偏置阀式稠油抽油泵的研制与应用

针对常规抽油泵在斜井和稠油井中抽液存在下行阻力大、下行困难和泵效低以及因井斜造成杆柱磨损等严重影响油田正常生产的问题,研制了偏置阀式稠油抽油泵。该抽油泵采用等径刮砂柱塞、球阀弹簧自动复位和偏置进油阀结构,克服了现有液力反馈式稠油抽油泵的缺点和不足,而且具有下行阻力小、进油流道大、流程短、吸入性能好、阀球关闭及时、防砂卡和减磨等特点。500余井次的现场应用表明,该泵比常规泵泵效平均提高5%~10%,检泵周期延长8个月以上。     

旁通阀液力反馈抽油泵研究及应用

在稠油井以及偏磨井,由于抽油杆工作条件恶劣,在上冲程时抽油杆的拉应力增加; 而下冲程时阻力大,抽油杆柱的中和点之下处于受压状态,存在交变载荷,造成泵效低、杆管偏磨严重。通过分析井下抽油设备受力状态,对常规抽油泵结构进行了创新和改进,研制了一种旁通阀液力反馈抽油泵。该泵型采用液力反馈技术,为杆柱下行提供动力,克服稠油井、偏磨井井中杆柱下行摩阻,避免下行杆柱弯曲,同时提高泵的充满度,延长有杆泵系统的正常生产周期。泵阀采用弹簧复位球阀,柱塞两端设计防砂结构,适用于斜井、稠油井,并提高了泵效。     

液力平衡式防偏磨抽油泵的研制与应用

普通抽油泵在柱塞下行时阻力较大,致使杆柱屈曲变形严重,杆管间的偏磨问题突出。针对这一问题,研制了液力平衡式防偏磨抽油泵。该抽油泵下行时增加了作用在抽油杆柱上向下的液压反馈力,消除了普通抽油泵打开游动阀所需的下行阻力,有效减小了杆柱的弯曲变形,减缓了油井偏磨。现场应用25口井,作业成功率95%,平均泵效75.4%,延长检泵周期130d,取得了良好的应用效果。     

长柱塞耐砂泵筒偏磨原因分析及改进措施

长柱塞耐砂抽油泵具有长柱塞短泵筒和环空沉砂的独特结构,能有效解决出砂油井卡泵和泵漏造成检泵周期短的问题,但由于长柱塞属于细长大柔度压杆,下行过程易失稳弯曲偏磨泵筒,柱塞上端失稳挠曲的抽油杆产生的侧向力也会使长柱塞弯曲偏磨泵筒,加之长柱塞短泵筒结构导致泵筒磨损面短且固定不变这个薄弱点,导致泵筒易磨损加剧漏失甚至失效。通过对长柱塞耐砂泵筒偏磨原因进行分析,采取改进措施后,大大减小了泵筒漏失,在现场应用中取得了明显效果。     

大斜度井有杆泵举升配套技术的研究与应用

针对常规有杆泵在大斜度井中举升时,存在偏磨导致管杆断脱严重、杆柱下行阻力大和泵效低的问题,开发了新型有杆泵抽油配套技术。该配套技术采用偏置阀式抽油泵、钢质连续抽油杆和旋转井口装置等部件,并配套组成了大斜度井有杆泵举升工艺管柱。经500余口井的现场应用表明,采用该配套技术,平均泵效比常规抽油泵提高了5%～10%,检泵周期延长6月以上,举升效果明显。     

25mm长柱塞短泵筒管式抽油泵的研制与应用

针对长庆油田超低渗区块低产井存在的泵排量大与单井产液量低不匹配的问题,以及25 mm实心柱塞抽油泵存在的结构复杂,油流通道曲折,泵筒加工难度大、成本高等问题,研制了25 mm长柱塞短泵筒管式抽油泵。该泵主要由泵筒总成、柱塞总成和进油阀总成3部分组成,采用长柱塞短泵筒,游动阀全部外置于柱塞上端的结构,解决了抽油泵柱塞开式阀罩断裂的问题。现场试验结果表明,该泵结构合理、可靠性高、易于加工,在日产液量小于2 m3的低产液井中使用该泵可提高泵效6.33%,同时还可以降低能耗,延长抽油泵的使用寿命。     

XJFB型防偏磨抽油泵的研究与应用

为了解决有杆泵抽油井杆管偏磨及提高稠油井、高油气比井和大斜度井泵效的问题,研制开发了XJFB型防偏磨抽油泵.该泵采用机械阀和双柱塞的结构,柱塞与抽油杆柱不直接连接,游动阀为机械开启方式,抽油杆柱始终在拉应力状态下工作.在临盘油田65口井的现场应用表明,XJFB型防偏磨抽油泵,能防止抽油杆柱发生弯曲失稳及由抽油杆受压弯曲造成的杆管偏磨,有效解决了稠油井、高油气比井和大斜度井凡尔开关滞后的问题,提高了泵效.     

