三次采油井抽油泵的研制与应用.pdf

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1、石油和化工设备-64-技术交流2016年第19卷三次采油井抽油泵的研制与应用周海芳，郎帆，曹芳（渤海石油装备新世纪机械制造有限公司，天津300280）[摘要]针对常规抽油泵在三次采油井中存在的进液阻力大、易偏磨、砂卡、井液腐蚀等问题，研制了一种新型抽油泵。该泵采用上部小泵、下部大泵串联结构，使柱塞总成产生下行反馈力；取消了固定阀，既减小了进液阻力，又可连接加重杆，增大杆柱下行力，减缓杆管偏磨。在上柱塞上端有数个径向冲砂孔，可防止砂子进入泵筒和柱塞间隙砂卡。柱塞总成中间采用浮动连接装置。泵组件采用防腐材料

2、，提高抗腐蚀能力。现场试验应用表明，该泵解决了常规泵存在的问题，应用效果较好。[关键词]三次采油；抽油泵；偏磨；反馈力；研制应用国内主要油田应用聚合物及三元复合驱技油井抽油泵，有效解决了常规抽油泵在三次采油术取得了明显增油效果，但同时，也使井液性质井中存在的早期失效问题。发生很大变化，机采井暴露出很多问题：井液黏1技术分析度增大导致油液进泵阻力大、抽油杆下行困难、[1]偏磨严重；井液腐蚀性增加，泵组件腐蚀严重；1.1结构碱在井液中的应用造成机采井结垢，导致频繁卡三次采油井抽油泵结构如图1所示，主要由上泵

3、。这些问题大大缩短了抽油泵的检泵周期，增泵筒、上柱塞（长柱塞）、下泵筒、下柱塞、旋加了作业工作量，严重影响原油生产和经济效转装置、进油阀、出油阀、加重杆接头等零件组益。为此渤海装备新世纪公司研制了一种三次采成。1-柱塞上阀罩；2-上泵筒；3-上柱塞（长柱塞）；4-下泵筒；5-出油阀罩；6-阀球；7-阀座；8-中间出油接头；9-拉杆接箍；10-管塞；11-进油阀罩；12-下柱塞；13-加重杆接头图1油管接箍和提升短节用于作业时连接吊卡，上行程时，大小柱塞总成随杆柱上行，工其上端连接专用油管和释放接头；柱塞

4、上阀罩连作环腔内油液压力升高，下游动阀副关闭，同时接脱节器，定位于密封短节上部。连接套和浮动上游动阀打开，油液通过上柱塞中心内孔和侧孔接头使柱塞总成形成浮动连接，防止柱塞与泵筒排入油管中；下冲程时，上下柱塞总成在杆柱重出现偏磨。该泵取消了固定阀，加重杆接头下端力、反馈力、加重杆重力作用下下行，同时在管可连接一定长度的加重杆，泵筒下接箍用于连接柱内油液压力作用下上游动阀副关闭，工作环腔尾管、筛管、丝堵。作者简介：周海芳（1979—），女，江苏人，2002年毕业于天津理工大学，大学本科，工程师。在渤海石油装

5、备新世纪机械制造有1.2工作原理限公司抽油泵制造厂从事抽油泵结构设计、金属材料热处理及腐蚀防护方面的研究工作。第5期周海芳等三次采油井抽油泵的研制与应用-65-内油液压力降低，下游动阀副打开，下柱塞浸入偏磨和减小杆柱下行阻力目的。油液中，油液进入工作环腔，直至下冲程结束。1.3主要技术参数[2]该泵采用上部小泵、下部大泵结构，增加了三次采油井抽油泵有Φ70/Φ38、Φ83/Φ44、反馈力；取消现有常规泵中的固定阀，可以在柱Φ95/Φ44等规格，技术参数如表1所示。塞下端配挂加重杆，增加杆柱下行力，达到减

6、缓表1排量系数密封段长度油管连接尺寸抽油杆连接尺寸加重杆连接尺寸泵径(mm)2冲程长度(m)(m•min/d)(m)(mm)(mm)(mm)φ69.85/φ38.103.8763～8.50.9～1.573φ19φ28φ82.55/φ44.455.4723～8.50.9～1.589φ22φ32φ95.25/φ44.458.0263～8.50.9～1.589φ22φ352关键技术及创新点2.1整体结构设计(1)采用上部小泵，下部大泵结构，取消固定阀，增加下行力能够减小下行程时抽油杆的弯曲变形，降低中和点，达

7、到减缓偏磨目的。(2)同时下行程时受浮力减小以及液注重量作用在小柱塞上的双重影响，均使悬点载荷增加，旋转装置电机能耗相应减少，实现提高泵效、降耗节能目的。(3)采用大泵在下流道大，可减少进油阻力，更加利于提高泵效。2.2旋转装置的设计管塞旋转装置包括拉杆接箍和管塞。拉杆接箍的上端固定安装有出油接头，拉杆接箍内孔为上大下小的阶梯孔，管塞的外圆为上大下小的阶梯轴。管塞的下端穿过拉管接箍内孔，管塞上端头部位于拉管接箍上部内孔中，在径向没有固定约束，实现了上柱塞与下柱塞之间的活动连接，使柱塞在抽汲过程中相对于泵

8、筒自动旋转，能够有效消除柱塞与泵筒之间的偏磨。2.3长柱塞的结构设计拉杆接箍携带的砂子在液力冲击作用下，不易沉积在泵筒和柱塞内造成卡泵。2.4泵筒和柱塞的配合设计2.4.1上泵筒和上柱塞的配合设计采用长柱塞、短泵筒结构，在上下冲程过程中柱塞始终在泵筒外面，可有效避免工作和停抽时垢以及砂粒进入泵筒和柱塞的间隙中造成卡泵。在上柱塞上设置有数个径向出砂孔，油液中石油和化工设备-66-技术交流2016年第19卷在上冲程过程中，要保证上柱塞最下部完全