩級(jí)壓縮抽油泵兩級(jí)壓縮抽油泵機(jī)械啟閉閥抽油泵機(jī)械啟閉閥抽油泵 稠油的粘度很高，阻力很大，用常規(guī)抽油泵開稠油的粘度很高，阻力很大，用常規(guī)抽油泵開采時(shí)，柱塞下行困難，導(dǎo)致桿柱下部彎曲，斷脫頻采時(shí)，柱塞下行困難，導(dǎo)致桿柱下部彎曲，斷脫頻繁。為此設(shè)計(jì)了以下幾種專門開采稠油的抽油泵。繁。為此設(shè)計(jì)了以下幾種專門開采稠油的抽油泵。 圖圖3-8 3-8 流線型管式抽

41、油泵流線型管式抽油泵1-1-泵筒接箍；泵筒接箍；2-2-泵筒；泵筒；3-3-泵筒接箍；泵筒接箍；4-4-進(jìn)油閥罩；進(jìn)油閥罩；5-5-進(jìn)油閥球；進(jìn)油閥球；6-6-閥座；閥座；7-7-壓帽；壓帽；8-8-中間接頭；中間接頭；9-9-雙聯(lián)接頭；雙聯(lián)接頭；10-10-濾砂管；濾砂管；11-11-油管接箍；油管接箍；12-12-堵頭；堵頭；13-13-抽油桿；抽油桿；14-14-異徑接頭；異徑接頭；15-15-柱塞上出油閥罩；柱塞上出油閥罩；16-16-閥球；閥球；17-17-出油閥罩；出油閥罩；18-18-上部接頭；上部接頭；19-19-柱塞。柱塞。 只在柱塞總成的上出油閥罩內(nèi)安裝出油閥球與座，其閥只

42、在柱塞總成的上出油閥罩內(nèi)安裝出油閥球與座，其閥球直徑比同規(guī)格抽油泵的要小一個(gè)等級(jí)，這樣就擴(kuò)大了球直徑比同規(guī)格抽油泵的要小一個(gè)等級(jí)，這樣就擴(kuò)大了油流通過閥罩的流道面積，減少了油流阻力；油流通過閥罩的流道面積，減少了油流阻力；閥座的內(nèi)孔做成圓錐形，減小對(duì)油流的阻力；閥座的內(nèi)孔做成圓錐形，減小對(duì)油流的阻力；采用母螺紋柱塞，流道面積比公螺紋柱塞面積大。將柱采用母螺紋柱塞，流道面積比公螺紋柱塞面積大。將柱塞下端的孔口做成圓錐形，減少對(duì)油流阻力，有助于柱塞下端的孔口做成圓錐形，減少對(duì)油流阻力，有助于柱塞下行；塞下行；采用流線型大通道固定閥，與可打撈式的固定閥相比，采用流線型大通道固定閥，與可打撈式的固定閥

43、相比，提高了流通能力，減少了局部阻力；提高了流通能力，減少了局部阻力；這種泵的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是擴(kuò)大或改變流道形狀，減少對(duì)稠油這種泵的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是擴(kuò)大或改變流道形狀，減少對(duì)稠油的沿程和局部阻力。的沿程和局部阻力。 1-1-抽油桿；抽油桿；2-2-泵筒接箍；泵筒接箍；3-3-上柱塞；上柱塞；4-4-出油閥；出油閥；5-5-進(jìn)油閥；進(jìn)油閥；6-6-上泵筒；上泵筒；7-7-中心管；中心管；8-8-中間接箍；中間接箍；9-9-下柱塞；下柱塞；10-10-下泵筒；下泵筒；11-11-下部接頭。下部接頭。 管式液力反饋抽稠油泵管式液力反饋抽稠油泵 由兩臺(tái)不同泵徑的抽油泵串聯(lián)而成，中心管將上下柱由兩臺(tái)不同泵徑的抽油泵

