《机械采油常识(复查)（DOC32页）dggz.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械采油常识(复查)（DOC32页）dggz.docx（59页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第三章机机械采油油常识第一节有有杆泵抽抽油机及及井口装装置在油田开开发过程程中，油油田达到到自喷晚晚期或停停喷后，或或原始地地层压力力不足，要要对这些些井进行行采油，就就必须安安装一种种人工举举升装置置，以维维持所需需要的井井底流压压和生产产出地质质配产要要求的产产量。人人工举升升采油有有三种方方式可供供选择，即即气举采采油、有有杆泵采采油和无无杆泵采采油。当当前，我我国有杆杆泵采油油方式占占人工举举升井数数的900。因因此，本本节就有有杆泵抽抽油机及及井口装装置做一一简单介介绍。一、有杆杆抽油泵泵有杆抽油油泵按用用途可分分为常规规（标准准）抽油油泵和特特种抽油油泵两大大类。通通常，对对于符合
2、合抽油泵泵标准设设计和制制造的抽抽油泵称称作标准准抽油泵泵或常规规抽油泵泵，而具具有专门门用途的的，如防防砂、防防气、抽抽稠油等等，或具具有与标标准结构构或尺寸寸不同的的抽油泵泵称作特特殊用途途的抽油油泵或专专用抽油油泵。我国抽油油泵行业业标准是是SY/T 550599-911抽油油泵。（一）常常规抽油油泵常规抽油油泵又分分为管式式泵和杆杆式泵两两大类。1.管式式抽油泵泵管式抽油油泵是按按设计的的泵挂深深度直接接将泵筒筒连接在在井下油油管的下下端，活活塞连接接在抽油油杆的最最下端，见见图1-3-1。工作原理理：上冲冲程时，抽抽油杆柱柱带动活活塞上行行，游动动阀（排排出阀）受受自重和和油管内内液
3、柱压压力的作作用而关关闭，并并提升柱柱塞上部部的液体体，与此此同时柱柱塞下面面的泵筒筒空间里里的压力力降低，当当其压力力低于套套管压力力时，该该空间的的液体将将顶开油油泵固定定阀（吸吸人阀）而而进人抽抽油泵活活塞上冲冲程所让让开的泵泵筒空间间。当柱柱塞下行行时，油油泵的固固定阀靠靠自重下下落而关关闭，泵泵筒内的的液体受受到压缩缩，在柱柱塞继续续下行过过程中，泵泵内的压压力不断断增高，当当泵内压压力增至至超过油油管内液液柱压力力时，将将顶开油油泵的游游动阀使使泵筒内内的液体体进人油油管内。由由于油泵泵柱塞在在抽油机机的带动动下，连连续做上上下往复复运动，因因而油泵泵的固定定阀和游游动阀也也将交替
4、替地关闭闭与打开开，完成成抽油泵泵的抽汲汲工作循循环。管式抽油油泵结构构简单，成成本低；泵筒壁壁较厚，承承载能力力大；在在相同的的油管尺尺寸下可可安装的的管式抽抽油泵直直径比杆杆式抽油油泵大，因因而排液液量也较较大；对对于产液液量更大大的油井井还可通通过脱接接器安装装泵径大大于油管管内径的的管式抽抽油泵。因因此在我我国得到到了广泛泛的应用用。2.杆式式抽油泵泵杆式抽油油泵有定定筒式顶顶部固定定杆式泵泵、定筒筒式底部部固定杆杆式泵及及动筒式式底部固固定杆式式泵三种种。1)定筒筒式顶部部固定杆杆式泵这种泵由由泵顶部部的固定定支承装装置将泵泵筒固定定在油管管内的预预定位置置上，见见图1-3-2。顶部
5、固定定方式是是杆式泵泵最常采采用的，它它不仅使使用可靠靠，而且且还具有有下列优优点：在在柱塞运运动时可将将锁紧装装置四周周的砂子子冲掉，防防止砂卡卡，使起起泵作业业容易；泵筒可可绕顶部部锁紧装装置这个个支点摆摆动，所所以在斜斜井中下下泵时，泵泵筒和油油管都不不会损坏坏；在固固定位置置深度相相同的情情况下，泵泵的沉没没度比底底部固定定的杆式式抽油泵泵更大，所所以更适适合低产产井和低低液面并并中使用用；顶部部固定位位置使泵泵本身具具有气锚锚作用，可可在含气气较多的的油井中中使用，其其缺点为为：由于于顶部固固定，泵泵筒受内内压和液液柱向下下拉伸的的复合载载荷，受受力状况况比较恶恶劣；柱柱塞上行行程时
6、，泵泵筒受内内部压力力高于外外部压力力，使泵泵筒内孔孔增大，漏漏失量有有所增加加。2)定筒筒式底部部固定杆杆式泵这种泵由由泵的底底部锁紧紧装置将将泵筒固固定在油油管内的的预定位位置上，见见图1-3-3。底部固定定杆式泵泵应用也也较广。它它具有泵泵筒不会会因液柱柱作用而而伸长、只只受外压压、间隙隙不会增增大的特特点，适适合在深深井中使使用；泵泵筒可绕绕底部锁锁紧装置置这个支支点摆动动，在斜斜井中也也可使用用。但在在固定支支承套和和底部锁锁紧装置置的环形形空间处处极易沉沉积砂粒粒，使起起泵作业业困难，不不宜在含含砂井中中使用。底底部固定定，工作作时泵筒筒摆动大大，加剧剧了阀杆杆、导向向套的磨磨损，
