游梁式抽油機(jī)概述第一頁(yè)，共56頁(yè)。教學(xué)目的：

理解抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理；

掌握抽油機(jī)的四個(gè)基本參數(shù)和抽油機(jī)的表示方法；

了解各種不同類型的抽油機(jī)；4、抽油機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)3、游梁式抽油機(jī)的表示方法2、游梁式抽油機(jī)分類1、抽油機(jī)基本參數(shù)第二節(jié)抽油機(jī)基本參數(shù)、分類、表示方法與趨勢(shì)1、概述2、有桿抽油系統(tǒng)第一節(jié)抽油機(jī)概述與有桿抽油系統(tǒng)第二頁(yè)，共56頁(yè)。石油開發(fā)技術(shù):

石油地質(zhì)勘探技術(shù)

鉆井工程技術(shù)

采油工程技術(shù)

油氣集輸采油機(jī)械:石油舉升所應(yīng)用的各種機(jī)械設(shè)備。石油機(jī)械:石油開發(fā)過程中所應(yīng)用的各種機(jī)械設(shè)備。第三頁(yè)，共56頁(yè)。第四頁(yè)，共56頁(yè)。水平井直井◆井眼的形式第五頁(yè)，共56頁(yè)?！敉昃ň着c油層連通的工藝）:第六頁(yè)，共56頁(yè)?！舨捎头椒ǎ鹤試姴捎头āC(jī)械采油法自噴采油法機(jī)械采油法分類：氣舉法和抽油泵采油法氣舉法第七頁(yè)，共56頁(yè)?！?/p>

抽油泵采油法井底安裝抽油泵無桿泵——電動(dòng)潛油泵(電能—液能)：通電使底部電機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)多極離心泵將原油舉升至地面有桿泵（用抽油桿上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)柱塞式抽油泵）第八頁(yè)，共56頁(yè)?！粝到y(tǒng)（設(shè)備）組成（1）地上設(shè)備：抽油機(jī)、驅(qū)動(dòng)與控制設(shè)備；（2）中間設(shè)備：抽油桿、油管及其附件；（3）地下設(shè)備：抽油泵及其配套工具；（4）地層、流體。二、有桿抽油系統(tǒng)第九頁(yè)，共56頁(yè)。

電動(dòng)機(jī)通過皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)減速箱輸入軸上的大皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)。經(jīng)減速箱減速后，由四連桿機(jī)構(gòu)把減速箱輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橛瘟后H頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。用驢頭帶動(dòng)光桿和抽油桿作上下往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)。通過抽油桿再將這個(gè)運(yùn)動(dòng)傳給井下抽油泵中的柱塞第十頁(yè)，共56頁(yè)。主要組成:泵筒(外筒和襯套)、柱塞及游動(dòng)閥(排出閥)和固定閥(吸入閥)分類:

按照抽油泵在油管中的固定方式可分為：管式泵和桿式泵第十一頁(yè)，共56頁(yè)。A-管式泵B-桿式泵管式泵(隨油管入井)：外筒和襯套在地面組裝好接在油管下部先下入井內(nèi)，然后投入固定閥，最后再把柱塞接在抽油桿柱下端下入泵內(nèi)。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但檢泵時(shí)必須起出油管，故下泵深度不能很大。桿式泵（隨抽油桿入井）：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)先裝在油管預(yù)定深度(下泵深度)上的卡簧固定在油管上。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但檢泵時(shí)不需要起油管，故適用于下泵深度大。第十二頁(yè)，共56頁(yè)。泵的工作原理：抽油桿柱帶著柱塞向上運(yùn)動(dòng)，柱塞上的游動(dòng)閥受油管內(nèi)的液柱壓力而關(guān)閉，井口排出液體。A-上沖程①上沖程泵內(nèi)壓力降低，固定閥打開，泵吸入液體。第十三頁(yè)，共56頁(yè)。B-下沖程②下沖程柱塞下行，固定閥在重力作用下關(guān)閉。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。柱塞下部的液體通過游動(dòng)閥進(jìn)入柱塞上部，泵排出液體。第十四頁(yè)，共56頁(yè)。游梁式抽油機(jī)的組成：動(dòng)力機(jī)構(gòu)：驅(qū)動(dòng)與控制設(shè)備；

