整筒式抽油泵柱塞的选配

行业标准ＳＹ／Ｔ５０５９《抽油泵》中规定了整筒泵和组合泵泵隙的分挡方法，有利于大批量生产和维修。但整筒泵相邻各段泵隙范围有一小段重叠，并且与组合泵泵隙分挡的数值也略有差异，给用户选择泵隙带来困难。为了克服这种不足，依据泵隙分挡取决于柱塞选配的原则，提出了几种柱塞选配方法，以期制造厂与用户达成必要的共识。     

整筒抽油泵泵隙的柱塞选配法

抽油泵的泵隙是抽油泵的一个重要技术参数。对一定工况的油井而言,抽油泵的间隙对抽油泵的工作质量起着重要作用。现文对在抽油泵的生产及修复过程中如何进行抽油泵间隙的选配进行了阐述。     

抽油泵旋转柱塞

在抽油过程中 ,由于油液粘度大、含砂等使抽油泵柱塞与泵筒产生不均匀磨损 ,甚至出现胶合或卡泵现象。为此 ,开发了一种单向间歇转动的抽油泵旋转柱塞 ,有螺旋阀罩式和螺旋柱塞式两种类型。这种柱塞在游动阀罩或上部柱塞的外表面开有螺旋槽 ,螺旋槽相对阀罩或上部柱塞的轴线有一个螺旋角度。在下冲程期间 ,流经螺旋槽的原油对柱塞产生水平分速度 ,生成使柱塞相对泵筒间歇转动的转矩 ,从而使泵筒和柱塞均匀磨损 ,延长泵的使用寿命。由于这些螺旋槽有较大的轴线长度 ,共同提供了较大面积的原油通道 ,对原油阻碍很小 ,故不影响泵效。为了避免抽油杆柱随柱塞转动 ,在阀罩或上部柱塞与抽油杆柱之间安装了旋转接箍     

组合柱塞防卡抽油泵的设计

针对常规抽油泵存在间隙漏失和在含砂、结垢油井中使用易卡泵的问题,设计了一种新型组合柱塞防卡抽油泵。这种抽油泵的柱塞密封段采用弹性的金属密封环与软密封环组合,柱塞上、下两端各装有1个浮动刮垢环。由于采用软密封,柱塞与泵筒之间的间隙漏失为零,柱塞遇阻后,在阻力作用下,柱塞径向能产生较大的收缩,直径能减小2mm,从而能有效地防止卡泵,延长抽油泵的检修周期。现场应用表明,下新型泵后单井平均日增加产油量6t,平均泵效提高13.3%,8口井平均免修期达225d。     

预防柱塞偏磨的新型抽油泵柱塞自旋器

抽油泵泵筒和柱塞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泵筒之间的接触位置在圆周方向上不变。针对这种情况研制了一种新型柱塞防偏磨装置———柱塞自旋器。该装置能够带动柱塞做旋转运动,避免柱塞和泵筒总在某一处磨损,较圆满解决了柱塞偏磨问题。通过20井次现场试验,平均单井检泵周期延长58.2 d。     

柱塞自旋转整筒管式抽油泵旋桨的数值模拟

针对目前普通管式抽油泵在工作过程中出现的砂卡和砂埋问题,研制了柱塞自旋转整筒管式抽油泵。该泵的关键部分是柱塞自旋转体和半球旋转式固定阀,柱塞自旋转体内有一个旋桨,流体流过旋桨时,可对旋桨产生力矩,推动旋桨连同柱塞一起旋转,达到除砂目的。应用CFD软件对旋桨处的流场做数值模拟计算,结果表明,在一个冲程内,流体流过旋桨时可以产生足够的力使旋桨带动柱塞一起旋转5.72°,达到了设计要求,解决了泵筒的砂卡和砂埋问题。     