7、故故不宜用用作长冲冲程泵。3)动筒筒式底部部固定杆杆式泵这种泵的的泵筒与与抽油杆杆柱连接接，并作作上下运运动，柱柱塞通过过拉管及及底部锁锁紧装置置固定在在油管内内预定位位置上的的支承套套上，见见图1-3-4。动筒式底底部固定定杆式抽抽油泵，主主要用在在含砂较较多的油油井中。因因为工作作时泵筒筒上下运运动，不不停地搅搅动井液液，砂粒粒不易沉沉积在锁锁紧装置置上产生生卡泵；在周期期开采抽抽油井停停抽时，顶顶部阀球球封闭阀阀座，油油管中的的砂粒不不会沉积积在泵内内产生卡卡泵；固固定阀和和出油阀阀都为开开式阀罩罩，流体体的局部部阻力小小，有利利于含砂砂较多的的井液排排出。但但这种泵泵拉杆稳稳定差，不不
8、宜作长长冲程泵泵和在稠稠油井中中使用。杆式泵与与管式泵泵相比具具有起下下泵时不不起下油油管的特特点，适适合在深深井中使使用。另另外，它它还具有有形式多多样、选选择的余余地大等等优点，在在我国正正在逐步步推广使使用。（二）特特殊用途途有杆抽抽油泵为满足抽抽油井复复杂开采采条件（如如稠油、高高含砂、油油气比大大、斜井井等）对对抽油泵泵的专门门要求，近近几年，国国内外研研制出一一些具有有特殊用用途的抽抽油泵。1.抽稠稠油泵稠油的粘粘度很高高，阻力力很大，用用常规抽抽油泵无无法使抽抽吸过程程顺利进进行，为为此设计计以下几几种专门门开采稠稠油的抽抽油泵。1)流线线型管式式抽油泵泵这种泵的的结构与与管式泵
9、泵相比，有有如下特特点：(1)只只在柱塞塞总成的的上出油油罩内安安装出油油阀球与与座，其其阀球直直径比同同规格抽抽油泵的的阀球直直径要小小一个等等级，这这样就扩扩大了油油流通过过阀罩的的流道面面积，减减少了油油流阻力力。(2)阀阀座的内内孔做成成圆锥形形，减少少对油流流的阻力力；采用用母螺纹纹柱塞，流流道面积积比外螺螺纹柱塞塞面积大大，将柱柱塞下端端的孔口口做成圆圆锥形，减减少了局局部阻力力；采用用流线形形大通道道固定阀阀，与可可打捞式式的固定定阀相比比，提高高了流通通能力。总之，这这种泵的的设计特特点是扩扩大或改改变流道道形状，减减少对稠稠油的局局部阻力力。2)液力力反馈抽抽稠油泵泵这种泵由
10、由两台不不同泵径径的抽油油泵串联联而成，中中心管将将上下柱柱塞连为为一体，见见图1-3-5。这种种泵的进进、出油油阀均装装在柱塞塞上，当当驴头作作下冲程程时，柱柱塞下行行，上柱柱塞与上上泵筒的的环形腔腔A体积减减小，压压力增大大。A腔的原原油通过过孔b将进油油阀关闭闭，油管管内液柱柱压力通通过进油油阀加在在柱塞上上，强迫迫柱塞克克服稠油油的阻力力下行。驴驴头作上上冲程时时，柱塞塞上行，A腔增大，压力减小，进油阀打开，出油阀被油管内液柱压力关闭，井下原油经孔b流人A腔。这种泵的设计特点是采用大小柱塞形成A腔和只在大小柱塞上装进出油阀，以达到在下冲程时进油阀关闭，实现液力反馈的目的。这种泵泵筒上没
11、有阀，因此井下可不装泄油器，还可不动泵筒、油管进行井下测试和对稠油层注人热采蒸汽。3)双向向进油抽抽稠油泵泵这种泵与与普通管管式泵相相比，在在泵筒中中部开有有进油孔孔，柱塞塞为整体体超长结结构，见见图1-3-6。柱塞塞上行时时，其底底部压力力降低，进进油阀打打开，出出油阀在在油管内内浪往压压力作用用下关闭闭。当长长柱塞上上行程超超过泵筒筒中部开开有的进进油孔bb时，进进油这种泵结结构原理理与液力力反馈泵泵相似，也也是由两两台不同同泵径抽抽油泵串串联而成成，见图图1-3-7。其特特点是在在液力反反馈泵的的基础上上增加了了环流阀阀总阀关关闭，套套管中的的液体在在沉没压压力作用用下从泵泵筒中部部进油
12、孔孔进人泵泵筒，一一方面对对泵筒进进油孔下下部泵筒筒没充满满的空间间进行补补充，一一另一方方面将泵泵筒进油油孔下部部泵筒空空间的气气体排出出。柱塞塞下行时时，只要要往塞表表面将泵泵筒进油油孔密封封，柱塞塞出油阀阀即打开开，泵筒筒进油孔孔下部的的液体从从柱塞内内孔排至至油管。对对稠油井井、含气气井使用用双向泵泵虽然损损失一部部分有效效冲程；但与常常规泵相相比泵效效还是得得到大幅幅度提高高，其原原因是泵泵筒中部部开进油油孔，改改善了进进油状况况，提高高了泵筒筒开孔下下部的泵泵筒内腔腔的充满满程度。该该泵采用用在泵筒筒上开孔孔，除完完成二次次进油及及排气功功能外，还还可不动动油管柱柱对稠油油井进行行