傳動(dòng)系統(tǒng)：

換向機(jī)構(gòu)——工作機(jī)構(gòu)；

輔助裝置：平衡裝置；

井口裝置；

調(diào)沖程裝置；

調(diào)沖次裝置；

制動(dòng)裝置；第十五頁(yè)，共56頁(yè)。1、懸繩器作用：將鋼絲繩及光桿連成一體；安放示功儀，測(cè)懸點(diǎn)示功圖。第十六頁(yè)，共56頁(yè)。（1）驢頭弧面半徑R應(yīng)等于前臂長(zhǎng)度；（2）圓弧面長(zhǎng)度應(yīng)為：S弧=（1.2~1.3）Smax，Smax為懸點(diǎn)最大沖程長(zhǎng)度（為保證在一定沖程長(zhǎng)度下，將圓弧運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)）；（3）修井：水平軸翻轉(zhuǎn)驢頭和垂直軸側(cè)轉(zhuǎn)驢頭。驢頭——鋼板焊接，作用是將游梁（搖桿）前端的往復(fù)圓弧運(yùn)動(dòng)變?yōu)槌橛蜅U的垂直往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。第十七頁(yè)，共56頁(yè)。側(cè)轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)軸）式驢頭的側(cè)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)第十八頁(yè)，共56頁(yè)。游梁用型鋼焊接結(jié)構(gòu)或用普通工字鋼制成。通過短軸和軸承支在支架上，游梁負(fù)擔(dān)抽油機(jī)的全部載荷，所以要有足夠的強(qiáng)度和剛度。常用游梁結(jié)構(gòu)：型鋼焊制的游梁；游梁型鋼焊接結(jié)構(gòu)第十九頁(yè)，共56頁(yè)。橫梁一般用型鋼或者焊接制成;連桿一般用無縫鋼管;單獨(dú)橫梁結(jié)構(gòu)（弓形）連桿結(jié)構(gòu)軸承架上端連桿頭下端連桿頭（裝有滾動(dòng)軸承的曲柄銷）（無轉(zhuǎn)動(dòng)銷與橫梁相連）第二十頁(yè)，共56頁(yè)。抽油機(jī)的載荷特點(diǎn)：由于游梁式抽油機(jī)上、下沖程載荷不均勻（上沖程時(shí)，驢頭提起抽油桿柱和油柱；下沖程時(shí)，抽油桿依靠自重就可以下落），這就使電機(jī)做功極不均勻。

為了使上、下沖程電機(jī)作功均勻，兼顧減速機(jī)、四桿機(jī)構(gòu)、抽油桿等的壽命，必須采用平衡重結(jié)構(gòu)。平衡原理：上沖程、下沖程平衡方式：機(jī)械平衡、氣平衡。機(jī)械平衡中的平衡重結(jié)構(gòu)類型：

(1)游梁平衡重：裝在游梁尾部，一般作成片狀，調(diào)整時(shí)用人力安裝或拆卸平衡重；（輕型抽油機(jī)）

(2)曲柄平衡重：在曲柄上，廣泛使用偏心重結(jié)構(gòu)（重型抽油機(jī)）

(3)復(fù)合平衡重：第二十一頁(yè)，共56頁(yè)。偏心重結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）制造容易；（2）調(diào)整較困難，曲柄與配重之間有導(dǎo)軌和擋塊，松開緊固螺釘，即可調(diào)整。第二十二頁(yè)，共56頁(yè)。第二十三頁(yè)，共56頁(yè)。7、剎車機(jī)構(gòu)用于停車時(shí)控制懸點(diǎn)所在位置；維修時(shí)，安全保護(hù)。第二十四頁(yè)，共56頁(yè)。8、支架

支架結(jié)構(gòu)：常用型鋼焊接；特輕型抽油機(jī)：一根圓管重型抽油機(jī)：三腿或者四腿的行架第二十五頁(yè)，共56頁(yè)。一、抽油機(jī)基本參數(shù)：1、懸點(diǎn)的最大允許載荷Pmax：2、懸點(diǎn)最大沖程長(zhǎng)度Smax；3、懸點(diǎn)最大沖程次數(shù)nmax；4、減速箱曲柄軸最大允許扭矩Mmax

抽油機(jī)的功能:從一定井深處抽出一定數(shù)量的原油。井深和產(chǎn)量就標(biāo)志著抽油機(jī)的工作能力。第二十六頁(yè)，共56頁(yè)。2、懸點(diǎn)最大沖程長(zhǎng)度Smax：懸點(diǎn)上行程或下行程運(yùn)動(dòng)的最大距離。最大沖程長(zhǎng)度決定了抽油機(jī)的產(chǎn)量、基本尺寸、重量。

