国外新型有杆抽油泵及其特点

有杆抽油泵是有杆抽油装置的最关键部分。为了推动有杆抽油的技术进步,提高采油经济效益,国外研制成功了一系列新型有杆抽油泵,即,双管泵和多相泵等抽稠泵;抗冲蚀泵、自旋转柱塞泵、防砂防气泵和旋流柱塞泵等防砂泵;连续油管抽油泵、下冲程泵和带收集柱塞抽油泵等高效抽油泵。文章简介了这些泵的技术特点。     

提高有杆泵采油经济效益的措施

对有杆泵井实施最佳措施程序和工艺技术措施,研制和采用平衡采油系统、自旋转柱塞抽油泵、连续油管抽油泵、抗冲蚀泵和多相泵及下冲程有杆泵等新型有杆泵装置,以实现对必须有杆泵井的全面管理,提高有杆泵采油的经济效益。     

新型无杆水力采油装置研制与应用

针对中原油田中后期开发存在的液面降低、泵挂加深使得抽油机载荷增加、冲程损失增大、杆管偏磨严重等问题,研制了新型无杆水力采油装置。该装置采用球阀换向,冲程长、冲次低。现场试验时SC38—74—4.8型无杆水力采油装置与常规管式抽油泵联用,下泵深度1650m,冲程4.8m,冲次2.7min-1,日注水量72m3,产出液60m3。结果表明,新型无杆水力采油装置延长了抽油泵的使用寿命,彻底根除了杆管偏磨,采用球阀换向,对动力液要求较低,日常维护简单。     

长冲程抽油装置的多种传动方案

<正> 国外在70～80年代研制了多种新型长冲程抽油泵装置,可使光杆的最大冲程达     

抽油泵漏失试验研究

为了研究水平井采油时抽油泵的特性,大庆油田建立了一套室内有杆泵举升模拟实验系统,利用该实验系统研究不同冲程、冲次时抽油泵的漏失特性,以便对常规抽油泵进行改进,适应水平井有杆泵举升技术的要求,提高抽油泵的泵效。     

缩短有杆泵冲程长度的新方法

缩短有杆泵的冲程长度可有效地减小抽油泵的排量。通常所用调节抽油机冲程长度的方法,不仅费工费时,而且还要使油井停产后才能进行。这对一些出砂井是不允许的,并且这种方法还有一个很大的缺点,就是不能均匀地、只能间隔分级地减小有杆泵的排量。为了克服上述的不足,前苏联新近研制出一种可以均匀缩短有杆泵冲程的装置。该装置是在原先的标准悬绳器上下夹板间添加一个特种弹簧及其它附件。     

探井超长冲程高效排液技术研究

针对目前深抽、稠油以及高含气探井在试油过程中存在抽油泵泵效低、试抽效果差的问题,研究了探井超长冲程高效排液技术。该技术主要采用超长冲程抽油泵、双级井口密封器和超长光杆等工艺,配套应用压裂后抽油泵专用防气装置和探井连续试油排液装置,可减小气体影响,提高冲程利用率和抽油泵的充满程度,从而提高抽油泵泵效和试油效率。探井超长冲程高效排液技术在胜利油田探井中成功应用8井次,φ44 mm超长冲程抽油泵最大下深2 600 m,施工成功率100%,与同泵径的常规泵相比,其平均泵效提高20%以上。     

杆管系统弹性伸缩对抽油泵泵效的影响

提出了抽油井杆管系统弹性伸缩产生的原因及其计算方法。分析了杆管系统弹性伸缩的变化规律及其对泵效的影响。增加抽油泵冲程长度以提高有效冲程所占的比例和将玻璃钢抽油杆与钢质抽油杆合理匹配实现超冲程是提高泵效的两种有效方法。而冲程过大时泵效提高的幅度不大,反而影响整个抽油机系统的疲劳寿命。     