44、串聯(lián)而成，中心管將上下柱塞連為一體。這種泵的進(jìn)、出油閥均裝在柱塞上。當(dāng)驢頭塞連為一體。這種泵的進(jìn)、出油閥均裝在柱塞上。當(dāng)驢頭作下沖程時(shí)，柱塞下行，上柱塞與上泵筒的環(huán)形腔作下沖程時(shí)，柱塞下行，上柱塞與上泵筒的環(huán)形腔A A體積體積減小，壓力增大。減小，壓力增大。A A腔的原油通過孔腔的原油通過孔b b將進(jìn)油閥關(guān)閉，出將進(jìn)油閥關(guān)閉，出油閥打開，并將油排到油管中。此時(shí)由于進(jìn)油閥關(guān)閉，油油閥打開，并將油排到油管中。此時(shí)由于進(jìn)油閥關(guān)閉，油管內(nèi)液柱的壓力通過進(jìn)油閥施加在柱塞上管內(nèi)液柱的壓力通過進(jìn)油閥施加在柱塞上( (即液力反饋力即液力反饋力) )強(qiáng)迫柱塞克服稠油的阻力下行。驢頭作上沖程時(shí)，柱塞上強(qiáng)迫柱塞克服

45、稠油的阻力下行。驢頭作上沖程時(shí)，柱塞上行，行，A A腔增大，壓力減小，進(jìn)油閥打開，出油閥被油管內(nèi)腔增大，壓力減小，進(jìn)油閥打開，出油閥被油管內(nèi)液柱壓力關(guān)閉。井下原油經(jīng)孔液柱壓力關(guān)閉。井下原油經(jīng)孔b b、流入、流入A A腔。腔。設(shè)計(jì)特點(diǎn)設(shè)計(jì)特點(diǎn)采用大小柱塞形成采用大小柱塞形成A A腔和只腔和只在大小柱塞上裝進(jìn)出油閥，以在大小柱塞上裝進(jìn)出油閥，以達(dá)到在下沖程時(shí)進(jìn)油閥關(guān)閉，達(dá)到在下沖程時(shí)進(jìn)油閥關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)液力反饋的目的。實(shí)現(xiàn)液力反饋的目的。從結(jié)構(gòu)可知，這種泵泵筒上從結(jié)構(gòu)可知，這種泵泵筒上沒有閥，因此井下可不裝泄油沒有閥，因此井下可不裝泄油器。器。適用范圍適用范圍可 在 原 油 粘 度 小 于可 在 原

46、油 粘 度 小 于4000mPas4000mPas的稠油井的稠油井中正常工作。中正常工作?？刹粍?dòng)泵筒、油管進(jìn)可不動(dòng)泵筒、油管進(jìn)行井下測試和對(duì)稠油層行井下測試和對(duì)稠油層注入熱采蒸汽。注入熱采蒸汽。1-1-泵筒接箍；泵筒接箍； 2-2-泵筒；泵筒；3-3-上出油閥；上出油閥；4-4-下出油閥；下出油閥； 5-5-超長柱塞；超長柱塞；6-6-進(jìn)油閥進(jìn)油閥 在泵筒中部開有進(jìn)油孔，柱塞為整體超長結(jié)構(gòu)，柱塞上在泵筒中部開有進(jìn)油孔，柱塞為整體超長結(jié)構(gòu)，柱塞上行時(shí)，行時(shí)，A A腔壓力降低，進(jìn)油閥打開，出油閥在油管內(nèi)液柱腔壓力降低，進(jìn)油閥打開，出油閥在油管內(nèi)液柱壓力作用下關(guān)閉，當(dāng)長柱塞上行程超過泵筒中部開有的壓

