演講人：日期:抽油機基礎(chǔ)知識目錄CATALOGUE01概述與分類02主要類型介紹03結(jié)構(gòu)與核心組件04工作原理詳解05安裝與維護規(guī)范06安全與標準要求PART01概述與分類定義與基本概念抽油機是通過地面動力驅(qū)動井下泵筒往復運動，將原油從井底舉升至地面的關(guān)鍵設備，其工作原理基于曲柄連桿機構(gòu)或液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)換動能。機械采油核心設備典型抽油機由電機、減速箱、曲柄平衡塊、游梁、驢頭、懸繩器等部件構(gòu)成，其中游梁式抽油機（俗稱“磕頭機”）是最常見的類型。結(jié)構(gòu)組成衡量抽油機性能的核心參數(shù)包括沖程、沖次、載荷利用率及系統(tǒng)效率，優(yōu)化這些參數(shù)可降低能耗并提高采收率。能量效率指標常規(guī)油田開發(fā)在頁巖油、致密油等非常規(guī)資源開發(fā)中，抽油機配合水力壓裂技術(shù)實現(xiàn)經(jīng)濟性開采。非常規(guī)資源開采邊際油田與老井復產(chǎn)針對高含水期老油田或邊際油田，抽油機因其低成本和易維護特性成為首選設備。廣泛應用于陸上中淺層油田的持續(xù)開采，尤其適用于低滲透、低產(chǎn)油井的穩(wěn)定生產(chǎn)。主要應用領(lǐng)域歷史發(fā)展背景早期機械采油（19世紀末）1885年美國誕生首臺蒸汽驅(qū)動抽油機，標志著機械采油時代的開端，隨后發(fā)展為皮帶傳動式結(jié)構(gòu)。游梁式抽油機標準化（20世紀中期）1930年代后，API標準推動游梁抽油機成為全球主流，中國于1950年代仿制蘇聯(lián)CKH系列并實現(xiàn)國產(chǎn)化。智能化與節(jié)能革新（21世紀）現(xiàn)代抽油機融合變頻控制、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測和AI算法，如直線電機抽油機和無游梁塔架式抽油機逐步推廣。PART02主要類型介紹游梁式抽油機1234結(jié)構(gòu)特點采用四連桿機構(gòu)實現(xiàn)往復運動，由電機、減速箱、曲柄、連桿、游梁及驢頭等核心部件組成，具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠的特點。廣泛應用于中低產(chǎn)油井，尤其適合稠油開采，可適應井深范圍500-3000米，沖程長度1.2-6米。適用場景能耗表現(xiàn)平衡度調(diào)節(jié)直接影響能耗，新型復合平衡裝置可降低峰值扭矩30%，實現(xiàn)節(jié)電15%-20%。維護要點需定期檢查減速箱潤滑油狀態(tài)、皮帶張緊度及軸承磨損情況，每2000小時需更換曲柄銷襯套。鏈條式抽油機傳動原理通過電機驅(qū)動鏈輪帶動環(huán)形鏈條運動，鏈條上的特殊滑塊帶動光桿實現(xiàn)上下往復，傳動效率可達85%以上。技術(shù)優(yōu)勢沖程長度可達8米以上，特別適用于深井和超深井開采，整機重量比游梁式輕40%，基礎(chǔ)投資減少25%。智能控制配備變頻調(diào)速系統(tǒng)可實現(xiàn)沖次無級調(diào)節(jié)（2-12次/分鐘），配合載荷傳感器可自動優(yōu)化運行參數(shù)。故障預防需重點監(jiān)控鏈條張緊裝置和導軌磨損，采用激光對中儀定期校正軌道平行度偏差不超過0.5mm/m。液壓式抽油機工作原理通過液壓泵站驅(qū)動液壓缸直接帶動抽油桿運動，系統(tǒng)壓力通常設計在21-35MPa范圍，可實現(xiàn)無級調(diào)速。