目前，Smax=0.3m到6m,而應(yīng)用最廣的在4.8m以下。每臺(tái)抽油機(jī)具有3、4級(jí)沖程長(zhǎng)度?！锿ㄟ^調(diào)節(jié)曲柄半徑來調(diào)節(jié)沖程長(zhǎng)度。1、懸點(diǎn)的最大允許載荷Pmax：

包括靜載荷和動(dòng)載荷，取決于桿柱和油柱的重量。表明了：抽油機(jī)的承載能力；

最大下泵深度(泵徑一定)。懸點(diǎn)最大允許載荷Pmax=10～280kN。第二十七頁(yè)，共56頁(yè)。3、懸點(diǎn)最大沖程次數(shù)nmax：懸點(diǎn)每分鐘往復(fù)的最大次數(shù)當(dāng)泵徑一定時(shí),懸點(diǎn)的最大沖程次數(shù)nmax與最大沖程長(zhǎng)度Smax共同確定了抽油機(jī)的最大產(chǎn)量。

nmax=2～20min-1，我國(guó)nmax=12min-1

。抽油桿在每次沖程中，應(yīng)力變化一次，易發(fā)生疲勞破壞；★通過更換電動(dòng)機(jī)輸出軸小皮帶輪大小來改調(diào)節(jié)沖次。4、減速箱曲柄軸最大允許扭矩Mmax

曲柄扭矩與沖程、沖次、泵徑及下泵深度有關(guān)；特別是與最大沖程長(zhǎng)度Smax成正比。曲柄軸最大允許扭矩Mmax表明了：抽油機(jī)減速箱的承載能力、尺寸和重量。第二十八頁(yè)，共56頁(yè)。(1)根據(jù)懸點(diǎn)最大允許載荷Pmax

輕型：Pmax≤30kN

中型：30kN＜Pmax≤100kN

重型：Pmax＞100kN游梁式抽油機(jī)分類方法：

基本參數(shù)；結(jié)構(gòu)形式；平衡方式1、按基本參數(shù)分類第二十九頁(yè)，共56頁(yè)。第三十頁(yè)，共56頁(yè)。第三十一頁(yè)，共56頁(yè)。(a)常規(guī)型抽油機(jī)(b)異相型—異相曲柄平衡抽油機(jī)按結(jié)構(gòu)形式不同：游梁式抽油機(jī)分為

常規(guī)型、異相型和前置型。(c)前置型抽油機(jī)區(qū)別：?jiǎn)?兩側(cè)沖程偏置角極位夾角第三十二頁(yè)，共56頁(yè)。

常規(guī)型游梁式抽油機(jī)目前油田使用最廣，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：（1）驢頭和四連桿機(jī)構(gòu)分別位于游梁支點(diǎn)的兩側(cè)；（2）對(duì)稱循環(huán)：曲柄軸中心基本位于游梁尾軸承的正下方，上下沖程運(yùn)行時(shí)間相等。

異相（曲柄平衡）型游梁式抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：（1）驢頭和四連桿機(jī)構(gòu)分別位于游梁支點(diǎn)的兩側(cè)；（2）非對(duì)稱循環(huán)：曲柄軸中心與游梁尾軸承存在一定的水平距離（存在較大的極位夾角），使得上沖程的曲柄轉(zhuǎn)角明顯大于下沖程，從而降低了上沖程的運(yùn)行速度、加速度和動(dòng)載荷，達(dá)到減小抽油機(jī)載荷；（3）曲柄平衡重重心線與曲柄中心線存在偏置角（滯后角），達(dá)到節(jié)能的目的。

前置型游梁式抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：（1）驢頭和曲柄搖桿機(jī)構(gòu)都位于支架的前方；（2）非對(duì)稱循環(huán)：極位夾角存在，所以這種抽油機(jī)上沖程運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)于下沖程運(yùn)行時(shí)間，從而降低了上沖程的運(yùn)行速度、加速度和動(dòng)載荷，懸點(diǎn)載荷下降10%，利于減少抽油桿的事故；（3）在相同曲柄半徑下，以游梁總長(zhǎng)為回轉(zhuǎn)半徑，增加了沖程長(zhǎng)度；第三十三頁(yè)，共56頁(yè)。圖9-2常規(guī)型游梁抽油機(jī)結(jié)構(gòu)圖1-剎車裝置;2-電動(dòng)機(jī);3-減速箱皮帶輪;4-減速箱;5-輸入軸;6-中間軸;7-輸出軸;8-曲柄;9-連桿軸;10-支架;11-平衡重;12-連桿;13-橫梁軸;14-橫梁;15-平衡板;16-游梁;17-支架;18-驢頭;19-暴繩囂;20-井口密封盒;21-出油三通;22-底盤3、按平衡方式分類按平衡方式，游梁式抽油機(jī)分為：機(jī)械平衡;氣動(dòng)平衡。第三十四頁(yè)，共56頁(yè)。前置式抽油機(jī)分為機(jī)械平衡與氣動(dòng)平衡機(jī)械平衡第三十五頁(yè)，共56頁(yè)。CYJ12—3.3—70

