【采油】抽油泵的结构及工作原理
一、抽油泵的结构
抽油泵也称深井泵，它是有杆泵机械采油的一种专用设备。泵下在油井井筒中动液面以下一定深度，依靠抽油杆来传递抽油机动力，将原油抽出地面。
抽油泵按有无衬套分为组合式泵和整筒泵。组合式泵的工作筒内有数节衬套，有上下压紧接箍压紧；整筒泵的工作筒是一根无缝钢管，里面没有衬套。抽油泵按其在井中的安装方式及结构不同分为管式泵和杆式泵两种。
二、管式泵的结构及特点
管式泵安装在油管的下端是油管的延续部分。
1、管式泵的结构
管式泵由工作筒、活塞、游动阀和固定阀四部分组成。如图2-1（a）所示。
图2-1 抽油泵结构示意图
1-油管；2-锥形锁扣；3-活塞；4-游动阀；5-工作筒；6-固定阀；7-内工作筒；8-外工作筒
（1）、工作筒：由外管，衬套和上下压紧接箍组成。外管内装有多节同心圆柱管的衬套，上下两端靠压紧接箍压紧，上接箍连接油管，下接箍连接固定阀总成。
（2）、活塞：由无缝钢管制成的空心圆柱体，两头以螺纹连接游动阀。活塞外镀铬并有环状防砂槽。环状防砂槽的作用有两个：一是能储存少量的砂子，防止砂子磨损活塞和衬套表面。二是能储存少量油液，起到润滑作用。
（3）、游动阀：由阀球、阀座，开口阀罩组成。双阀管式泵一个游动阀装在活塞上端，三阀管式泵两个游动阀分别装在活塞的上、下端。
（4）、固定阀：由阀座、阀球和开口阀罩组成。
2、管式泵的特点
（1）、泵径较大，排量大，适用于产量高、含砂较高的浅井。
（2）、适用于产气量小的井。
（3）、结构简单、加工方便、价格便宜。
（4）、由于工作筒接在油管下端，所以修井检泵时需起油管，修井工作量大。
三、杆式泵的结构及特点
杆式泵有内、外两层工作筒，外工作筒接在油管的下端，内工作筒同活塞连接在油杆的下端，整体下到外工作筒内，由外工作筒内预先安装好的锥形锁扣固定。如图2-1（b）所示。
1、杆式泵的结构
（1）、带游动阀的活塞。
（2）、带固定阀的内工作筒。
（3）、锥形锁扣。
（4）、悬挂到油管下端的外工作筒。
2、杆式泵的特点
（1）、检泵方便，起出抽油杆即可。
（2）、泵径小，适用于产量低的深井。
（3）、泵在下井前可以试抽，从而保证了质量。
（4）、泵的结构较复杂，加工难度大，成本高。
（5）、不能用于易出砂的浅井，内外工作筒容易因砂卡而把泵卡在油管内。
四、抽油泵的工作原理
上冲程：活塞上行，游动阀关闭，泵筒内压力下降，当泵筒内压力低于泵入口处压力时，固定阀打开，液体进入泵内，同时井口排出活塞让出泵筒体积的液体。
下冲程：活塞下行，泵筒内压力升高，游动阀打开，固定阀关闭，液体从泵内排出到活塞以上的油管中，同时井口排出光杆进入的液体体积，如图4-1所示。
图4-1 泵的工作原理图
1-游动阀；2-活塞；3-衬套；4-固定阀
五、抽油泵的理论排量
1、相关概念
（1）、冲程：抽油机工作时，光杆（活塞）在驴头的带动下，上下往复运动一次叫一个冲程。光杆运动的最高点到最低点之间的距离叫冲程长度。
（2）、冲数：光杆每分钟上下往复的次数（或抽油泵活塞在工作筒内每分钟往复运动的次数）叫冲数。
2、泵的理论排量
根据泵的工作原理可知，泵在一个冲程内完成进油与排油的过程。在理想情况下，活塞上下运动一次进入和排出的液体体积等于活塞让出的体积V。
活塞上形成吸入泵内的液体体积为：
V=fpS
活塞上行程排出井外的液体体积为：
V1=（fp-fr）S
活塞下行程排出井外的液体体积为：
V2=frS
活塞一个冲程排出井外的液体体积为：
V=V1+V2=fpS
泵的每日理论排量为：
Q=1440fp×S×n=K×S×n
K=1440fp
式中，
Q——泵的理论排量，m³/d；
fp——活塞的截面积，㎡，查表5-1得出；
fr——光杆的截面积，㎡；
S——光杆的冲程长度，m；
n——冲数，次/min；
K——泵的排量系数，查表5-1得出。
表5-1 抽油泵的排量系数
|
泵径 mm |
28 |
32 |
38 |
43 |
44 |
56 |
70 |
83 |
|
活塞截面积 10-4m2 |
6.15 |
8.04 |
11.34 |
14.52 |
15.20 |
24.63 |
38.48 |
54.10 |
|
K |
0.89 |
1.16 |
1.63 |
2.09 |
2.19 |
3.54 |
5.54 |
7.79 |
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