大流道抽稠防砂泵的研制与应用

针对常规抽稠泵抽汲稠油时存在吸入性能差、进油阻力大和下行困难等缺陷 ,创新设计了大流道抽稠防砂泵 ,使一些无法开抽的稠油井投入正常生产 ,并替代了部分原用的蒸汽热采和电热杆热采设备 ,提高了油井采收率 ,降低了开采成本。这种大流道抽稠防砂泵具有下面几点独特优势 :(1)进油阀流道面积大 ,进油阻力小 ;(2 )泵入口压力高 ,提高了泵充满程度和泵效 ;(3)增加了抽油杆柱下行动力 ,且下行动力大小可调 ;(4)泵柱塞两端带有刮砂结构 ,可防止砂卡柱塞 ,适用于低出砂稠油井     

用量纲分析法求解柱塞下行阻力

相似理论是研究各种相似现象和相似原理的理论体系，量纲分析是相似性分析方法中的一种，其理论基础是关于量纲齐次方程的数学理论。利用量纲分析法求解了抽油泵柱塞的下行阻力，得出抽油泵柱塞的下行阻力随采出液粘度、泵沉没度的增大而增大，随含水率的增大而减小。公式的计算值与现场测试值基本相符，为建立预测抽油杆杆管偏磨位置的数学模型，解决抽油杆杆管偏磨提供了理论依据。     

液力平衡式防偏磨抽油泵

胜利油田针对油井管杆偏磨的问题，研制出了一种特出结构的抽油泵——液力平衡式防偏磨泵并获得国家专利。该泵改变了原有抽油泵的吸、排液方式，实现了下行程吸液、上行程排液的工作方式。它的最大特点是：在下行程吸液过程中，柱塞靠一个较大的液压反馈力作用自动下行并下拉抽油杆，使抽油杆始终处于拉伸状态，     

长塞环封抽油泵防偏磨旋流扶正器设计

柱塞和密封总成之间的偏磨问题严重影响泵的使用寿命和检泵周期,而引起柱塞偏磨最主要的原因是柱塞与密封总成之间的接触位置在圆周轴向上不变。研制了一种防偏磨装置——旋流扶正器,应用CFD软件对其流场进行了数值模拟计算。结果表明:该装置在带动柱塞做往复运动的同时还能够使井液充分旋流并对长柱塞进行扶正,避免柱塞和密封总成总在某一处磨损,有效解决了柱塞偏磨问题,为长塞环封抽油泵的性能改进提供了可靠依据。     

双作用抽油泵下行阻力及加重杆的分析计算

针对双作用抽油泵在现场应用中出现的杆柱弯曲、偏磨和不同步等问题,对双作用泵下行过程中杆柱下端的主要受力情况进行了分析,给出了计算公式,并结合油井实例计算出了下行阻力和加重杆数值。结果表明,造成双作用抽油泵下行困难的主要外力最大的是油液作用于柱塞、密封拉管面积差上的向上反馈顶托力,最小的是油液流过游动阀时的水力阻力。正确分析计算下行阻力、合理配置加重杆可以延长检泵周期。     

小排量环形柱塞杆式抽油泵的研制与应用

针对低渗透深抽井常规抽油泵存在供采不平衡、泵效低及泵漏失量大等问题,研制了小排量环形柱塞杆式抽油泵。该泵采用环形柱塞及出油阀外置结构,解决了泵阀结构对柱塞尺寸的限制问题,使泵径可以减小到满足排量要求。采用双泵筒配合环形柱塞结构可以减少抽油泵的漏失量,泵工作时环形液流在泵内产生漩流,可以有效防止泥砂在进油阀处的沉积。现场应用结果表明,环形柱塞泵密封效果好,漏失量小,对于日产液不大于2m~3的低产井,环形柱塞泵的平均泵效是常规抽油泵的3倍。小排量环形柱塞杆式抽油泵满足低渗透含砂油井高效长久的开采需要。     