13、蒸汽吞吞吐。因因为油管管和套管管通过泵泵筒上的的二次进进油孔相相互连通通，只要要把超长长柱塞提提至油管管中即可可对稠油油层实施施蒸汽吞吞吐工艺艺。由于泵泵筒上开开有二次次进油孔孔，因此此井下可可不装泄泄油器，降降低油井井修井费费用。4)环流流抽稠油油泵这种泵结结构原理理与液力力反馈泵泵相似，也也是由两两台不同同泵径抽抽油泵串串联而成成，见图图1-3-7。其特特点是在在液力反反馈泵的的基础上上增加了了环流阀阀总成，增增大了流流道面积积；缩短短了井下下原油进进人A腔的路路程，减减少了液液流阻力力，既保保留了液液力反馈馈泵的优优点，又又提高了了泵的充充满系数数，更宜宜于抽汲汲稠油。井井下可不不装泄油
14、油器，只只要将活活塞总成成提出，不不动管柱柱就能进进行井下下测试和和对稠油油层实施施蒸汽吞吞吐工艺艺。但因因增加了了环流阀阀总成，使使得泵的的外形尺尺寸增大大，只能能用于1777. 88mm及及以上套套管的稠稠油井。5) VVR一S抽稠油油泵这种泵的的设计特特点是依依靠机械械力的作作用迫使使锥形阀阀开启，解解决了在在抽汲稠稠油时，阀阀球不能能及时开开启，与与阀座不不能形成成可靠密密封和球球在阀罩罩中阻止止稠油流流动的一一系列问问题（见见图1-3-8)。由由于不是是依靠压压差开启启锥形阀阀，所以以能较好好地解决决热采转转抽的蒸蒸汽锁和和一般气气锁问题题，极大大地提高高了抽神神泵的容容积效率率。另
15、外外，锥形形阀的倒倒装，连连接器与与柱塞头头的刮砂砂作用，也也使这种种泵在含含砂较多多的稠油油井能正正用。2.防砂砂泵1)三管管抽油泵泵这种泵属属于底部部固定杆杆式抽油油泵（见见图1-3-9)，适适宜用于于含砂严严重的油油井，对对于新投投产的井井和加砂砂压裂后后初次抽抽油的井井尤为适适用。为为保持一一定的泵泵效，三三管泵的的冲次一一般比常常规泵要要高。随随泵挂的的加深，三三个泵筒筒也应相相应加长长，以增增加密封封长度。2)防砂砂卡抽油油泵这种泵在在抽汲过过程中，排排出到泵泵上部的的井液把把大部分分较小的的砂粒带带到地面面，而较较大的砂砂粒在下下沉过程程中，被被滑阀遮遮挡，不不能落回回泵筒，而而
16、是姐比比沙卜套套与泵筒筒间的环环形通道道沉到泵泵下面的的沉砂管管内。若若因故停停抽，滑滑阀使泵泵筒上端端关闭，泵泵上方油油管内井井液中的的砂粒，也也通过环环形通道道下沉到到沉砂管管内。所所以这种种抽油泵泵在抽极极和停抽抽时均能能有效地地防止砂砂卡和砂砂埋（见见图1-3-10)。3.防气气抽油泵泵常规抽油油泵在油油气比大大的油井井中使用用，油液液充满程程度差，泵泵效低，还还往往出出现“气锁”，使抽抽油泵无无法正常常工作。更更有危害害的是在在这种油油井中抽抽油常发发生“液面冲冲击”，加速速了抽油油杆柱、阀阀杆、阀阀罩、泵泵阀、油油管等井井下设备备的损坏坏。为此此，人们们专门设设计了适适合在油油气比
17、大大的油井井使用的的抽油泵泵。1)两级级压缩抽抽油泵这种泵活活塞由细细长的上上柱塞与与直径较较大的下下柱塞串串联起来来，将泵泵筒分成成上下两两个工作作腔，下下工作腔腔比上工工作腔的的环形面面积大得得多。上上出油阀阀和中出出油阀，下下出油阀阀和进油油阀分别别构成这这两个工工作腔的的进出油油阀，泵泵由底部部固定装装置固定定（见图图1-3-11）。2)机械械启闭阀阀抽油泵泵机械启闭闭阀抽油油泵的结结构示意意图见图图1-3-2。这种种泵与常常规抽油油泵比较较其结构构上有以以下几个个特点：（1)柱塞上上的出油油阀为一一倒装的的锥形阀阀，锥形形阀体与与抽油杆杆刚性连连接，所所以此阀阀的开启启不是靠靠压差，
18、而而是依靠靠抽油杆杆上下机机械移动动来完成成。（22)泵筒筒出油阀阀为一正正装的锥锥形阀，锥锥形阀中中心开一一小孔，与与阀杆滑滑动配合合。(33)柱塞塞较短，一一般为00. 55m左右右，上段段为硬柱柱塞，下下段为软软柱塞，提提高了密密封性能能，增加加了与泵泵筒的摩摩擦力。其工作过过程为：上冲程程时，抽抽油杆提提升，使使柱塞出出油阀关关闭，并并带动柱柱塞上行行。此时时下腔室室压力下下降，当当其压力力低于泵泵的人口口压力时时，进油油阀打开开进油。与与此同时时，上腔腔室压力力上升，如如果井液液油气比比大，油油气虽被被压缩但但压力增增加小，此此时常规规泵往往往打不开开柱塞出出油阀而而发生“气锁”。由