长柱塞式防砂抽油泵原理与应用

在出砂油井上,常规抽油泵经常出现砂卡柱塞,砂埋抽油杆、砂磨泵筒和柱塞等现象,使抽油泵过早失效。针对这些问题,设计了长柱塞短泵筒与环空沉砂相结合的长柱塞式防砂泵。     

多品种长冲程防腐耐磨整筒抽油泵的配套与应用

多品种长冲程防腐耐磨整筒抽油泵是根据江汉油田防腐、耐磨以及大排量的需要研制而成的．现场应用证实其成功率98％，平均泵效65．4％，平均检泵周期142天。是一种性能较好的抽油泵。它为对待高矿化度油田水、适应大排量、深抽强采提供了新的手段。在油田稳产、高产中起着重要的作用。     

双柱塞反馈抽油泵柱塞失效分析

双柱塞反馈式抽油泵是在改进常规抽油泵结构的基础上发展起来的一种适于高粘原油开采的特殊抽油泵。这种泵在使用中柱塞损坏相当严重，极大地影响了油井的正常生产。对失效柱塞进行了金相分析和表面形貌分析，探讨了柱塞的失效机理。指出柱塞失效的原因在于泵结构不合理、柱塞与泵筒配合间隙不合理、柱塞工作时产生偏磨以及柱塞镀铬层易脱落。认为镀铬层处理不合理是柱塞寿命低的主要原因，建议通过改进泵的结构，提高制造工艺水平及选择合理的涂层材料来提高柱塞寿命。     

抽油泵柱塞减少磨损的方法

传统的抽油泵柱塞外表面垂直轴向开有矩形防砂槽，容易造成外表面过早磨损、腐蚀剥落、拉伤漏失而失效，因此提出改进抽油泵柱塞外表面密封结构设计的两点设想：（1）在柱塞外表面上、中下设置三道截面为半圆形的螺旋防砂槽，上、下两道为左旋，中间为右旋；（2）在上部螺旋槽底开设导砂孔。采用以上两种设计形式，预计可减少抽油泵柱塞与泵筒的磨损，改善抽油泵的密封和润滑，减少泵工作过程的漏失量，避免出现泵砂卡和抽油杆脱扣，从而延长检泵周期。     

抽油泵柱塞和泵筒环隙漏失量计算的新公式

柱塞和泵筒在井下工作时因受井液压力、温度和轴向力等因素的影响,柱塞外径和泵筒内径产生径向位移,改变了初始装配间隙值,使柱塞和泵筒环隙沿柱塞长度近似呈倒锥形,且在井下通常泵筒和柱塞的轴线是不完全平行的。根据流体动力学楔形缝隙流动理论,应用MATLAB符号数学工具箱,导出了泵筒和柱塞的轴线在平行和不平行2种情况下环隙漏失量的精确和简便近似计算公式,为抽油泵泵效的计算提供了理论依据。     

柱塞式注水泵凡尔拆卸器

新型凡尔拆卸器主要由拉杆、惯性冲击体、止位螺母、多功能拉头等零部件组成,在垦利油藏经营管理区及孤岛采油厂各注水泵站得到广泛应用.它使用起来十分方便,能够达到快速拆卸凡尔的目的,平均每次缩短凡尔拆卸时间23 min,应用成功率达100%.凡尔拆卸器的成功研制和使用,缩短了注水泵的维修时间,能够快速恢复油田的正常注水生产,减少了原油生产损失,经济效益和社会效益都十分显著.     

深井泵新型高效柱塞的研制与应用

为了防止抽油泵柱塞上凡尔罩断脱,提高抽油泵泵效,对原抽油泵柱塞上凡尔罩结构及材质进行了分析。针对目前的不足,从结构和材质上进行了优化,设计了深井泵新型高效柱塞。通过现场150多口井的应用资料分析,改进后的柱塞具有有防止上几尔罩断脱,提高泵效,适应性强等特点,推广应用前景良好。     

注水用离心泵和柱塞泵的现场应用对比

分析了油田现场几种常用注水泵及其原理、结构特征,并对其密封技术性能进行了对比,根据理论和使用实际情况分析了其优缺点,预测了它们各自发展方向.     