H(B，Y，F(xiàn)，Q)游梁式抽油機(jī)系列代號(hào)CYJ-常規(guī)型CYJQ-前置型CYJY-異相型驢頭懸點(diǎn)最大允許載荷，10kN懸點(diǎn)最大沖程長(zhǎng)度，m減速箱曲柄軸最大允許扭矩,kN·m平衡方式代號(hào)B：曲柄平衡Y：游梁平衡F：復(fù)合平衡Q：氣動(dòng)平衡減速箱齒形代號(hào)，H為點(diǎn)嚙合雙圓弧齒輪，省略漸開線人字齒輪例如：CYJ10-3-53HBCYJY10-3-53HF

游梁抽油機(jī)已經(jīng)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化；用類型代號(hào)、規(guī)格代號(hào)、其他代號(hào)等標(biāo)注。第三十六頁(yè)，共56頁(yè)。四、抽油機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)常規(guī)型：驢頭和曲柄搖桿機(jī)構(gòu)分別位于支架前后兩側(cè)。

平衡方式：曲柄平衡、游梁平衡、復(fù)合平衡。1、常規(guī)結(jié)構(gòu)游梁式抽油機(jī)：常規(guī)型和前置型第三十七頁(yè)，共56頁(yè)。（1）異相抽油機(jī)；（2）下偏杠鈴抽油機(jī)；（3）懸掛偏置抽油機(jī)；（4）調(diào)徑變矩抽油機(jī)；（5）大擺角抽油機(jī)（低矮型機(jī)）；（6）雙驢頭抽油機(jī)；（7）隨動(dòng)游梁平衡抽油機(jī)；（8）單曲柄低沖次節(jié)能型抽油機(jī)；2、節(jié)能型游梁式抽油機(jī)節(jié)能型游梁式抽油機(jī)種類較多，如抽油機(jī)是否節(jié)能，即電機(jī)耗電量—平衡性能決定的曲柄軸靜扭矩。平衡改進(jìn)減速裝置改進(jìn)第三十八頁(yè)，共56頁(yè)。（1）異相曲柄平衡抽油機(jī)：在常規(guī)游梁式抽油機(jī)的基礎(chǔ)上，水平偏移一定距離（懸點(diǎn)載荷減?。?，同時(shí)采用偏置曲柄平衡裝置。

平衡：偏置平衡節(jié)能；動(dòng)載荷?。?）下偏杠鈴抽油機(jī)：在常規(guī)游梁式抽油機(jī)的基礎(chǔ)上，在游梁尾部增加杠鈴平衡裝置。

平衡：復(fù)合平衡節(jié)能。第三十九頁(yè)，共56頁(yè)。（3）懸掛偏置抽油機(jī)：在前置式抽油機(jī)的基礎(chǔ)上，增加了偏置配重（后驢頭）平衡和懸掛配重平衡（無曲柄平衡）。

平衡：懸掛偏置游梁復(fù)合平衡節(jié)能。（4）調(diào)徑變矩抽油機(jī)：在前置式抽油機(jī)的基礎(chǔ)上，游梁平衡取代曲柄平衡，并由直游梁變?yōu)閺澬陀瘟航Y(jié)構(gòu)（吊臂和游梁后臂的夾角和吊臂配重可調(diào)）；

平衡：游梁平衡節(jié)能。第四十頁(yè)，共56頁(yè)。（5）大擺角抽油機(jī)（低矮型機(jī)）：在常規(guī)游梁式抽油機(jī)的基礎(chǔ)上，采用曲柄偏置平衡方式，同時(shí)將游梁和驢頭做成一體，游梁/驢頭擺角可達(dá)90°。

平衡：偏置曲柄平衡節(jié)能；

游梁擺角大，整機(jī)高度降低約2m，結(jié)構(gòu)小，重量輕約18%。驢頭與游梁一體第四十一頁(yè)，共56頁(yè)。（6）雙驢頭式抽油機(jī)：增加一個(gè)后驢頭（變徑可變的圓弧狀的游梁后臂），和前驢頭組成雙驢頭；同時(shí)，游梁與橫梁之間采用了柔性件連接（曲柄—柔性連桿—搖桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)）；屬于變尺寸/參數(shù)的四桿結(jié)構(gòu)；。