47、力作用下關(guān)閉，當(dāng)長柱塞上行程超過泵筒中部開有的進(jìn)油孔進(jìn)油孔b b時(shí)，進(jìn)油閥關(guān)閥，套管中的油液在沉沒壓力作用時(shí)，進(jìn)油閥關(guān)閥，套管中的油液在沉沒壓力作用下，從泵筒中部進(jìn)油孔進(jìn)入泵筒，一方面對(duì)泵筒進(jìn)油孔下，從泵筒中部進(jìn)油孔進(jìn)入泵筒，一方面對(duì)泵筒進(jìn)油孔下部泵筒沒充滿的空間進(jìn)行補(bǔ)充，另一方面將泵筒進(jìn)油下部泵筒沒充滿的空間進(jìn)行補(bǔ)充，另一方面將泵筒進(jìn)油孔下部泵筒空間的氣體排出。柱塞下行時(shí)，只要柱塞表孔下部泵筒空間的氣體排出。柱塞下行時(shí)，只要柱塞表面將泵筒進(jìn)油孔密封，柱塞出油閥即打開，泵筒進(jìn)油孔面將泵筒進(jìn)油孔密封，柱塞出油閥即打開，泵筒進(jìn)油孔下部的油液從柱塞內(nèi)孔排至油管。下部的油液從柱塞內(nèi)孔排至油管。雙向進(jìn)油

48、抽稠油泵的特點(diǎn)雙向進(jìn)油抽稠油泵的特點(diǎn)對(duì)對(duì)使用雙向泵雖然損失一部分有效沖程，使用雙向泵雖然損失一部分有效沖程，但與常規(guī)泵相比但與常規(guī)泵相比，其原因是泵筒，其原因是泵筒中部開進(jìn)油孔，改善了進(jìn)油狀況，提高了泵筒開孔下部的中部開進(jìn)油孔，改善了進(jìn)油狀況，提高了泵筒開孔下部的泵筒內(nèi)腔的充滿程度。泵筒內(nèi)腔的充滿程度。該泵采用在泵筒上開孔，完成二次進(jìn)油及排氣功能外，該泵采用在泵筒上開孔，完成二次進(jìn)油及排氣功能外，還還只要把超長柱塞只要把超長柱塞提到油管中即可對(duì)稠油層實(shí)施蒸汽吞吐工藝，因?yàn)橛凸芎吞岬接凸苤屑纯蓪?duì)稠油層實(shí)施蒸汽吞吐工藝，因?yàn)橛凸芎吞坠芡ㄟ^泵筒上的二次進(jìn)油孔相互連通。套管通過泵筒上的二次進(jìn)油孔相互連

49、通。從結(jié)構(gòu)可知，由于泵筒上開有二次進(jìn)油孔，因此從結(jié)構(gòu)可知，由于泵筒上開有二次進(jìn)油孔，因此降低油井修井費(fèi)用。降低油井修井費(fèi)用。 原油含砂較多，不僅使泵筒、柱塞、泵閥磨損加原油含砂較多，不僅使泵筒、柱塞、泵閥磨損加劇，壽命縮短，而且還常發(fā)生抽油泵砂卡，砂埋抽油劇，壽命縮短，而且還常發(fā)生抽油泵砂卡，砂埋抽油桿，使檢泵作業(yè)量和抽油泵報(bào)廢量增加，嚴(yán)重影響原桿，使檢泵作業(yè)量和抽油泵報(bào)廢量增加，嚴(yán)重影響原油生產(chǎn)。油生產(chǎn)。1-1-上出油閥；上出油閥；2-2-油管；油管；3-3-外筒；外筒；4-4-內(nèi)筒；內(nèi)筒；5-5-下出油閥；下出油閥；6-6-定筒；定筒；7-7-進(jìn)油閥；進(jìn)油閥；8-8-固定裝置固定裝置 圖圖