性能特點沖程長度可動態(tài)調(diào)整（1-10米），換向沖擊小，特別適合海上平臺和敏感環(huán)境區(qū)域使用，噪音低于65分貝。節(jié)能技術(shù)采用蓄能器回收下行能量，配合變量泵控制可節(jié)能30%-45%，系統(tǒng)效率比傳統(tǒng)機型提高15個百分點。維護要求液壓油需每4000小時更換并定期檢測污染度（NAS8級以內(nèi)），液壓缸密封件每2年必須預防性更換。PART03結(jié)構(gòu)與核心組件動力驅(qū)動系統(tǒng)采用高扭矩電動機配合多級齒輪減速箱，將高速旋轉(zhuǎn)動力轉(zhuǎn)換為低速大扭矩輸出，確保抽油桿平穩(wěn)往復運動。通過變頻器調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)沖程頻率動態(tài)調(diào)整，適應不同油井產(chǎn)能需求并降低能耗。配備IP54防護等級外殼和強制風冷系統(tǒng)，保障電機在沙漠、海上等惡劣環(huán)境下長期穩(wěn)定運行。電動機與減速裝置變頻控制技術(shù)防護與散熱設計傳動轉(zhuǎn)換機構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線往復運動的核心部件，采用合金鋼鍛造曲柄銷與自潤滑軸承，承受交變載荷能力達200kN以上。曲柄連桿機構(gòu)通過優(yōu)化力學分布的箱型焊接結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)扭矩均勻傳遞，游梁擺角誤差控制在±0.5°以內(nèi)。游梁與橫梁總成配置高分子緩沖墊和萬向節(jié)，有效吸收沖擊振動，降低傳動系統(tǒng)磨損率30%以上。柔性連接組件010203平衡支撐裝置復合平衡塊系統(tǒng)采用鑄鐵與鉛復合材料配重塊，通過螺桿微調(diào)實現(xiàn)精確平衡，可將峰值扭矩波動抑制在額定值15%范圍內(nèi)。地基減震模塊集成橡膠隔震墊與混凝土阻尼基座，降低地面?zhèn)鬟f振動幅度，延長設備使用壽命。重載軸承支座使用雙列圓錐滾子軸承配合液壓預緊裝置，支撐力達50噸且具備自動補償磨損功能。PART04工作原理詳解曲柄連桿機構(gòu)驅(qū)動平衡塊通過對稱配重抵消抽油桿柱下行時的重力負荷，減少電機功率波動，確保運動平穩(wěn)性并降低能耗。平衡塊調(diào)節(jié)原理沖程與沖次控制沖程長度由曲柄半徑?jīng)Q定，沖次通過電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，兩者共同影響泵效，需根據(jù)油井產(chǎn)能動態(tài)調(diào)整參數(shù)。抽油機的往復運動由電動機通過減速箱帶動曲柄旋轉(zhuǎn)，曲柄通過連桿將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為驢頭的上下往復運動，從而帶動抽油桿柱和井下泵工作。往復運動機制能量傳輸過程電能-機械能轉(zhuǎn)換電動機將電能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)動能，經(jīng)減速箱降低轉(zhuǎn)速并增大扭矩后傳遞至曲柄，實現(xiàn)動力高效傳輸。桿柱載荷傳遞系統(tǒng)能量損耗抽油桿柱將地面往復動力傳遞至井下泵，克服液柱重力與摩擦阻力，推動原油進入油管并提升至地面。主要損耗包括傳動部件摩擦、桿柱彈性形變及井液黏滯阻力，需定期維護設備以減少效率損失。123抽油效率因素泵掛過深增加桿柱負荷，沉沒度過低易導致氣鎖，需優(yōu)化下泵深度以保證充滿系數(shù)。泵掛深度與沉沒度高黏度或含氣原油會增加流動阻力，需采用加熱、降黏劑或氣錨等措施改善泵效。