文档介绍：目录
前言 1
1
2
? 2
、图像 3
: 3
3
常见的抽油机的结构如下图所示: 3
5
6
11
17
17
17
18
20
: 20
: 20
: 21
: 21
23
。 23
25
致谢 29
前言
从地层中开采石油的方法可分为两大类:一类是利用地层本身的能量来举升原油,称为自喷采油法;另一类是由于地层本身能量不足,必须人为地用机械设备给井内液体补充能量,才能将原油举升到地面,称为人工举升采油法或者机械采油法,目前有各种各样的人工举升采油法。
从地层中开采石油的方法可分为两大类:一类是利用地层本身的能量来举升原油,称为自喷采油法;另一类是由于地层本身能量不足,必须人为地用机械设备给井内液体补充能量,才能将原油举升到地面,称为人工举升采油法或者机械采油法,目前有各种各样的人工举升采油法:
利用抽油杆柱传递能量
抽油杆柱旋转驱动单螺杆泵
利用液体传递能量
射流泵
水力活塞泵
涡轮泵
利用电缆传递电能
电动潜油离心泵
电动潜油单螺杆泵
抽油杆柱往复驱动柱塞式抽油泵
凡是不利用抽油杆柱传递能量的抽油设备统称为无杆抽油设备,凡是利用抽油杆柱上下往复运动进行驱动的抽油设备统称为有杆抽油设备。利用抽油杆柱旋转运动驱动的井下单螺杆抽油泵装置虽然也有抽油杆,但是在习惯上不列入有杆抽油设备。
有杆抽油方法是应用最早也是最为广泛的一种人工举升采油法,早在石油工业问世时,就开始采用这一方法进行采油。随着技术的不断发展,有杆抽油设备也不断完善。目前,在各种人工举升采油方法中,有杆抽油仍居首要地位。
有杆抽油设备有三部分组成:一是地面驱动设备即抽油机,目前应用最广泛的是游梁式抽油机;二是井下的抽油泵,它是挂在油管的下端;三是抽油杆柱,它把地面设备的运动和动力传给井下抽油泵。
抽油杆柱设计经历了几乎与石油工业同样长的历史,随着科学技术的进步,抽油杆柱设计方法与整个石油工业一起进入了新的发展时期,开始进入了较准确、优化设计阶段。
在有杆抽油系统中,抽油机通过抽油杆柱使井下抽油泵随之往复运动。从功能的观点理解,在抽吸系统中,抽油机是通过抽油杆柱将地面能量传递给井下抽油泵,使抽油泵进行工作。根据振动理论分析,可以认为:地面交变的激振力通过抽油杆柱使井下抽油泵随之产生周期振动响应。在工作中,抽油杆柱受地面与井下的循环载荷作用。面前,在抽油杆柱设计的研究与应用中,通常将抽油杆柱的工作状态作为复杂的周期振动响应分析。
?
抽油机的工作特点是承受一个交变载荷。上升冲程时候,抽油机的驴头承受作用在活塞截面的液注重量和抽油杆在液注中的重量和摩擦、惯性、振动等负荷:下降冲程时,抽油机的驴头只承受抽油杆在液注中的重量。上下冲程的负荷差别非常大,抽油杆无法正常工作,电机也容易烧化。为消除上述弊病,必须采用平衡装置将上下冲程的负荷差异将小,使设备正常运转。平衡块装在抽油机游梁尾部或者曲柄上,帮助克服驴头上的负荷:在下冲程时,电机使平衡块向上运动,储存能量。在平衡块的作用下,可以减小抽油机上下冲程的负荷差别。
抽油机的平衡方式有四种:游梁平衡、曲柄平衡、复合平衡、气动平衡。游梁平衡是指在游梁的尾部装设一定重量的平衡块达到平衡。这是一种简单的平衡方式,适用于3吨以下的轻型抽油机;曲柄平衡是将平衡块加在曲柄上。适用于10吨以上重型抽油机,这种平衡方式减少了游梁平衡引起的抽油摆动,调整比较方便。但是,曲柄上有很大的负荷和离心力:复合平衡是指在一台抽油机上同时使用游梁平衡和曲柄平衡,其特点是:小范围内调整时,可调整游离平衡块,大范围内调整时,则调整曲柄平衡块。这种平衡方式适用于中深井;气动平衡是指利用气体的可压缩性来储存和释放能量的方法达到平衡的目的。可用于
10吨以上重型抽油机,这种平衡方式减少了抽油机的动负荷及震动,但其装置精度要求较高,加工比较麻烦。
由于平衡装置的计算问题要涉及到机构运动学和很多的工程实际情形,下面的计算过程省略了对平衡装置的讨论
、图像
:
我们设计的机构的大小是真实机构尺寸的1/200,在实