【7A文】抽油泵及井控装备介绍.ppt

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抽油泵及井控装备介绍 主要内容抽油泵的种类及特点抽油泵失效原因分析井控装备介绍 抽油泵的种类◇整筒抽油泵◇防砂泵◇悬挂(加固)泵◇杆式泵◇抽稠泵◇斜井泵 抽油泵的种类◇双作用泵◇AOC特种合金抽油泵◇柔性金属泵◇AOF双向保护抽油泵◇并联泵 整筒抽油泵管式抽油泵由泵筒总成、柱塞总成、固定阀总成三部分组成。工作原理：上冲程时，柱塞下的下泵腔容积增大，压力减小，固定阀在其压差的作用下打开；与此同时，游动阀在其压差的作用下关闭，柱塞上面上泵腔内的原油沿油管排到地面。下冲程时，柱塞下面的下泵腔容积减小，压力增大，固定阀在其压差的作用下关闭；与此同时，游动阀在其压差的作用下打开，柱塞下面的下泵腔内的原油沿柱塞内孔进入上泵腔。 特点：能适应长冲程、高光杆速度和深抽的需要，具有泵效高、排量大、耐磨损、耐腐蚀、检泵周期长、维修方便等优点。主要产品——整筒抽油泵 产品规格及主要特性泵径：φ28.575---107.95mm。泵筒处理方式：内孔表面渗碳，硬度HRC58—HRC66；内孔表面镀铬，硬度HRC67—-HRC71。泵筒长度：3—10.5米。柱塞处理方式：合金粉喷焊、镀铬。柱塞长度：常规柱塞，0.6—1.8米；加长柱塞，1.8—7.5米。 主要产品——管式抽油泵系列1、常规管式泵：◇规格多，新增加了Φ50.8、Φ63.5两种规格。◇冲程可以达到8.5米，可以与长冲程抽油机匹配。◇泵筒柱塞硬化方式多样，零件材料（碳钢、合金钢、不锈钢、司太利合金）多样，可匹配不同井况（腐蚀井、深井、斜井等）。 2、固定阀可拔式管式泵（API结构）：●作业时通过下放柱塞，使固定阀拔出器与固定阀罩对接，上提抽油杆即可将固定阀提出。●在不起油管的情况下，将固定阀拔出，进行检修、更换；●可以进行正洗井作业，与反洗井相比，减少了洗井液的使用量，减少了对油层的污染。●不需配泄油器，将固定阀拔出即可泄油。●使用方便，减少了检泵作业时间，降低了作业成本。主要产品——管式抽油泵系列 特点：●检泵时不需起下油管，作业方便，适用于深井；●减少了油管的上卸扣操作，延长油管的使用寿命；●泵体可以绕固定装置摆动，适用于斜井。泵径：φ28.575---φ63.5mm。主要产品——杆式抽油泵系列 1、定筒式顶部固定杆式泵：支承密封装置固定在泵的顶部，排出的液体能够把顶部与油管间的残砂及时冲刷干净，可用于含砂井开采；泵筒受油液内涨压力作用，会增大泵筒与柱塞制造间隙，因此不适用于较深井。主要产品——杆式抽油泵系列 2、定筒式底部固定杆式泵：由支承装置在泵的底部固定，泵筒受力状况好，泵隙变化小，适用于深井。砂子容易积存在泵筒和油管的环形空间内，不适用于含砂井。主要产品——杆式抽油泵系列 主要产品——杆式抽油泵系列3、单端双卡杆式泵：锚定力大，密封可靠。 主要产品——防砂抽油泵系列沉砂式防砂泵：●砂粒可通过沉砂外管沉入泵下尾管中。●泵筒上部装有挡砂滑块，停泵时可防止砂粒进入泵筒与柱塞之间造成卡泵。●规格：φ38、φ44、φ57。在正常的抽汲过程中，排出到泵上部的井液把大部分较小颗粒的砂粒带到地面，而较大颗粒砂粒，在下沉过程中，被滑阀遮挡，不能落回泵筒，它们通过外筒与内筒之间的环形通道沉到泵下面的沉砂管内。