實時監(jiān)測示功圖、電流曲線等數(shù)據(jù)，及時調(diào)整沖程、沖次或平衡塊位置以應對地層供液變化。井液物性影響抽油機型號、電機功率與油井產(chǎn)能不匹配會導致“大馬拉小車”或超負荷運行，需通過動態(tài)模擬選型。設備匹配性01020403工況監(jiān)測與調(diào)參PART05安裝與維護規(guī)范現(xiàn)場安裝步驟確保安裝場地地基平整且承載力達標，采用高強度螺栓固定抽油機底座，并校驗水平度誤差不超過允許范圍。基礎(chǔ)混凝土需達到設計強度后方可進行設備吊裝。01040302基礎(chǔ)施工與固定使用專業(yè)吊裝設備將抽油機主體平穩(wěn)吊裝至基礎(chǔ)位置，調(diào)整游梁與井口的對中度，確保光桿垂直度偏差小于規(guī)定值，避免運行時產(chǎn)生偏磨或振動。設備吊裝與對中安裝電機及傳動裝置，調(diào)整皮帶張緊度至標準值，連接電氣線路并測試正反轉(zhuǎn)功能，確保控制系統(tǒng)與安全保護裝置聯(lián)動正常。動力系統(tǒng)連接空載試運行后逐步加載，監(jiān)測電流、振動、溫度等參數(shù)，調(diào)整平衡塊位置使上下沖程電流差值最小化，記錄運行數(shù)據(jù)作為后續(xù)維護基準。試運行與參數(shù)校準日常保養(yǎng)方法潤滑系統(tǒng)維護定期檢查減速箱、軸承等部位的潤滑油油位及品質(zhì)，按周期更換或補充符合標號的潤滑油，清理油污和雜質(zhì)，防止因潤滑不良導致部件磨損。關(guān)鍵部件緊固與檢查每日巡檢螺栓、銷軸等連接件的緊固狀態(tài)，及時處理松動或變形問題；檢查皮帶磨損情況，調(diào)整或更換達到磨損極限的皮帶。清潔與防腐處理清除抽油機表面的油污、塵土及銹蝕，對裸露金屬部位噴涂防腐涂料，電氣元件需防潮防塵，延長設備使用壽命。運行數(shù)據(jù)記錄與分析記錄每日運行時的電流、壓力、異響等數(shù)據(jù)，通過趨勢分析預判潛在故障，制定針對性維護計劃。常見故障排查異響與振動異常若抽油機運行時出現(xiàn)異常噪音或振動，需檢查軸承是否損壞、螺栓是否松動、平衡塊是否偏移，或是否存在地基沉降導致的設備傾斜問題。01電機過熱或過載排查電機散熱系統(tǒng)是否堵塞，皮帶是否過緊或打滑，負載是否超出設計范圍，必要時需調(diào)整平衡或更換大功率電機。光桿斷脫或偏磨檢查光桿材質(zhì)是否達標、井口對中是否偏移，以及懸繩器是否磨損；長期偏磨需重新校準抽油機安裝位置或更換耐磨部件。控制系統(tǒng)失靈針對電控柜報警或啟停故障，檢查線路接觸是否良好、傳感器是否失效，并測試過載保護裝置能否正常觸發(fā)復位功能。020304PART06安全與標準要求操作安全規(guī)程設備啟動前檢查操作人員需全面檢查抽油機各部件狀態(tài)，包括緊固件是否松動、潤滑系統(tǒng)是否正常、傳動裝置有無異常磨損，確保設備處于安全運行條件。個人防護裝備使用作業(yè)時必須穿戴防滑鞋、安全帽、防護手套及護目鏡，高空作業(yè)需系安全帶，避免機械傷害或墜落風險。緊急停機流程熟悉緊急停機按鈕位置及操作步驟，遇到異常振動、異響或泄漏時立即停機，并上報維修部門進行故障排查。行業(yè)合規(guī)標準機械安全認證要求載荷與疲勞測試標準抽油機需通過ISO13732-1機械安全認證，確保設計符合防夾傷、防擠壓等安全規(guī)范，關(guān)鍵部件需具備CE或API標識。電氣系統(tǒng)防護等級電機及控制柜需滿足IP54及以上防護標準，防止粉塵和液體侵入，電纜布線應符合IEC60079防爆區(qū)域規(guī)定。抽油機懸點載荷需通過API11E標準測試，平衡塊、游梁等承重部件需