两种新型抽油装置

介绍作者访俄期间所收集到的两种新型抽油装置——钢绳式长冲程抽油装置和液力杆式抽油装置的结构、工作原理和适用范围。这两种新型抽油装置都是由莫斯科石油和天然气科技大学的石油和天然气矿场机器和设备教研室所开发和研制的。钢绳式长冲程抽油装置是由机械传动式长冲程抽油机、长冲程抽油泵和特殊结构的钢绳作为抽油杆柱所组成。液力杆式抽油装置综合了液压有杆抽油装置和水力活塞泵装置各自的优点，颇具特色。     

井下直线电机抽油泵结构改进

在传统的井下直线电机无杆举升系统中,抽油泵的结构设计不合理,在上下行程中载荷相差大,导致直线电机的换向电流相差大,使系统的冲击载荷增大。改进了抽油泵的结构,将常规直线电机抽油泵由上冲程排液改为下冲程排液,减小了上下冲程极限载荷的差值,改善了整体受力,降低了直线电机换向电流冲击。在模拟井中与常规直线电机抽油泵进行对比试验,新型抽油泵的最大载荷减小了11.3%,最小载荷增大了17%,电流变化范围缩小了12.4%,减小了对电网的冲击,提高了举升系统的可靠性。     

抽油杆泵筒内流体压力变化规律

了解抽油泵筒内压力变化规律,有助于认识抽油泵在井下的工作状态,同时也有助于分析和计算抽油杆柱底部受力。利用井下抽油杆柱力学检测装置对抽油泵筒内的压力及其变化进行了实测。结果表明,抽油泵筒内的流体压力呈规律性变化。分析认为,抽油泵筒内的流体压力在上下冲程中的构成是不同的,下冲程的压力大于上冲程;下冲程固定阀完全关闭时泵筒内的流体压力达到最大值,上冲程游动阀完全关闭时泵筒内的流体压力达到最小值;泵阀的漏失对泵筒内的流体压力有一定的影响。分析还表明,在井筒内的流体阻力占有相当大的比例。     

双功泵在中原油田的研制与应用

双功有杆抽油泵由进出阀总成、"液压控制器"、密体和柱塞等组成,在泵上安装具有完全知识产权的技术构件,把抽油泵分成泵内和泵腔两套独立的压力系统,且互不干扰。实现了在一个往复冲程中,同时有规律的吸入和排出液体出井口各2次的过程,即作有效功2次。克服了常规抽油泵在一个往复冲程中作有效功1次,耗电多的弱点。CYBS57双功有杆抽油泵工作原理和生产实际表明,在不改变现行的采油系统设备和输入功率基本相同情况下,在抽油井供液充足情况下,同泵径,同工作参数,双功有杆抽油泵采油实现了产量、泵效、单井系统效率翻番,吨液单耗下降一半的好效果;双功有杆抽油泵具有防砂、防气、高效之功能。双功有杆抽油泵完全满足了油田开发需要,广泛推广使用,具有较大的增产增效,节能降耗的经济效益和社会效益。     

影响抽油泵排量因素分析与改进措施探讨

对影响抽油泵排量的4个因素——抽油泵漏失量、抽油泵游动阀球开启力、抽油泵泵腔未充满、杆管弹性变形进行了分析。分析结果表明,影响抽油泵排量的主要因素不是漏失,而是游动阀球开启产生的轴向压力与抽油杆柱相互作用,从而造成抽油杆柱弯曲变形及杆柱在上下冲程过程中变形引起的冲程损失。探讨了提高抽油泵排量的措施,认为应根据油井工况选择适应性较强的抽油泵,通过改进抽油泵结构及采用相应配套措施是提高抽油泵排量的关键。     

液力驱动抽油系统动力液压力计算

液力驱动抽油系统采用高压动力液驱动井下液动机,动力液一般采用水,液动机带动井下抽油泵往复运动采油,抽油泵与常规杆式抽油泵相同,液力驱动抽油系统没有抽油杆,避免了杆管偏磨问题。分析了一种液力驱动抽油泵采油装置井下部分的结构和工作原理以及液动机和抽油泵的受力情况,利用受力平衡原理,给出了液动机上行和下行时的动力液压力计算公式,得到了抽油泵上、下冲程时地面动力液的工作压力范围。     