若因故停抽，滑阀使泵筒上端关闭，泵上方管内井液中的砂粒，也通过环形通道下沉到沉砂管内。所以这种抽油泵能在抽汲和停抽时有效防止砂卡和砂埋抽油泵。由于其结构和常规泵不同，切记在下泵作业时，防砂泵下部管柱不能下筛管或喇叭口，必须带丝堵！ 主要产品——防砂抽油泵系列长柱塞防砂泵：●采用长柱塞、短泵筒结构，长柱塞的搅动防止砂粒沉积。●柱塞上阀罩始终处于泵筒外，防止砂粒进入泵筒与柱塞间隙。●砂粒可通过沉砂外管沉入泵下尾管中。●规格：φ32、φ38、φ44、φ57。 主要产品——防砂抽油泵系列动筒式防砂泵：●泵筒随抽油杆做往复运动，柱塞固定，泵筒的搅动防止砂粒沉积。●停泵时，泵筒上部的游动阀可防止砂粒进入泵筒与柱塞之间造成卡泵。●砂粒可通过沉砂外管沉入泵下尾管中。●规格：φ32、φ38、φ44、φ57。 主要产品——防砂抽油泵系列等径柱塞防砂泵：●价格与同规格的常规泵相同。●柱塞组件直径完全相同，防止砂粒沉积在泵筒与柱塞缩径之间造成卡泵。●规格：与常规泵相同。 主要产品——抽稠泵系列强启闭抽稠泵：●游动阀采用强启闭环形阀结构，机械强制开闭，解决了阀副在稠油中开闭滞后及在含气井中的气锁问题。●柱塞总成装有刮砂块，适用于含砂井。●规格：φ38以上泵径。 主要产品——悬挂泵系列悬挂过桥抽油泵：●外管承受因悬挂尾管、锚定油管锚、座封封隔器产生的拉伸力，改善泵筒受力状况，防止泵筒弯曲变形和卡泵现象发生；●结构简单、工作可靠、泵挂深度大、作业方便，可充分满足深抽的需要。●规格：φ32、φ38、φ44、φ57。 主要产品——悬挂泵系列倒置悬挂抽油泵：●外管承受因悬挂尾管、锚定油管锚、座封封隔器产生的拉伸力，改善泵筒受力状况，防止泵筒弯曲变形和卡泵现象发生；●泵筒内外受力均匀，泵隙变化小，适用于深井中。●结构简单、工作可靠、泵挂深度大、作业方便，可充分满足深抽的需要。●规格：φ32、φ38、φ44、φ57。 主要产品——斜井泵系列斜井抽油泵：●增加了外工作筒，改善了受力状况，避免了泵筒的弯曲变形。●增加了柱塞旋转器，柱塞在抽汲过程中相对于泵筒自动旋转，消除了柱塞与泵筒之间的偏磨现象。●采用了具有导向筋结构的流线型阀罩，解决了抽油泵以较大倾斜角安装时阀球关闭滞后的问题。●可在倾斜角达45°的井中使用。●规格：φ38、φ44、φ57、φ70。 主要产品——斜井泵系列斜井抽油泵（A型）：●增加了外工作筒，改善了受力状况，避免了泵筒的弯曲变形。●增加了柱塞旋转器，柱塞在抽汲过程中相对于泵筒自动旋转，消除了柱塞与泵筒之间的偏磨现象。●采用了具有导向筋结构的流线型阀罩，解决了抽油泵以较大倾斜角安装时阀球关闭滞后的问题。●可在倾斜角达45°的井中使用。●规格：φ38、φ44、φ57、φ70。 主要产品——斜井泵系列斜井抽油泵（B型）：采用常规抽油泵结构：1、泵筒为加厚泵筒（壁厚为8、10mm），以增加其强度，内孔镀铬处理（利用其高硬度≥HRC66、耐磨性好的特点）；2、柱塞采用高硬度柱塞≥HRC58，增加其耐磨性；3、阀罩为导向筋结构，保证阀球起闭及时，减少泵效损失。适用于各种泵径的抽油泵，适用于井斜不大于35°油井。 主要产品——双作用泵系列双作用抽油泵：●在一个冲程中，柱塞总成的下腔和上腔分别完成进液和出液，实现了双作用的目的。●增大了排量，与同排量的螺杆泵相比，成本大大降低。与电潜泵相比，成本与能耗都大幅下降。