19、于于此泵在在阀杆上上设计有有推块和和放气孔孔，当柱柱塞接近近上死点点和换向向上升一一小段距距离时，均均能让柱柱塞出油油阀上下下腔连通通，提前前将上腔腔室的气气体排至至油管中中，从而而有效地地避免了了“气锁”的发生生。下冲冲程时，抽抽油杆柱柱下行，它它不受油油气比大大的影响响，首先先将柱塞塞出油阀阀打开，使使上下腔腔室连通通。当下下行155mm后，推推动柱塞塞下行，这这样，下下腔室的的油、气气很容易易就进人人了上腔腔室、在在柱塞接接近下死死点和柱柱塞离开开下死点点的一段段时间内内，放气气孔又将将柱塞出出油阅的的上下腔腔连通，完完成排气气，保证证上冲程程时将柱柱塞出油油阀及时时打开。3)环形形阀抽
20、油油泵这种泵是是在常规规抽油泵泵的基础础上进行行改造而而成的，其其结构示示意图见见图1-3-13。首首先，取取消上出出油阀，在在泵的出出口处装装一环形形阀；其其次，在在环形阀阀中间固固定一摩摩擦环，以以增加环环形阀与与拉杆之之间的摩摩擦力。上上冲程时时，环形形阀在拉拉杆摩擦擦力的带带动下，及及时打开开，出油油阀在油油管液柱柱压力作作用下关关闭，上上泵腔排排油与与此同时时，下泵泵腔体积积增大，压压力下降降，进油油阀打开开进油。下下冲程时时，在油油气比大大的油井井中，常常规抽油油泵往往往因进油油阀上面面的压力力低于油油管液柱柱压力，使使出油阀阀打不开开。而此此时，环环形阀抽抽油泵的的环形阀阀在拉杆
21、杆摩擦力力作用下下及时关关闭，并并承受油油管液柱柱压力，使使环形阀阀以下泵泵腔处于于低压，出出油阀由由于柱塞塞上面泵泵体积增增大，压压力降低低而迅速速打开进进油。4.其他他特殊用用途的抽抽油泵1)大排排量双作作用抽油油泵这种泵在在一个往往复冲程程中可完完成两次次汲油和和两次排排油的过过程，因因而比泵泵径和工工作参数数完全相相同的抽抽油泵大大幅度地地提高了了产液量量。当油油层压力力高、油油井供液液相当充充足，以以至较大大的常规规泵也满满足不了了排液量量的要求求时，可可采用大大排量双双作用泵泵。但由由于下冲冲程时有有排油过过程，杆杆柱下行行阻力较较大，不不宜在原原油粘度度过大或或出砂的的油井中中使
22、用。其其结构示示意图见见图1-3-14。2)整筒筒过桥抽抽油泵与常规泵泵相比，它它增加了了环形阀阀总成、过过桥接头头、过桥桥管及油油管锚总总成，除除泵的上上部与油油管相连连接外，下下部还通通过油管管锚将泵泵锚固在在套管上上，大大大增加了了油管和和泵筒的的刚度（见见图1-3-15）。下下冲程时时，在阀阀杆下行行摩擦力力的带动动下环形形阀关闭闭，泵上上面的液液柱重量量通过环环形阀过过桥接头头、过桥桥管、油油管锚作作用在套套管上，这这时的油油管弹性性伸长比比常规泵泵要小得得多。与与此同时时，由于于环形阀阀及时关关闭，柱柱塞和环环形阀之之间的空空间不再再受上部部液柱压压力的作作用，压压力较低低，使进进
23、油阀能能迅速打打开，从从而可提提高泵的的充满系系数。上上冲程时时，由于于受液柱柱压力作作用，初初始阶段段环形阀阀没有及及时打开开，所以以抽油杆杆载荷没没有立即即被加上上，这使使抽油杆杆换向时时产生的的惯性力力与液柱柱对抽油油杆作用用力不在在同一时时刻发生生，减少少了抽油油杆弹性性伸长。同同时，油油管因载载荷降低低所产生生的弹性性收缩也也比常规规泵小得得多。这这种泵可可在30000mm的泵挂挂深度下下有效地地工作。3)斜井井抽油泵泵为使抽油油泵能在在斜井中中正常工工作，它它采用具具有导向向筋的阀阀罩限制制了阀球球升降时时的摆动动幅度，合合理地解解决了泵泵以较大大倾角安安装时阀阀球关闭闭滞后问问题
24、；将将泵下接接头下部部油管进进口堵死死，使原原油从大大筛管人人泵，气气体由套套管放出出，排除除了气体体上升减减慢问题题的出现现；增加加外管，提提高泵体体的刚度度，从而而减少了了泵筒的的变形，让让柱塞运运动自如如。斜井井抽油泵泵可在泵泵挂点斜斜度达2250左左右的斜斜井中使使用。其其结构示示意图见见图1-3-16。4)螺杆杆抽油泵泵螺杆抽油油泵（见见图1-3-17)按基本本结构型型式分为为单筒式式和串联联式，按按驱动方方式可分分为地面面驱动和和井下驱驱动两类类，目前前广泛采采用的是是地面驱驱动螺杆杆泵。(1)结结构：地地面驱动动螺杆泵泵抽油装装置主要要由驱动动系统、连连接器、抽抽油杆及及井下抽抽