超间隙大流道整筒管式抽油泵的研制与应用

为遏制聚驱抽油机井偏磨上升的势头，在分析偏磨是由于抽油机下冲程过程中，抽油泵的下行速度小于驴头下行速度，造成杆柱弯曲产生的基础上，对抽油机井下行阻力的影响因素进行分析，即液体通过游动阀的摩擦阻力与游动阀过流面积有关，泵柱塞与衬套间的摩擦阻力与柱塞长度、柱塞一衬套的间隙有关，从而找出改变泵的结构尺寸就可以减小两项阻力，从而减小抽油泵下行阻力，减少偏磨现象的发生的解决办法。厂开发研制了超大间隙大流道整筒管式抽油泵。现场试验效果表明，超间隙泵具有降低抽油机井悬点载荷、减小抽油泵下行阻力、降低交变载荷的作用，可在一定程度上减小偏磨现象的发生，延长抽油机井检泵周期。     

偏阀式防偏磨抽油泵的研制与应用

为了防止杆管偏磨,延长抽油杆与油管的使用寿命及检泵周期,研制了25—225TH4.5—1.2—FP型偏阀式防偏磨抽油泵。该抽油泵主要由上接头、游动阀、柱塞、泵筒、固定阀、加重杆、加重杆尾锥等组成。下冲程时,加重杆的重力可以抵消抽油杆柱所受的阻力,防止抽油杆柱的失稳变形。试验证明,该泵的各项性能指标均符合GB/T 18607—2001《抽油泵及其组件规范》要求,可以改善抽油杆柱的受力状态,很好地解决了有杆泵采油井的杆管偏磨问题。     

大斜度井抽油泵结构改进及应用

在大斜度井中,常规管式泵采油系统存在管杆偏磨严重、泵阀关闭滞后、效率低等问题。改进了泵的结构,即:固定阀采用弹簧结构,实现强制关闭;游动阀设计有半球阀-中心连杆结构,使阀球复位准确;采用3级密封柱塞,密封可靠;改进扶正器结构,减少偏磨。研制的大斜度井抽油泵可适用于井斜为0～90°的定向井,泵效提高约7%,减少了柱塞及管杆偏磨。     

彩南油田抽油杆偏磨机理和防治研究

一般认为影响抽油杆偏磨主要有三大因素:一是井斜;二是柱塞下行阻力;三是底部油管屈曲.通过应用摩擦强度的概念对这三大因素的分析发现,井眼轨迹的弯曲、底部油管屈曲是抽油杆偏磨的主要因素,井斜、柱塞的下行阻力所引起的偏磨并不严重.对彩南油田抽油杆偏磨情况分析后,得到如下主要结论:在弯曲井段,全角变化率越大,杆管摩擦强度越严重.在斜直井段,当井斜角大于4度时,需要考虑安放抽油杆扶正器;在大间隙柱塞副、低粘度井液、小泵径的油井工况下,柱塞的下行阻力并非是抽油杆偏磨的主要原因;上冲程在柱塞拉动下,底部油管发生屈曲,由此形成的杆管之间的摩擦强度较为严重.     

强启闭阀柱塞串联式抽油泵的研究和应用

由于常规稠油冷采工艺不能满足高粘度深井开采的需要，研究开发了强启闭阀柱塞串联式抽油泵，其结构简单，适用范围广，可用于各类斜井、稠油井、偏磨井等。该泵由于采用强启闭蝶形吸入阀、机械式排出阀和柱塞串联式结构，有效解决了斜井阀体关闭不严，稠油井杆柱下行困难，吸入阀关闭滞后，偏磨严重井中柱塞上阀罩易磨断等问题。该泵已在多口斜井、稠油井和偏磨严重井上应用，泵效平均提高3％～5%。     

热采喷射泵举升注采一体化工艺在河南油田的应用

河南油田稠油油田超稠油开发过程中,常规的杆式泵举升工艺存在光杆滞后、液体进泵阻力大、杆管偏磨,及该工艺不适应油井出砂、井斜大于70度的井等问题,因此,开发研究了蒸汽吞吐井喷射泵举升工艺技术.该技术的应用消除了光杆滞后、杆管偏磨的现象,可以延长生产周期,提高油汽比,提高超稠油油田的开发效果.文中主要介绍了蒸汽吞吐喷射泵举...     

金属隔膜防砂抽油泵的研制与应用

针对目前在用的井下抽油泵存在的2大技术难题以及大部分防砂卡抽油泵没有广泛应用的现状,在分析和借鉴现有技术的基础上,研制了金属隔膜防砂抽油泵。该泵主要由泵筒、柱塞、上部阀罩、上游动阀总成、下部阀罩、下游动阀总成和金属隔膜组成。工作时柱塞上、下部的金属隔膜被高压原油压在泵筒上,将含有砂粒的油流与抽油泵活动部件的缝隙隔绝,使砂粒不能进入泵筒与柱塞的接触缝隙,从而达到防砂目的。现场应用结果表明,金属隔膜防砂抽油泵起到了防砂效果,可提高生产效率,泵效达到69.7%。