●规格：φ57/38、φ70/44、φ83/44、φ95/44。●主要销往冀东油田，用量102台。 （1）柱塞整体结构该泵突破了抽油泵传统的柱塞结构，采用相互完全独立的多级密封单元结构柱塞，各级之间相互独立，并强开强闭，具有防气功能。柱塞密封单元与中心杆及杆柱之间处于游离状态，用于大斜度井及水平井采油时，杆柱的偏心力作用于导向块，由导向块承受偏磨，可有效消除井下泵密封单元的偏磨。柔性金属泵技术原理 （2）密封结构单级密封单元采用非接触式弹性间隙密封，由新研制的特殊弹性金属材料制造的密封单元结构短，具有不易砂卡的特点，采用非接触式弹性间隙密封，当砂粒进入柱塞与泵筒之间并形成卡泵趋势时，柱塞可以产生一定的弹性变形，避免卡泵，并可以避免砂粒对泵筒及柱塞外表面的损伤，延长检泵周期。技术原理同时，在出砂条件下可以缩小柱塞与泵筒之间的配合间隙，减小漏失量；多级密封单元结构允许将单元结构上端设计为锐角，起刮砂作用，能够最大限度减少沉降砂粒进入密封间隙的可能性。 （3）高泵效该泵柱塞整体在轴向和径向均具有柔性，柱塞与泵筒之间的密封间隙为弹性间隙，在液柱压力作用下，间隙值δ可自动补偿，液柱压力升高则密封间隙δ缩小，可以大幅度降低整泵的漏失量，提高泵效。技术原理 技术特点适用泵挂位置井斜达到80°，适用于大斜度井、水平井；携砂能力强，不砂卡，在不砂埋柱塞（泵）条件下均可保证正常生产，并可以在出砂条件下保持高泵效；泵效高：弹性间隙密封，密封间隙自动补偿，漏失量相对普通泵（同一间隙等级）降低1/2以上，提高泵效；柱塞整体结构为多级强开强闭，具有防气功能；适用泵挂深；检泵周期长，弹性间隙在出砂条件下可有效保护柱塞及泵筒工作表面。 技术参数（1）现有规格系列：φ32mm×3m、φ32mm×5m、φ38mm×3m、φ38mm×5m、φ44mm×3m、φ44mm×5m、φ57mm×3m、φ57mm×5m、φ70mm×5m、φ70mm×8m、φ83mm×8m、φ95mm×8m；（2）适应最大井斜角度：80°；（3）适应含砂量：在不砂埋柱塞情况下均可正常生产；（4）适应最大泵挂：3000m。 适用范围适用于常规油井、出砂油井、大斜度井、水平井、高含气油井、稀油井、稠油井、蒸汽吞吐井、蒸汽驱井、深井等多种类型的油井。 使用说明⑴将泵上端护帽及固定于护帽上的插接头由泵筒上接箍上卸掉，取出插接头，其他部分不得拆卸，随泵筒一起下井； (2)将插接头连接在杆柱的最下端下井，插接头之上必须下一根长度不小于整泵长度的与插接头扣型配套的抽油杆（φ38、φ44、φ57泵：6分杆；φ70泵：7分杆），并且插接头与该杆之间不得使用杆接箍和变扣。之后可以变其他杆；使用说明 (3)杆柱下到底后同普通泵一样上提管柱换光杆，当脱接器上提至释放接头位置时，脱接器及柱塞与杆柱脱开，但换完光杆后必须探到底方可保证杆柱与脱接器及柱塞可靠连接，之后上提防冲距，防冲距大小同普通泵，但要求准确。光杆可以反复调；(4)防冲距调好之后杆柱上提高度不得超过抽油机上死点，以免脱接器上行至释放接头位置柱塞与杆柱脱开。