平衡：曲柄平衡節(jié)能；變徑圓弧節(jié)能——負(fù)載大時(shí)（上沖程）游梁后臂長(zhǎng)，負(fù)載小時(shí)（下沖程）游梁后臂短的工作狀態(tài)。

第四十二頁(yè)，共56頁(yè)。(7)隨動(dòng)游梁平衡抽油機(jī)：采用和常規(guī)游梁式抽油機(jī)相同的電機(jī)、皮帶傳動(dòng)和減速機(jī)，不同：平衡系統(tǒng)安裝在游梁前臂（去掉原來的曲柄平衡，通過連桿帶動(dòng)裝有偏置配重的搖桿）

平衡：隨動(dòng)游梁平衡，平衡效果加強(qiáng)。第四十三頁(yè)，共56頁(yè)。（8）單曲柄低沖次節(jié)能型抽油機(jī)：平衡：?jiǎn)吻鷻C(jī)構(gòu)使整機(jī)結(jié)構(gòu)小，重量輕；

采用具有大傳動(dòng)比的擺線針輪減速器，適合低沖次的游梁式抽油機(jī)開采低滲透、低產(chǎn)井的需要。213567813141520A91819101221201819151312第四十四頁(yè)，共56頁(yè)。在基本保持常規(guī)游粱式抽油機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，采用多桿機(jī)構(gòu)研制新型游粱式抽油機(jī)，以達(dá)到增加沖程長(zhǎng)度和節(jié)能的目的。3、多桿機(jī)構(gòu)游梁式抽油機(jī)

（1）六桿旋轉(zhuǎn)驢頭抽油機(jī)；（2）擺桿抽油機(jī)；（3）雙搖桿機(jī)構(gòu)增程抽油機(jī)；（4）繩輪增程旋轉(zhuǎn)驢頭抽油機(jī)。第四十五頁(yè)，共56頁(yè)。沖程換向機(jī)構(gòu)：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)與雙搖桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)；

平衡裝置：偏置曲柄平衡或復(fù)合平衡。

懸點(diǎn)位移組成/增程原理/：懸點(diǎn)隨游梁擺動(dòng)的位移與驢頭相對(duì)于游梁前端轉(zhuǎn)動(dòng)的位移；

優(yōu)點(diǎn)：偏置曲柄平衡節(jié)能、易實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程。(1)六桿旋轉(zhuǎn)驢頭抽油機(jī)第四十六頁(yè)，共56頁(yè)。(2)擺桿抽油機(jī)沖程換向機(jī)構(gòu)：導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)與雙搖桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)（在曲柄與連桿間增加了一個(gè)擺桿，曲柄上的滾輪牽動(dòng)擺桿槽內(nèi)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，擺桿繞支承點(diǎn)擺動(dòng)，通過連桿拉動(dòng)游梁驢頭轉(zhuǎn)動(dòng)）。

平衡裝置：曲柄(或偏置曲柄)平衡。優(yōu)點(diǎn)：游梁大擺角實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程。第四十七頁(yè)，共56頁(yè)。(3)雙搖桿機(jī)構(gòu)增程抽油機(jī)沖程換向機(jī)構(gòu)：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)與雙搖桿機(jī)構(gòu)串聯(lián)（增加了一套搖桿機(jī)構(gòu)，增大游梁擺角）；

平衡裝置：曲柄(或偏置曲柄)平衡、復(fù)合平衡。

優(yōu)點(diǎn)：節(jié)能、游梁擺角大、易實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程。第四十八頁(yè)，共56頁(yè)。(4)繩輪增程旋轉(zhuǎn)驢頭抽油機(jī)沖程換向機(jī)構(gòu)：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)與組合動(dòng)滑輪串聯(lián)（驢頭繞游梁自由轉(zhuǎn)動(dòng)，錨索繞過驢頭，實(shí)現(xiàn)倍增沖程）。

平衡裝置：曲柄(或偏置曲柄)平衡、復(fù)合平衡。

優(yōu)點(diǎn)：節(jié)能、游梁擺角大、易實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程。第四十九頁(yè)，共56頁(yè)。(1)曲柄—柔性連桿—天輪無游梁式抽油機(jī)4、無游梁式抽油機(jī)曲柄連桿無游梁