25、油装置置组成。(2)工工作原理理：螺杆杆泵是一一种螺旋旋式空腔腔累进泵泵，地面面动力通通过抽油油杆驱动动转子在在定子之之中转动动，转子子与定子子啮合，形形成一系系列被定定子与转转子之间间的接触触线所密密封的腔腔室。随随着转子子的转动动，泵人人口处不不断形成成的敞开开室在沉沉没压力力作用下下依次被被井液充充满，并并逐渐成成为密封封腔向泵泵排出端端移动，将将井液排排出。(3)特特点：结结构简单单，占地地面积小小，利于于海上平平台和丛丛式并组组采油。它它只有一一个运动动件（转转子）不不会出现现常规抽抽油泵那那样的阀阀卡、气气锁、蜡蜡卡等现现象，适适合稠油油井和出出砂井应应用。它它无脉动动排油特特征，
26、泵泵内无阀阀件和复复杂的流流道。水水力损失失小。在在相同举举升参数数下，螺螺杆泵系系统效率率为有杆杆泵的11 .7倍，能能量消耗耗小。泵泵的实际际扬程受受液体粘粘度影响响大，粘粘度上升升，泵的的扬程下下降较大大。应用用过程中中的工艺艺较复杂杂。二、抽油油机随着采油油设备技技术研究究的深人人，抽油油机在最最初的雏雏形上有有了长足足的发展展，从采采油方式式上可分分为有杆杆类采油油设备和和无杆类类采油设设备两种种。有杆杆类采油油设备又又可分为为抽油杆杆往复运运动类（如如游梁式式和无游游梁式抽抽油机）和和旋转运运动类（如如电动潜潜油螺杆杆泵），无无杆类采采油设备备也可分分为电动动潜油离离心泵、液液压驱
27、动动类（如如水力活活塞泵）和和气举采采油设备备。尽管抽油油机的种种类很多多，结构构形式各各异，但但在油田田上普遍遍被采用用的抽油油机种类类并不太太多。这这里把油油田常用用的抽油油机，尤尤其是最最近几年年新发明明的专利利节能抽抽油机，以以及中国国石油天天然气集集团公司司在对全全国抽油油机全面面考查、综综合评定定后的77种向全全国推广广的机型型和很有有潜力的的节能抽抽油机，做做一个简简要介绍绍。（一）游游梁式抽抽油机1.常规规曲柄平平衡抽油油机其结结构见图图1-3-18。(1)工工作原理理：电动动机通过过皮带和和减速器器带动曲曲柄作匀匀速圆周周运动，曲曲柄通过过连杆带带动四杆杆机构（由由曲柄、连连
28、杆、支支架及游游梁所组组成的四四边形铰铰链机构构）的游游梁以支支架上中中央轴承承为支点点，做上上下摆动动，带动动游梁前前端的驴驴头悬点点连接抽抽油杆柱柱、油泵泵柱塞做做上下往往复直线线运动，实实现机械械采油。(2)特特点：常常规曲柄柄平衡抽抽油机结结构简单单，运行行可靠，操操作维护护方便，但但长冲程程时平衡衡效果较较差，能能耗高。2.常规规复合平平衡抽油油机其结构见见图1-3-19。该该机结构构与常规规曲柄平平衡抽油油机基本本相同，其其不同点点是在游游梁尾端端加装了了游梁配配重块，构构成复合合平衡。曲曲柄平衡衡块和游游梁配重重块共同同对抽油油机载荷荷起平衡衡作用，称称之为复复合平衡衡。其工工作
29、原理理和常规规曲柄平平衡抽油油机相同同。游梁梁配重块块起着削削减一定定载荷峰峰值的作作用，与与常规曲曲柄平衡衡抽油机机相比平平衡效果果有所改改善。其其特点基基本上与与常规曲曲柄平衡衡抽油机机相同，只只是调整整游梁配配重块时时不太方方便。3.异相相曲柄复复合平衡衡抽油机机其结构见见图1-3-20。其其工作原原理和常常规曲柄柄平衡抽抽油机相相同。与与常规复复合平衡衡抽油机机相比，该该机的结结构特点点体现在在以下两两个方面面：上冲程程悬点运运动较下下冲程缓缓慢，相相应地降降低了上上冲程悬悬点的加加速度，从从而降低低了上冲冲程悬点点的惯性性载荷，使使得能耗耗降低。曲柄中心与平衡重中心线间有一相位角，从
30、而使曲柄轴上的平衡扭矩与悬点负荷引起的扭矩相差一相位角，经平衡后产生的曲柄轴净扭矩曲线比较平缓，峰值扭矩降低，因此提高了减速器的寿命，降低能耗。4.前里里式曲柄柄平衡抽抽油机其结构见见图1-3-21。其其四连杆杆机构的的几何尺尺寸和角角度发生生了变化化，该机机型的基基本结构构与常规规曲柄平平衡抽油油机相比比，有较较大改变变。其一一，将横横梁铰接接点由常常规机型型的游梁梁尾端移移至中央央轴承与与驴头之之间。其其二，平平衡块和和连杆铰铰接点分分别置于于曲柄两两端，减减速器输输出轴在在曲柄中中间，且且曲柄中中心线与与平衡块块中心线线偏离了了一个相相位角，结结构紧凑凑。工作作原理：电动机机输出动动力，