使用说明 规格φ38×5φ44×5φ57×5φ70×5泵筒外径（mm）57577083泵筒长度（m）7.27.27.27.2固定阀外径（mm）737389108固定阀连接扣21/221/221/23泵上连接扣（母扣）21/221/23（带变扣）3最大外径（泵上）898989108（变扣）108脱接器杆扣（母扣）6分6分6分7分脱接器插接头外径（mm）38384452释放接头最小通径（mm）40404961释放接头外径（mm）737389108泵总长（m）8.38.38.38.3柔性金属泵连接尺寸表使用说明 结构特点AOC特种合金抽油泵（防砂）防腐防砂型大流道阀（上游动阀）、柱塞、下游动阀、短泵筒、刮垢装置、加长管、进油阀、分流接头、外管等零部件组成。长柱塞短泵筒设计自动调节刮污片设计大流道阀设计沉砂通道的设计合金阀组的设计 AOC特种合金抽油泵主要技术参数泵径(mm)柱塞长度(m)冲程范围(m)泵常数连接油管规格(in)连接抽油杆规格(mm)最大外径(mm)Φ31.754.5-7.23-61.1421/2CYG15.9Φ89.5Φ38.14.5-7.23-61.64221/2CYG19.1φ107Φ44.454.5-7.23-62.23521/2CYG19.1φ107φ57.154.5-7.23-63.69421/2CYG19.1Φ116φ69.854.5-7.23-65.51831/2CYG22.2φ132.5AOC特种合金抽油泵（防砂） 稀油出砂、腐蚀结垢井；稠油蒸气吞吐出砂、腐蚀结垢井；最大井斜：40度（作业4区）最高井温：1500C；产出液含砂比例：≦10%；高气液比（大于80）油井不适用。AOC特种合金抽油泵（防砂）适用范围 搬运、装卸与储运起吊、装卸、人工搬运抽油泵时，要小心谨慎，慢起轻放，起吊平稳。严防碰撞、摔落，禁止把泵成捆吊装。油田现场拉运没有包装箱的抽油泵时，应使用专业送泵车，如果没有专业送泵车一定要用长挂车其泵体长出车槽尾部不得大于1米。要把泵牢牢固定在专用的支架上，并适当加垫支撑，泵筒支撑点不得少于三处，并均布，严禁重叠堆放且慢速行驶、不剧烈颠簸。抽抽泵一定要存放于干燥、清洁、通风的库房，严禁室外长期放置。由于某种原因要临时短期放在室外时，应保持原有护帽或包扎，并加以支垫。同时得有防晒、防雨、防潮措施。抽油泵在库内平放时，要设专用支架单层排放，并按类型、规格、长短划分，要求短泵支垫不少于二处，长泵支垫不应少于三处，以免泵筒变形。抽油泵在库内吊挂时，其吊挂设施必须坚固，泵体要与地面垂直，并与地面保持距离。 现场施工操作规程①要求作业井场整洁,避免砂子或其它物品掉入井内。井场上要有放置泵的泵架子，其支点至少是3个；②必须查看泵上的出厂标记及合格证，仔细检查泵筒有无弯曲，所有螺纹是否上紧,柱塞在泵筒内拉动与转动应灵活无阻滞；③在抽油泵下入前，应进行通井、探砂，如油井出砂，冲砂。如果套管变形严重，应把抽油泵下在套管变形段以上；④所有下井工具（油管、抽油杆等）下井前，必须用蒸汽刺干净；⑤要准确丈量下井油管、抽油杆。施工前准备 施工步骤及要求①搬家上井，用800C热水反洗井，观察半小时若不喷无溢流，拆井口起出原管柱；②下生产管柱时，先下高压丝堵及沉砂筒，沉砂筒的长度根据出砂情况而定，一般由2~5根油管（禁止接筛管）组成。