深井泵能量补偿装置的增产原理及适用条件

深井泵能量补偿装置自１９９０年由长庆油田提出后，曾引起多方关注。究竟能否增产？原理成立与否？增产效果与动液面和沉没度关系怎样？一直有许多人弄不清楚或产生怀疑。现针对能量补偿装置的结构原理和现场使用数据，经分析认定，该装置的增产作用是确凿无疑的，但又必须要求一定的适用条件。如果使用不当，不仅增产效果不明显，而且还有减产的可能；只要使用合理，特别对于供液不足的油井，大幅度增产是完全可能的。     

有关深井泵能量补偿装置的几个问题——兼答易庆明先生质疑

讨论并回答了３个问题：１）关于补偿泵工作时动液而不做功的问题；（２）关于补偿泵的防气问题（３）关于空行程时的能量衬恒问题。针对深井泵能量补偿器的使用和设计中常风的问题，提出了６点建议。最后强调指出：补偿器强调指出：补偿器的设计，务必要根据具体并况进行，不存在万能补偿泵；补偿泵的使用要根据需要解决的主要问题，采取不同的工艺措施。     

抽油泵能量补偿装置对抽油机系统的影响

通过对复合活塞的受力分析，导出安装抽油泵能量补偿装置后抽油机悬点载荷的计算公式，进而对抽油机悬点载荷、曲柄轴净扭矩、电动机实耗功率及抽油机系统效率进行了计算和分析。结果表明，安装抽油泵能量补偿装置后可使抽油机悬点最大载荷下降、悬点最小载荷增加，曲柄轴净扭矩最大值下降、负扭矩减小，电动机实耗功率减少，系统效率提高。指出安装抽油泵能量补偿装置后应对抽油杆下部采取有效扶正措施，防止下冲程时抽油杆柱下部失稳。     

压差补偿深井抽油泵的实验室试验与结果分析

压差补偿泵是一种能产生负压低脉冲的新型结构的抽油泵,又名负压脉冲深井采油泵。介绍了压差补偿泵的实验室试验结果及理论分析。根据试验数据,重点讨论了压差补偿泵空腔形成,瞬时打开后的动液面波动的全过程。试验证明,在模拟条件完全相同的情况下,压差补偿深井抽油泵的产液量远比普通深井抽油泵高,主要的增产理论依据是压差补偿泵在下冲程过程中,瞬时打开空腔所产生伯努利效应及负压脉冲效应。     

压差补偿深井抽油泵的实验室试验与结果分析

压差补偿泵是一种能产生负压低脉冲的新型结构的抽油泵,又名负压脉冲深井采油泵。介绍了压差补偿泵的实验室试验结果及理论分析。根据试验数据,重点讨论了压差补偿泵空腔形成,瞬时打开后的动液面波动的全过程。试验证明,在模拟条件完全相同的情况下,压差补偿深井抽油泵的产液量远比普通深井抽油泵高,主要的增产理论依据是压差补偿泵在下冲程过程中,瞬时打开空腔所产生伯努利效应及负压脉冲效应。     

抽油泵合理沉没压力的确定方法

基于泵沉没压力的重要性和合理沉没压力研究存在的误区,讨论了泵沉没压力与上冲程时泵内压力的关系和流体通过泵吸入阀口所产生的节流阻力计算式,建立了以井下举升效率为目标确定油井工作制度和泵合理沉没压力的方法。计算结果表明,对具体油井,泵的合理沉没压力与油藏条件、油井产量、抽汲参数以及流体物性等有关,是各种因素影响的综合指标,且各因素之间也存在相关性。所以,泵沉没压力的选择取决于油井生产的协调,必须针对具体油井和油藏情况,以井下举升效率或经济效益为目标,进行动态模拟计算与分析,合理配置抽油设备和优化油井工作参数,     