31、通通过皮带带、减速速器带动动曲柄旋旋转，通通过四连连杆机构构变成悬悬点的上上下往复复运动，驱驱动井下下泵工作作。上冲冲程时，曲曲柄落下下，释放放位能，下下冲程时时，曲柄柄平衡块块举升，储储存位能能。该机机具有结结构新颖颖、性能能可靠、运运动平稳稳、冲次次较低、冲冲程较大大、节能能等特点点，同时时又具有有体积小小、重量量轻、节节省钢材材的优点点。5.下偏偏杠铃游游梁复合合平衡抽抽油机（推推广机型型之一）下偏杠铃铃游梁复复合平衡衡抽油机机是在原原常规游游梁抽油油机的游游梁尾端端，增加加简单的的下偏杠杠铃装置置后诞生生的一种种新型节节能抽油油机。它它有两种种结构形形式，内内插式结结构和后后翘式结结构
32、，见见图1-3-22。内内插式下下偏杠铃铃装置，利利用减速速器、支支架、两两连杆之之间、小小横梁之之下的有有效空间间；后翘翘式下偏偏杠铃装装置，利利用减速速器和底底座之间间的有效效空间，其其余结构构与常规规游梁抽抽油机相相同。其其工作原原理和常常规曲柄柄平衡抽抽油机相相同。该该机继承承和保留留了原常常规游梁梁式抽油油机的全全部优点点，具有有结构简简单、可可靠、耐耐用、维维护费用用低的优优点，尾尾部采用用下偏杠杠铃游梁梁复合平平衡装置置，科学学地运用用五条曲曲线和三三点调节节法对整整机进行行系统的的优化设设计和调调节，使使之与负负载扭矩矩相吻合合，起到到对净扭扭矩削峰峰填谷的的效果，达达到了节节
33、能的目目的。负负载经过过两次平平衡，使使抽油机机的性能能得到很很大的改改善：可可降低减减速箱和和电动机机功率的的选型等等级，或或使原抽抽油机的的提升能能力得到到提高。该该技术既既可用于于新机制制造，又又可用于于对大量量现场在在用的常常规游梁梁式抽油油机进行行节能改改造。该该节能改改造技术术是目前前最简单单易行的的，且效效益显著著。6.调径径变矩游游梁平衡衡抽油机机（推广广机型之之一）其其结构见见图1-3-23。它它的结构构是在常常规游梁梁前置式式抽油机机的基础础上变化化而来的的，不同同之处是是曲柄无无配重，在在游梁尾尾部加长长吊臂和和配重箱箱，进行行游梁平平衡。该该机采用用调径变变矩纯下下偏平
34、衡衡的原理理，在游游梁尾部部采用可可变角度度吊臂和和配重箱箱，通过过改变变变径销直直径，调调节配重重箱平衡衡力臂长长度，使使平衡扭扭矩变化化曲线最最大限度度地吻合合负载扭扭矩曲线线，从而而得到平平稳、低低峰值的的净扭矩矩曲线，降降低了减减速器和和电动机机的额定定扭矩，使使游梁承承受全部部负载。其其他运动动件只承承受负载载与平衡衡力之差差，有利利于延长长抽油机机使用寿寿命，提提高承载载能力。该该机具有有结构简简单、整整机重量量轻、运运行电流流平缓、节节电效果果显著、制制造成本本低等特特点。独独特设计计的游梁梁固定支支撑调冲冲程装置置、调平平衡装置置和短小小的曲柄柄，大大大减少了了调参的的时间，增
35、增加了安安全性和和方便性性。7.悬挂挂偏里游游梁平衡衡抽油机机其结构见见图1-3-24。该该机与常常规游梁梁前置式式抽油机机的运动动部件基基本相同同，其不不同之处是：曲曲柄上无无平衡块块，在游游梁后端端装有第第二驴头头（后驴驴头），后后驴头是是构成变变矩平衡衡的主要要构件之之一。整整机结构构特点像像一架天天平，一一端是抽抽油载荷荷，另一一端是平平衡配重重载荷。后后驴头与与游梁下下腹板间间设置有有抬头变变矩装置置，弧面面上挂有有易调平平衡配重重装置，尾尾端通过过芯轴串串装有杠杠铃式偏偏置配重重装置。为为使平衡衡配重载载荷与抽抽油载荷荷的变化化相适应应，该机机采用了了三项平平衡机理理：偏置置平衡、
36、悬悬挂易调调平衡和和抬头变变矩平衡衡。三者者都设置置在后驴驴头上，在在抽油机机运行时时，可同同抽油机机载荷的的变化相相适应，达达到加强强抽油机机的平衡衡效果。在在保持了了常规抽抽油机优优点的同同时，还还具有平平衡率高高、节电电效果显显著、调调参方便便等特点点。8.摆杆杆式游梁梁抽油机机（推广广机型之之一）其结构见见图1-3-225。该该机是在在常规游游梁式抽抽油机结结构的基基础上增增加一对对摆杆。由由曲柄带带动连杆杆，改为为曲柄通通过滚轮轮在摆杆杆中间轨轨道上往往复滚动动来带动动摆杆拉拉动连杆杆，实现现驴头往往复直线线运动。其其节能机机理是：在摆杆杆上作用用着两个个力矩：一个是是抽油杆杆上的载
37、载荷，通通过钢丝丝绳、驴驴头、游游梁、横横梁及连连杆下接接头与摆摆杆相连连的铰点点作用在在摆杆上上，对固固定在支支架上的的支承轴轴的轴心心形成一一个力矩矩（称为为载荷力力矩）；另一个个是由电电动机通通过皮带带、减速速器的输输出轴、曲曲柄及安安装在曲曲柄及安安装在曲曲柄销上上的滚轮轮作用在在摆杆上上，对支支承轴轴轴心形成成一个力力矩（称称为动力力矩）。由由于动力力矩力臂臂的长度度是变化化的，致致使上冲冲程时力力臂长，下下冲程时时力臂短短。因上上冲程时时动力矩矩的力臂臂长，所所以省力力节能。摆摆杆平衡衡机构是是节能的的第三机机理，在在摆杆的的端部可可加平衡衡板（为为了区别别曲柄平平衡锤，将将其称为