然后再下泵筒及泵上油管，完井管柱下入进度30根/小时，下完油管后试压8~10Mpa，10分钟压降低于0.5Mpa为合格；③下柱塞（或脱接器）及抽油杆时一定要平稳操作,下放速度不超过30根/小时,严禁顿钻、溜钻，避免碰伤柱塞（或脱接器），碰泵时应轻放，碰泵后必须严格校对下井油管和抽油杆数据，确保柱塞进入泵筒；油管沉砂筒高压丝堵合金泵油层人工井底下井管柱参考示意图现场施工操作规程 施工步骤及要求④确认柱塞下到位后，上提防冲距，进行试抽，出油正常后调整抽油杆长度连接光杆，按0.7m/1000m的标准上提防冲距，安装井口，作业完毕，下井管柱参看右图；⑤下井油管、抽油杆在连接过程中，必须使用丝扣油或润滑脂，整合施工过程，严禁有任何脏物落入井中；⑥如果使用脱接器（φ57mm以上泵使用），碰泵后上提抽油杆，若载荷比以前有增加，说明脱接器对接成功，若载荷不变，说明脱接器对接失败。在调整好抽油杆长度，确认脱接器对接成功后，上提防冲距，试抽正常后，安装井口，作业完毕；⑦如果使用泄油器（油管泄油器），泄油器应接在泵上第3根油管的上部，控制块应接在柱塞上第1根抽油杆的上部；现场施工操作规程 现场二次使用注意事项由于抽油杆断脱、油管漏失等原因导致短期内起出的AOC特种合金抽油泵可二次使用，具体使用注意事项如下：1、首先用蒸汽刺洗起出的柱塞，包括上下游动凡尔总成和柱塞表面；2、起出的泵筒必须上部朝下倾斜放置，首先用蒸汽头伸入尾部刺洗沉砂通道及外泵筒表面，然后尾部接上丝堵，再从上部伸入刺洗泵筒和固定凡尔总成；3、然后把柱塞插入泵筒，试拉自如为合格；4、验泵时可以按照正常的下泵步骤，待下入泵上两根油管后，即可进行灌水试压，试压标准为打压8~10Mpa，10分钟压降低于0.5Mpa为合格；然后下入柱塞进行试抽出液为合格。 AOF双向保护抽油泵特点规格和普通抽油泵一样柱塞涂层材料经过优化匹配，使泵筒寿命延长,具有双向保护功能，使泵筒与柱塞一直保持“无间隙”凡尔座采用特殊材料制造，具有抗冲刷、抗冲击作用 柱塞涂层特点AOF双向保护抽油泵柱塞喷涂AOC－160M粉末，具有双向保护作用，减少磨损，大大提高泵效，是目前常规泵的理想换代产品。涂层材料中含有的减摩元素在摩擦过程中转移到泵筒表面，并以片状均匀分布，起到固体润滑及保护泵筒表面的作用。 AOF双向保护抽油泵特殊喷涂柱塞的设计双向保护作用阀组的设计柱塞加长管的设计结构组成与特点主要有上游动阀、柱塞、下游动阀、泵筒、固定阀等零部件组成。 普通稀油井、腐蚀井、深抽井；最大井斜：40度最高井温：1500C；最大泵深：3600M（38、32深抽泵）；AOF双向保护抽油泵适用范围 规格型号公称泵径（mm）柱塞长度（m）最大外径（mm）连接抽油杆（in）连接油管（in）泵常数冲程（m）20-125TH321.2-1.8733/423/81.14≤7.525-125TH3288.93/427/81.1420-150TH38733/423/81.6425-150TH3888.93/427/81.6420-175TH44733/423/82.2425-175TH4488.93/427/82.2425-225TH5788.93/427/83.6930-275TH701087/831/25.5035-325TH831167/847.7040-375TH95116141/210.26AOF双向保护抽油泵规格及参数AOF双向保护抽油泵 抽油泵失效原因分析-故障树 抽油泵失效原因分析-故障树 抽油泵失效原因分析-故障树 抽油泵失效原因分析-故障树 抽油泵失效原因分析-故障树 