关于深井泵吸入能量补偿装置的商榷

分析了抽油过程中油层给出能量的变化规律，认为用补偿装置不可能减少油层能量消耗。深入讨论了吸入方式和吸入能量的问题，指出补偿装置的吸入方式和普通抽油泵并无本质差别；普通抽油泵吸入消耗的能量并非由动液面提供，而是由抽油设备本身所提供；动液面提供的只是沉没压力，补偿装置同样需要。最后分析了补偿装置的有关试验资料，认为试验结果并没有说明其原理的正确。     

抽油泵能量补偿装置的参数设计及其他

较详细地介绍了抽油机能量补偿装置（简称补偿泵）的设计要点，并指出补偿泵的最佳参数设计要根据具体井况确定。提出了目前补偿泵使用中所出现的若干问题及解决办法。最后还讨论了如何评价补偿泵的工业试验数据，同时再一次讨论了补偿泵与采收率的关系。     

对抽油泵能量补偿装置的分析和认识

分析了抽油井内井液流动全过程中能量的转换和平衡。认为井液流动中除了有效能量转换外，还必然存在无效的能量损失，从而合理地解释了IPR曲线的正确性。指出能量补偿装置是一异型单作用活塞泵，其吸入过程与普通抽油泵的吸入过程是一致的，作为异型活塞泵的补偿装置不可能突破容积式泵吸入的规律，不可能吸入处于绝对真空环境内的液体。对室内试验提出了一种新的试验方案。指出加挂补偿装置的抽油泵与普通抽油泵在不同条件下的对比试验说服力不强。提出了加挂补偿装置的抽油泵抽油时产量变化的判定原则，而补偿装置作为抽油泵的灌注装置对泵的吸入有改善作用。     

关于深井泵能量补偿装置工作原理的讨论

根据深井泵能量补偿装置工作原理和增产原理的分析，指出补偿装置有三个优点：抽汲高粘度原油或在低压低产油井中抽油有利；可以减少气体影响而提高泵效；兼有“井下振荡器”的作用。针对某些文献的不正确观点，提出四点看法：（1）只要有沉没度，动液面就参与作功，“动液面不作功”的观点不正确；（2）“节省油层能量”的观点既违背油井流入动态关系又无能量来源；（3）补偿装置只能减小气体影响而不能避免气体影响提高泵效；（4）“试验数据有误”的论述也欠妥。     

抽油泵球阀材料冲刷腐蚀的研究

用料浆罐式冲刷腐蚀实验机以不同的冲刷速度和冲刷角度对国内常用的抽油泵球阀材料ＧＣｒ１５和Ｚ２ｒ１３进行了冲刷腐蚀规律的实验研究。结果表明，在相同条件下，２Ｃｒ１３的冲刷腐蚀失重小于ＧＣｒ１５；两种材料的冲刷腐蚀失重不仅均随冲刷速度的加快而增加，而且均随冲刷角度的增大而增加。从抗冲刷腐蚀角度讲，锥阀结构比球阀结构更优越。     

_ψ56mm串联式三腔抽油泵研制及现场试验

针对油井动液面降低 ,使用电潜泵提液不经济 ,而用有杆大泵又难以实现深抽的情况 ,设计了 ψ56mm串联式三腔抽油泵。这种新型抽油泵由两台 ψ56mm泵通过特殊部件串联而成 ,靠中间密封装置将两泵分隔成三个工作腔 ,生产中可交替吸、排液 ,使泵连续抽油 ;设计有两组独立的进、排液系统 ,在两油层中间加装一级封隔器 ,可实现油层的分层开采 ,有效地解决层间矛盾 ,发挥潜力层作用。在不改变地面抽油设备的情况下 ,该泵深度可下到 140 0m以下 ,且达到 ψ83mm大泵的排液量 ,通过现场 17口井的试验 ,取得了深抽提液的理想效果     