50、4 4 三管抽油泵三管抽油泵這種泵屬底部固定桿式抽油泵。它由三個(gè)不同直徑的泵筒這種泵屬底部固定桿式抽油泵。它由三個(gè)不同直徑的泵筒嵌套而成。中間的泵筒稱為定筒，其內(nèi)孔及外徑都經(jīng)過表嵌套而成。中間的泵筒稱為定筒，其內(nèi)孔及外徑都經(jīng)過表面硬化處理和精密加工，定筒固定在油管中。外面的泵筒面硬化處理和精密加工，定筒固定在油管中。外面的泵筒稱為外筒，類似于動(dòng)筒式桿式泵的泵筒，中間的泵筒稱為稱為外筒，類似于動(dòng)筒式桿式泵的泵筒，中間的泵筒稱為內(nèi)筒，其結(jié)構(gòu)相當(dāng)于柱塞，上、下裝有出油閥。外筒和內(nèi)內(nèi)筒，其結(jié)構(gòu)相當(dāng)于柱塞，上、下裝有出油閥。外筒和內(nèi)筒通過上部出油閥連成一體。上部出油閥與抽油桿柱連接，筒通過上部出油閥連成

51、一體。上部出油閥與抽油桿柱連接，隨抽油桿作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。隨抽油桿作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 由于三個(gè)泵筒間的間隙比標(biāo)準(zhǔn)泵大得多，所以在含砂較多由于三個(gè)泵筒間的間隙比標(biāo)準(zhǔn)泵大得多，所以在含砂較多的原油進(jìn)入三個(gè)泵筒間的密封面時(shí)仍能正常工作，不會(huì)形成的原油進(jìn)入三個(gè)泵筒間的密封面時(shí)仍能正常工作，不會(huì)形成卡泵?？ū?。由于三個(gè)泵筒是層層套裝的，故形成了一個(gè)較長的曲折密由于三個(gè)泵筒是層層套裝的，故形成了一個(gè)較長的曲折密封區(qū)，雖然三個(gè)泵筒間的間隙較大，但仍然能保持一定的密封區(qū)，雖然三個(gè)泵筒間的間隙較大，但仍然能保持一定的密封性。封性。為保持一定的泵效，為保持一定的泵效，隨隨泵掛的加深，三個(gè)泵筒也應(yīng)相應(yīng)加長，以增加密封長度。泵掛

52、的加深，三個(gè)泵筒也應(yīng)相應(yīng)加長，以增加密封長度。工作原理：工作原理：在正常抽汲過程中，排出到泵上部的井液把大在正常抽汲過程中，排出到泵上部的井液把大部分較小顆粒的砂粒帶到地面，而較大顆粒砂粒，在下沉部分較小顆粒的砂粒帶到地面，而較大顆粒砂粒，在下沉過程中，被滑閥遮擋，不能落回泵筒，它們通過外套與泵過程中，被滑閥遮擋，不能落回泵筒，它們通過外套與泵筒之間的環(huán)形通道沉到泵下面的沉砂管內(nèi)。若因故停抽，筒之間的環(huán)形通道沉到泵下面的沉砂管內(nèi)。若因故停抽，滑閥使泵筒上端關(guān)閉，泵上方油管內(nèi)井液中的砂粒，也通滑閥使泵筒上端關(guān)閉，泵上方油管內(nèi)井液中的砂粒，也通過環(huán)形通道下沉到沉砂管內(nèi)。所以這種抽油泵能在抽汲和過環(huán)

53、形通道下沉到沉砂管內(nèi)。所以這種抽油泵能在抽汲和停抽時(shí)有效地防止砂卡和砂埋抽油泵。停抽時(shí)有效地防止砂卡和砂埋抽油泵。特點(diǎn)：特點(diǎn)：抽汲能力強(qiáng)，在井液含砂達(dá)抽汲能力強(qiáng)，在井液含砂達(dá)0.180.183.23.2，周期開，周期開采井含砂達(dá)采井含砂達(dá)9.639.63的油井中工作正常。的油井中工作正常。出砂井用抽油泵出砂井用抽油泵為了防止出砂嚴(yán)重的油井，在抽汲過程中經(jīng)常出現(xiàn)的砂為了防止出砂嚴(yán)重的油井，在抽汲過程中經(jīng)常出現(xiàn)的砂堵泵閥的故障發(fā)生，將進(jìn)、出油閥的流道面積擴(kuò)大至常規(guī)堵泵閥的故障發(fā)生，將進(jìn)、出油閥的流道面積擴(kuò)大至常規(guī)泵流道面積的一倍。泵流道面積的一倍。通過連接管，將擴(kuò)大了流道面積的上出油閥罩伸出泵筒，