38、为平衡板板），又又形成了了一套平平衡机构构，不但但可以使使输出轴轴扭矩峰峰值较小小，变化化平衡，而而且在一一定条件件下可以以实现全全抽汲周周期无负负扭矩，这这一机理理是该机机一个创创造性的的特点。另另外，从从运动学学角度看看，上冲冲程时摆摆杆式游游梁抽油油机比常常规游梁梁抽油机机悬点速速度低，动动载荷减减少，所所需分力力也相应应减少，故故而可节节能。这这样使抽抽油机的的平衡力力矩和动动力力矩矩按悬点点载荷力力矩的变变化规律律进行调调节，可可用来对对在用的的常规抽抽油机进进行节能能改造。9.偏轮轮式游梁梁抽油机机（推广广机型之之一）其结构见见图1-3-26。该该机是在在异相曲曲柄复合合平衡抽抽油
39、机游游梁尾部部装有一一个偏轮轮结构，在在偏轮与与游染中中心和支支架之间间增设一一操纵杆杆，游梁梁尾部、横横梁、操操纵杆与与偏轮之之间用轴轴承连接接。这样样当曲柄柄旋转时时，曲柄柄带动连连杆、横横梁、偏偏轮和游游梁运动动。由于于偏轮具具有急回回机构，上冲程加速度明显降低，所以在上冲程时由悬点载荷产生的曲柄轴扭矩比常规游梁式抽油机要小，而偏轮式游梁抽油机由于具有游梁后臂长度变化和游梁摆动角速度变化的特点，所以上冲程的加速度比异相曲柄复合平衡抽油机小，因而上冲程由悬点载荷产生的最大曲柄轴扭拒比常规游梁式抽油机降低。由于偏轮式游梁抽油机上冲程的最大扭矩因数值推移到曲柄转角1050由悬点载荷产生的最大曲
40、柄轴扭矩也在该处，而曲柄平衡重由于具有偏置角，所以由曲柄平衡重产生的最大平衡扭矩点基本与悬点载荷产生的最大扭矩重合。而下冲程最小扭矩因数值则向前移动至曲柄转角2700处，下冲程由悬点载荷产生的曲柄轴最小扭矩点也在该处，基本上与曲柄平衡重产生的最小平衡扭矩点重合。这样经平衡后的曲柄轴净扭矩波动变得平稳，使其净扭矩曲线波动远小于常规游梁式抽油机。由于在这种运动中偏轮相对游梁转动，使游梁后臂有效长度随着曲柄转角的变化而变化，游梁摆动角速度也随着曲柄转角的变化而具有不同的变化，使得抽油过程中的平衡力臂和动力臂合理变化，实现上提加速度比常规游梁式抽油机低，大大地减少了抽油杆上提时的动负荷和因动负荷引起的
41、震动负荷。10.特特形双驴驴头游梁梁式抽油油机（推推广机型型之一）其结构见见图1-3-27，该该机是将将常规游游梁式抽抽油机游游梁与横横梁的铰铰连接，改改为变径径圆弧形形的后驴驴头、钢钢丝绳与与横梁的的软连接接，构成成变参数数四杆机机构来传传递运动动和扭矩矩，克服服了原机机构的死死角，增增加游梁梁摆角，冲冲程提高高2070，同同时正转转时慢提提快放，适适用于抽抽稀油，反反转时为为快提慢慢放，适适用于抽抽稠油。由由于采用用了变径径圆弧形形的游梁梁后臂，游游梁与横横梁之间间采用柔柔性连接接等结构构，得到到变参数数四杆机机构。该该机构在在工作时时，依靠靠游梁后后臂有效效长度的的有规律律变化实实现负载
42、载大时平平衡力矩矩大、负负载小时时平衡力力矩小的的工作状状态。该该机游梁梁力臂变变化产生生的变动动扭矩和和平衡块块按正弦弦规律产产生的平平衡扭矩矩之和能能尽可能能地拟合合载荷扭扭矩的变变化，这这是该机机一个创创造性的的特点，从从而使净净扭矩波波动小，达达到加强强平衡、降降低能耗耗的目的的。11.低低矮异形形游梁式式抽油机机（推广广机型之之一）其结构见见图1-3-28。该该机较常常规游梁梁式抽油油机相比比，舍弃弃游梁，形形成了驴驴头、游游梁一体体化结构构的扇形形驴头，使使整机结结构更加加紧凑，驴驴头的强强度有所所提高。低低矮异形形抽油机机的悬点点加速度度较常规规抽油机机下降，使使其惯性性载荷降降
43、低，支支架受力力减少，增增加平稳稳性。该该机取消消了尾轴轴承座，代代之是柔柔性连接接的钢丝丝绳。钢钢丝绳成成为关键键件，钢钢丝绳的的破坏形形式主要要是接触触应力。该该机在后后驴头后后面覆盖盖一层聚聚氨醋板板，大大大地降低低了钢丝丝绳的接接触应力力，使其其寿命增增加，整整机的可可靠性大大幅度提提高。工工作原理理为：电电动机输输出的动动力经皮皮带、减减速箱及及柔性曲曲柄连杆杆机构传传动而带带动驴头头，驴头头通过旋旋转带动动悬点上上下往复复运动，达达到抽油油的目的的，驴头头前部相相对于回回转中心心为一圆圆弧，从从而保证证悬点对对准井口口；驴头头后部相相对于回回转中心心为一变变径曲线线，从而而达到变变