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。     

高硬度环抽油泵的研究与应用

针对原抽油泵在高含水、高含砂、高矿化度介质中工作,寿命降低的问题,对其结构和材质进行了改进,活塞在原结构基础上增加了高硬度刮砂环。改进后的抽油泵现场可对比的14口井的泵效同比高于上次的泵效。其中3352井下高硬高环抽油泵稳定生产150 d,泵效仍达71％,与上次施工同比高10个百分点,证明高硬度环抽油泵的抗砂耐磨能力有所提高。     

用于抽油泵组装与试验的综合功能台架系统

为了消除抽油泵组装及试验操作的人工误差 ,实现杆式泵、管式泵等泵型组装与试验操作的自动化及综合功能的集成 ,研制了用于抽油泵组装与试验的综合功能台架系统。该系统集液压、气动、电控及传感器、微机等技术为一体 ,具备对各种泵进行组装、检测与试验的综合功能 ,集成度和自动化程度高。按传统的组装与试验操作法 ,5人每天组装检测约 30台泵 ,而新研制的综合功能台架系统只需 1人操作 ,每天可完成 10 0余台相同规格泵的组装与试验工作量。     

抽油泵摩擦副高含水期耐磨性试验研究

针对油田高含水期开采井液所具有的特点 ,合理选择抽油泵泵筒和柱塞摩擦副的材料及表面处理工艺 ,可提高抽油泵的使用寿命。选择泵筒材料及工艺为碳钢表面镀铬、碳钢表面镀镍磷和 38CrMoAl氮化 ;柱塞材料及工艺为碳钢表面镀铬、碳钢表面镀镍磷、碳钢表面喷焊和38CrMoAl氮化 ,分别配对组成 9对摩擦副在同等条件下进行了耐磨性试验。综合分析试验结果 ,结合摩擦副的摩擦系数 ,认为碳钢喷焊柱塞与碳钢镀铬泵筒配对为最优 ,38CrMoAl氮化柱塞与碳钢镀铬泵筒配对次之。     

抽油泵下部挡砂装置的研究及试验

针对胜坨、宁海油田油井普遍出砂 ,造成有杆泵泵筒、活塞磨损 ,砂卡活塞 ,阀被刺坏等问题 ,开发研究了抽油泵下部挡砂装置。该装置由过滤和智能控制两部分组成。以砂粒在泵隙内研磨持续时间为依据 ,对过滤网的孔径大小进行研究得出 :过滤网孔径由泵间隙确定。为了防止因过滤装置被堵塞造成不供液 ,设计了智能控制机构 ,该机构在正常情况下关闭 ,当过滤装置堵塞后智能控制机构能自动打开起到保护作用。该装置共下井试验 2 0口井 ,工艺全部成功。     

特种渗硼技术在抽油泵泵筒内表面上的应用

整筒抽油泵泵筒内表面的增压吸附式低温渗硼处理所采用的多管井式渗硼炉，由炉体、马弗罐和冷井组成。渗硼剂由供硼剂、吸附剂、活化剂和催化剂按一定比例混合而成。渗硼处理时，马弗罐内保持一定压力，直到出炉冷却至室温之前，泵筒在马弗罐内始终处于垂直吊挂状态。渗硼层深度为０．０７￣０．０８ｍｍ，显微硬度为１３５０￣１９００ＨＶ０．０５／５．现场使用情况表明，试验泵在井下工作一年后，其内表面磨损量仅为０．００５ｍｍ。     

电加热抽稠泵

电加热抽稠泵是将整筒抽油泵和电加热抽油杆结合为一体的抽油泵。当地面供电设备通过电缆使电热杆杆体发热，尾管中的稠油被加热，黏度降低，流动性增加，抽油泵即可抽出稠油。在辽河油田冷３７－１６６井和冷３７－１６８井的现场试验表明，原油黏度分别为ＳＰａ·ｓ和１０Ｐａ·ｓ时，电加热抽稠泵泵效分别达到６４％和７０％，成功地解决了高黏稠油的开采难题。