有杆泵充满度计算方法及影响分析

为准确计算有杆抽油泵充满度,以油液进入抽油泵运动平衡方程为出发点,结合泵内气、油状态,综合考虑油液参数、油井参数、抽油参数和冲程损失等影响,设计了一种多影响因素共同作用的抽油泵充满度计算方法。重点考查了套管压力、沉没度、泵挂深度、抽油参数及原油气油比对抽油泵充满度的影响程度和趋势。研究结果表明:计算抽油泵充满度时,忽略套管压力影响将导致计算结果偏小,且必须同时考虑有效冲程与理论冲程的差异;抽油参数对泵充满度影响较小,沉没度增大有利于提高泵的充满度,原油气油比增大将导致泵充满度急剧下降。研究结果对大斜度井采油泵效计算具有重要的参考价值。     

钢带式超长冲程抽油装置用抽油机

简述了８０年代以来国外（主要是前苏联和瑞典）开发的钢带式超长冲程抽油装置用抽油机的结构、类型和特性参数。钢带式超长冲程抽油装置的主要特点是：抽油泵的柱塞冲程很长，从４０ｍ到１５５ｍ；用长钢带代替抽油杆柱作为抽油泵柱塞的传动构件；可用自身的抽油机进行换泵等日常修井工作，停产时间大大减少。钢带式超长冲程抽油装置具有向深井、超深井抽油方向进一步发展的潜力。     

基于Simulink的抽油泵泵阀运动规律仿真

煤层气排采作业中,低沉没度对有杆抽油泵泵阀的正常打开提出了更高的要求。通过对泵阀的开启压差进行精确计算,借鉴往复泵泵阀的理论研究成果,建立了泵阀运动数学模型与仿真模型。通过Simulink对抽油泵泵阀进行仿真,得到泵筒内的液体压力变化规律曲线、泵阀打开高度曲线及泵阀运动速度曲线。分析仿真结果认为,阀球的打开与开启压差有着重要关系,并不完全由沉没压力决定;阀球的打开与有杆抽油系统的冲程、冲次及泵的结构有关,随着有杆泵抽油系统冲程或冲次的增大,泵阀的升程高度相应增大,反之减小。     

控制油管伸缩提高泵效的理论分析及措施

在有杆泵抽油过程中，因油管弹性伸缩，抽油泵冲程损失达10％以上。在对油管柱进行受力分析后，计算了其伸缩量，并提出用封隔器、机械式油管张力锚和液压式油管锚锚定油管柱，控制油管柱伸缩。这样不仅可以减少冲程损失，提高泵效3％－15％，而且还能改善抽油泵的受力状况，延长泵免修期以及抽油杆和油管的使用寿命。比较3种控制油管伸缩工具，以液压式油管钱控制油管柱伸缩效果最好，操作方便，价格低廉，应大力推广应用。     

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。     

长冲程稀油整筒泵的研制及应用

为了解决稀油常规抽油泵在现场应用中存在杆管受力状况差、耗电量大、检泵周期短、泵效低等缺点,研制了长冲程稀油整筒泵。其结构简单、性能稳定可靠,最大冲程达6 m,故相比于常规抽油泵,该泵在保证相同产液量的前提下,可实现低冲次举升,这就降低了管杆柱的振动载荷及惯性载荷,同时使得抽油泵腔室有更加充足的时间充满,因此该泵具有提高机采系统效率和提高泵效的优点,真正实现了油井长冲程、慢冲次的高效开采。自2018年3月以来,在河南油田双河、江河区块,以及春光油田稀油区块共开展现场应用12口井,工艺成功率100%,有效率100%,与措施前相比,平均单井提高泵效5.83个百分点,累计增产原油2 684 t。