事件事件概率柱塞砂卡严重0.8496泵筒腐蚀磨损严重0.8021上出油阀罩接头断裂0.7981出油阀蜡卡严重0.7981柱塞蜡卡严重0.7981柱塞其它物卡0.7981柱塞未入工作筒0.7981柱塞防冲距过小0.7981进油阀罩接头松脱0.7941进油凡尔座松动0.7941抽油泵失效原因分析-故障树 抽油泵失效原因分析泵筒与柱塞的磨损柱塞的砂卡砂埋泵筒与柱塞的结垢泵筒与柱塞的变形泵筒与柱塞的腐蚀抽油泵的气锁凡尔总成的失效主要原因 抽油泵失效原因分析机械磨损（柱塞和泵筒）磨损磨粒磨损冲蚀磨损 抽油泵失效原因分析砂卡砂粒较多时，磨粒磨损的结果是柱塞上、下行力不足以克服砂粒对它的摩擦力，柱塞被锁在泵筒里，造成砂卡。 抽油泵失效原因分析腐蚀产出液中盐水,Cl－1,SO4-2,HCO3-1,CO3-2,二氧化碳、硫化氢、氧等腐蚀性介质,对抽油泵系统造成腐蚀破坏作用。 抽油泵失效原因分析结垢化学剂与地层内流体不配伍、与储层矿物及流体反应产生沉淀；在采出过程中温度和压力变化，溶解度降低导致结垢；腐蚀产物沉积的影响。结垢部位：柱塞，泵筒，阀体。 抽油泵失效原因分析尤其是蒸汽驱稠油井，井下温度超过250℃，柱塞与泵筒的热膨胀差使滑动间隙减小。由于活塞的热膨胀将使泵筒与柱塞的间隙减少值为：Δδ=Dα1Δt=0.09mmD柱塞外径;α1钢线膨胀系数11.3×10-6K-1;Δt柱塞与泵筒的温度差。变形 含气原油进入泵腔，在影响极端的情况下，造成固定阀和游动阀始终打不开，形成气锁。更有害的是因气锁而引起的“气击”，加速了抽油机、抽油泵、抽油杆柱、油管等设备的损坏。抽油泵失效原因分析气锁 抽油泵失效原因分析凡尔总成的失效凡尔罩失效断裂，发生于出油孔三条筋区域凡尔座失效密封面的磨沟(槽)凡尔球失效球变形、体积磨小、开裂 国内外抽油泵的现状我国各油田目前采用的有杆泵基本上沿用前苏联五十年代的产品。至今无论在结构、材料还是材料工艺方面均无大的改动，与近年来国外有杆泵的发展水平相比存在不少差距。国内解决的方法及存在问题 柱塞电镀铬层腐蚀剥落国内外抽油泵的现状 国内外抽油泵的现状FeC3,Fe(C)－＋渗碳层电化学腐蚀 国内外抽油泵的现状喷焊层电化学腐蚀 并联泵结构：该泵是由两台泵组成，上泵为配备特制环型进油阀的Φ95管式泵，下泵是Φ95双作用抽油泵，两泵通过接头联接。 工作原理：上泵是管式抽油泵，是单作用柱塞泵，也就是单向排液作功。下泵是双作用抽油泵，是活塞泵，是双向作用泵，也就是双向都排液作功。其原理是利用活塞把泵筒分成两个工作腔，上下两腔都设有进液阀和出液阀，上行程时上腔排液下腔进液，下行程时，下腔排液，上腔进液。一个冲程，上下两腔分别完成了进液和排液。 上冲程：A腔体积增大，出油阀1关闭，在沉没度压力作用下进油阀2开启向A腔进液。B腔体积缩小，出油阀6关闭，受压液体推开出油阀4排到油管D中至井口。C腔体积增大，在沉没度压力作用下进油阀5开启向C腔进液。D腔体积缩小，排液至井口。下冲程：A腔体积缩小，进油阀2关闭。受压液体推开出油阀1置换到油管D中，此冲程D腔增大，且增大体积略大于A腔缩小体积。B腔体积增大，出油阀4关闭，在沉没度压力作用下，进油阀3开启，B腔进液。C腔体机缩小，进油阀5关闭，受压液体推开出油阀6排到D腔中至井口。 下泵注意事项：1、检查脱接器是否完好。2、大钩起吊要平稳，建议用一档起吊，防止泵弯曲。3、建议泵下不带封隔器，防止将泵压弯变形。4、准确测量防冲距，泵挂500m，上提0.4m为宜。 感谢各位光临指导!