54、通過連接管，將擴(kuò)大了流道面積的上出油閥罩伸出泵筒，使柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，上出油閥罩始終位于泵筒之上。使柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，上出油閥罩始終位于泵筒之上。取消柱塞上的下出油閥。取消柱塞上的下出油閥。將擴(kuò)大了流道面積的可打撈式進(jìn)油閥罩置于專門空腔內(nèi)，將擴(kuò)大了流道面積的可打撈式進(jìn)油閥罩置于專門空腔內(nèi)，并相應(yīng)改進(jìn)了其固定方式。并相應(yīng)改進(jìn)了其固定方式。 氣油比大的油井，泵效低，往往出現(xiàn)氣油比大的油井，泵效低，往往出現(xiàn)，使，使泵無法正常工作。常發(fā)生泵無法正常工作。常發(fā)生，加速了桿柱等，加速了桿柱等井下設(shè)備的損壞。井下設(shè)備的損壞。兩級(jí)壓縮抽油泵兩級(jí)壓縮抽油泵1-1-上柱塞；上柱塞；2-2-上泵筒；上泵筒；3-3-上出

55、油閥；上出油閥；4-4-上工作腔上工作腔5-5-中出油閥；中出油閥；6-6-下柱塞；下柱塞；7-7-下泵筒；下泵筒；8-8-下出油閥下出油閥9-9-下工作腔；下工作腔；10-10-進(jìn)油閥；進(jìn)油閥；11-11-底部固定裝置底部固定裝置 細(xì)長的上柱塞與直徑較大的下柱塞串連起來，細(xì)長的上柱塞與直徑較大的下柱塞串連起來，將下泵筒分成上下兩個(gè)工作腔，下工作腔比上工作將下泵筒分成上下兩個(gè)工作腔，下工作腔比上工作腔的環(huán)形面積大得多。上出油閥和中出油閥、下出腔的環(huán)形面積大得多。上出油閥和中出油閥、下出油閥、進(jìn)油閥分別構(gòu)成這兩個(gè)工作腔的進(jìn)出油閥。油閥、進(jìn)油閥分別構(gòu)成這兩個(gè)工作腔的進(jìn)出油閥。泵由底部固定裝置固定。

56、泵由底部固定裝置固定。柱塞上行，下工作腔體積增大，壓柱塞上行，下工作腔體積增大，壓力降低，進(jìn)油閥打開，下工作腔吸油，此時(shí)力降低，進(jìn)油閥打開，下工作腔吸油，此時(shí)換向，換向，柱塞下行，柱塞下行，下工作腔的油氣進(jìn)入上工作腔。由于下工作腔的環(huán)形面下工作腔的油氣進(jìn)入上工作腔。由于下工作腔的環(huán)形面積比上工作腔大，所以當(dāng)下工作腔較大體積的油氣全部進(jìn)入積比上工作腔大，所以當(dāng)下工作腔較大體積的油氣全部進(jìn)入較小容積的上工作腔時(shí)，油氣體積必將被壓縮較小容積的上工作腔時(shí)，油氣體積必將被壓縮( (實(shí)質(zhì)上是氣實(shí)質(zhì)上是氣體被壓縮體被壓縮) )壓力增大。壓力增大。上工作腔體積減小，其間的油氣混合上工作腔體積減小，其間的油氣混