潜油往复式抽油机举升工艺研究及优化

潜油往复式抽油机举升工艺彻底解决了杆管偏磨问题,适用于"三低"油藏。在研究工艺运行机理的基础上,优化了潜油直线电机动定子结构及控制方式,并针对高扬程大泵径油井设计了新型柱塞式双作用抽油泵,同时完善了工艺的主要配套技术。现场测试表明:新型工艺具有举升力大、节能、自动化管理和系统效率高等特点,平均捡泵周期从224d提高到452d。     

柱塞式注水泵技术改进与应用分析

针对油田现场注水泵易损件寿命短的问题,对柱塞式注水泵进行了技术改进。主要改进措施包括:1柱塞填料密封结构及材料的改进,即在柱塞填料密封函体结构中增设密封介质腔,通过密封腔介质对柱塞产生润滑作用,减小柱塞与填料间的摩擦,同时采用带有自补偿功能的组合填料密封结构,以延长柱塞和填料的使用寿命;2对柱塞喷涂材料进行改进,即选用45#钢基材表面超音速喷涂Ni60/WC复合金属涂层柱塞,并采用柱塞自动调心结构,提高柱塞的耐磨蚀性能,同时减小柱塞与密封件的偏磨;3采用螺旋导向复合密封锥型组合阀组替代原立式上下分体阀,延长泵阀的使用寿命。现场应用结果表明,改进后的注水泵柱塞、填料和泵阀平均寿命普遍延长,泵机组效率显著提高,注水泵运行成本降低,经济效益明显。     

抽油泵柱塞防断结构优化设计

随着江汉油田开发的不断深入,抽油泵柱塞断裂现象时有发生。为此,对常规柱塞结构进行了强度分析与结构创新设计,结合有限元分析法与现场拉伸试验的数据对比,找到了柱塞上游动阀罩总成的危险截面和薄弱结构。柱塞应用无退刀槽结构螺纹,承载能力提高约25%。发明的新型高强度出油窗彻底克服了连接头断裂问题,较常规上游动阀罩强度提高近35%。现场185井次的应用结果表明,2015年应用新型抽油泵后相比2014年减少泵断63井次,最大下泵深度达到3 120 m,泵断井应用新型抽油泵后最长免修期达到520 d,收起到了很好的降低泵断维护作业井次的效果。     

双筒可洗井螺杆泵的研制与应用

实心螺杆泵下泵后的油井不能洗井,同时井内砂在泵上沉积,重新开井后抽油杆柱扭矩大,造成抽油杆过载,常出现抽油杆断脱和螺纹损坏等问题,需要作业提出整套管柱重新下入新的螺杆泵才能恢复生产,造成很大的经济损失。为此,研制了双筒可洗井螺杆泵。该泵实现了举升与洗井作业功能一体化,减少了常规螺杆泵洗井作业时需上提下放泵挂的作业工序,与现有地面驱动装置配套使用,节约了作业成本,有效地解决了故障井的恢复和检泵作业的污染问题,提高了洗井效率和原油产量,减轻了劳动强度。现场5井次应用结果表明:平均泵效72%,平均工作周期超过360 d,对比措施前普通螺杆泵,累计节省洗井费用17万元。双筒可洗井螺杆泵满足了节能降耗的开发需要,在出砂、结蜡和结垢等油井应用前景广阔。     

乙烯输送泵泵壳泄漏故障分析及改造

对乙烯输送泵的泄漏原因进行了分析，并针对出现问题的密封圈制定了相应的技术改造方案，解决了机泵故障，实现了设备安、稳、长、满、优的运行目标。     

抽油泵泵筒表面硬化技术

叙述了抽油泵泵筒表面硬化技术的工艺原理。介绍了泵筒表面使用渗碳、氮化、碳氮共渗、镀铬、激光相变硬化、化学镀镍工艺等方法所获得的表面硬化层的机械性能和基本参数。为抽油泵的选择、使用和维修提供参考。