44、矩，减减少曲柄柄轴净扭扭矩曲线线波动，降降低装机机功率及及节能的的目的。该该机采用用一体式式游梁驴驴头整体体结构，大大大减少少了整机机尺寸和和重量，结结构紧凑凑。比较较适合110型以以下抽油油机。12.双双四杆游游梁式抽抽油机其结构见见图1-3-29。该该机仅在在游梁后后臂与连连杆的铰铰接处及及游梁支支承部位位增加了了一套四四连杆机机构，因因此就改改变了连连杆上端端的运行行轨迹，使使原来是是一个圆圆的轨迹迹变为接接近直线线的扁圆圆轨迹。这这样就放放大了冲冲程，从从而使驱驱动扭矩矩在一定定程度上上可模拟拟正弦规规律，改改善了抽抽油机平平衡效果果，实现现了运动动及力的的重新分分布。改改善了减减速器
45、的的扭矩曲曲线，降降低了波波峰和波波谷的绝绝对值，也也就改变变了对动动力源的的要求，从从而实现现了在同同一负荷荷的工作作条件下下所使用用的减速速器和电电机较常常规游梁梁式抽油油机小，即即实现了了节能目目的。该该机的特特点是：在保持持传统常常规游梁梁式抽油油机基本本特征不不变的条条件下，只只是在抽抽油机尾尾轴与游游梁支撑撑之间增增加一套套副梁连连杆机构构，合理理地控制制抽油过过程中曲曲柄平衡衡重作用用在游梁梁上的平平衡力臂臂和动力力力臂的的变化，使使减速器器输出轴轴净扭矩矩峰值大大幅度降降低，使使抽油机机系统运运行更平平衡，实实现了既既保持常常规游梁梁式抽油油机简单单、耐用用、易维维护的优优点，
46、又又提高了了动力效效率，减减少能耗耗，同时时降低了了抽油机机制造的的成本。13.气气动平衡衡抽油机机其结构见见图1-3-30。该该机属前前置式抽抽油机，除除了空气气动力平平衡系统统以外，其其他结构构和前置置式曲柄柄平衡抽抽油机相相似。它它去掉了了曲柄平平衡块，在在游梁的的前臂加加装了平平衡空气气包，其其横梁铰铰接于游游梁前臂臂，位于于主支承承与驴头头之间。四四连杆机机构尺寸寸和角度度发生了了变化，使使整机更更加紧凑凑。工作作原理为为：电动动机输出出动力，通通过皮带带、减速速器带动动曲柄旋旋转，通通过四连连杆机构构变成悬悬点上下下往复运运动驱动动井下工工作。上上冲程时时，气缸缸气体膨膨胀，释释放
47、压能能；下冲冲程时，气气体压缩缩，储存存压能。该该机结构构紧凑，体体积小，重重量轻，节节省材料料，但由由于气缸缸平衡部部分问题题较多，油油田上的的推广应应用量呈呈下降趋趋势。（二）无无游梁式式抽油机机一1.天轮式式抽油机机（1)结结构特点点：平衡衡块与抽抽油杆通通过钢丝丝绳悬挂挂在天轮轮的两侧侧，直接接平衡负负载，只只有天轮轮承受主主要负荷荷，曲柄柄旋转时时，通过过连杆、摇摇杆和滚滚轴带动动天轮，见见图1-3-31。(2)工工作原理理：电动动机作单单向旋转转，经皮皮带轮由由减速器器带动装装在减速速器上的的曲柄旋旋转，曲曲柄经连连杆带动动摇杆摆摆动，滚滚轴与天天轮铰接接连接，滚滚轴又卡卡在摇杆杆
48、的槽中中。摇杆杆摆动时时，将带带动天轮轮实现大大摆角摆摆动，平平衡块和和抽油杆杆用悬绳绳器挂在在天轮上上，当天天轮摆动动时，带带动抽油油杆和平平衡块上上下运动动，达到到抽汲油油液的目目的。(3)性性能特点点：结构新新颖简单单，平衡衡效果好好，效率率高、节节电。调平衡衡简单方方便。2.轮式式移动平平衡抽油油机其结构见见图1-3-32。该该机主要要由拖动动装置、减减速器、曲曲柄装置置、连杆杆、横梁梁、游梁梁、托轮轮、悬绳绳器、游游梁支承承、推拉拉杆、平平衡箱、支支架、高高低座、刹刹车装置置、围栏栏组成。特特点：该该机独特特的全平平衡结构构设计使使平衡重重从曲柄柄位置转移到到摆动梁梁的平衡衡箱中，随
49、随着曲柄柄的旋转转借助于于推拉杆杆使平衡衡箱在摆摆动梁轨轨道上作作往复直直线运动动，巧妙妙地改变变平衡重重的力矩矩，改善善抽油机机的平衡衡状况。减减速器的的峰值扭扭矩显著著降低，与与常规游游梁式抽抽油机相相比，相相同工况况下峰值值扭矩降降低，整整机重量量减轻，节节电效果果明显。3.渐开开线异形形抽油机机其结构见见图1-3-33。该该机采用用双天轮轮结构，驱驱动轮为为渐开线线形，负负荷轮为为圆形，并并与驱动动轮同轴轴固定在在一起；负荷轮轮一侧悬悬挂抽油油杆，另另一侧悬悬挂曲柄柄平衡重重。圆周周运动曲曲柄通过过钢丝绳绳带动驱驱动轮摆摆动，经经负荷轮轮带动抽抽油杆做做往复运动，可可实现大大摆角、长长冲程、大大负荷。其其特点为为：结