57、合液再次被壓縮液再次被壓縮( (第二級(jí)壓縮第二級(jí)壓縮) )，其壓力也再次增大，并關(guān)閉中，其壓力也再次增大，并關(guān)閉中間出油閥，打開上出油閥，排入油管。與此同時(shí)，下工作腔間出油閥，打開上出油閥，排入油管。與此同時(shí)，下工作腔汲油，泵進(jìn)入正常的抽汲工作。汲油，泵進(jìn)入正常的抽汲工作。 上下工作腔環(huán)形面積的大小比例，可根據(jù)油氣比的上下工作腔環(huán)形面積的大小比例，可根據(jù)油氣比的大小來設(shè)計(jì)。顯然，當(dāng)氣油比大時(shí)，其大小的比例也將大小來設(shè)計(jì)。顯然，當(dāng)氣油比大時(shí)，其大小的比例也將增大。增大。 由于在柱塞下行時(shí)，這種泵的上出油閥關(guān)閉，所以由于在柱塞下行時(shí)，這種泵的上出油閥關(guān)閉，所以柱塞上部的液柱有幫助柱塞下行的作用，抽

58、油桿柱的受柱塞上部的液柱有幫助柱塞下行的作用，抽油桿柱的受力情況較好。力情況較好。 機(jī)械啟閉閥抽油泵機(jī)械啟閉閥抽油泵1-1-抽油桿；抽油桿；2-2-脫接器；脫接器；3-3-油管；油管；4-4-套管；套管；5-5-接頭；接頭；6-6-放氣孔；放氣孔；7-7-泵筒出油閥；泵筒出油閥；8-8-密封件；密封件；9-9-閥桿；閥桿；10-10-推塊；推塊；11-11-密封件；密封件；12-12-卡簧；卡簧；13-13-上腔室；上腔室；14-14-柱塞出油閥；柱塞出油閥；15-15-硬柱塞體；硬柱塞體；16-16-軟柱塞體；軟柱塞體；17-17-下腔室；下腔室；18-18-泵筒；泵筒；19-19-進(jìn)油閥進(jìn)

59、油閥 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：錐形閥體與抽油桿錐形閥體與抽油桿剛性連接，所以此剛性連接，所以此閥桿與柱塞為浮動(dòng)連接，在閥閥桿與柱塞為浮動(dòng)連接，在閥桿上有一推塊，上沖程時(shí)，其底面離柱塞上端面桿上有一推塊，上沖程時(shí)，其底面離柱塞上端面15mm15mm。錐形閥閥桿上端中心鉆一盲孔，對(duì)準(zhǔn)盲孔下部鉆一小孔錐形閥閥桿上端中心鉆一盲孔，對(duì)準(zhǔn)盲孔下部鉆一小孔與盲孔相通。在接頭上鉆一小孔，使上下小孔與盲孔相通。在接頭上鉆一小孔，使上下小孔( (放氣孔放氣孔) )連連通。通。錐形閥中心開一小孔，錐形閥中心開一小孔，與閥桿滑動(dòng)配合。與閥桿滑動(dòng)配合。上段為硬柱塞，下段為上段為硬柱塞，下段為軟柱塞，提高了密封性能，增加了與

60、泵筒的摩擦力。軟柱塞，提高了密封性能，增加了與泵筒的摩擦力。工作原理：工作原理：(1)(1)抽油桿提升，使柱塞出油閥關(guān)閉，并帶動(dòng)抽油桿提升，使柱塞出油閥關(guān)閉，并帶動(dòng)柱塞上行。此時(shí)下腔室壓力下降，當(dāng)其壓力低于泵的入柱塞上行。此時(shí)下腔室壓力下降，當(dāng)其壓力低于泵的入口壓力時(shí)，進(jìn)油閥打開進(jìn)油。與此同時(shí)，上腔室壓力上口壓力時(shí)，進(jìn)油閥打開進(jìn)油。與此同時(shí)，上腔室壓力上升。如果井液氣油比大，油氣雖被壓縮，但壓力增加小，升。如果井液氣油比大，油氣雖被壓縮，但壓力增加小，此時(shí)常規(guī)泵往往打不開柱塞出油閥而發(fā)生此時(shí)常規(guī)泵往往打不開柱塞出油閥而發(fā)生“氣鎖氣鎖”。由。由于此泵在閥桿上設(shè)計(jì)有推塊和放氣孔，當(dāng)柱塞接近下死于此