一体式双固定阀泵的研制与应用

为解决深抽井因阀刺漏检泵周期缩短和阀打开压差大、泵效降低的问题,研制了一体式双固定阀泵。该固定阀泵由上下阀、双阀顶杆和下阀顶杆等组成。下部顶杆上端设计为斜面,斜面与圆柱面相交处有一圆弧过渡,这样顶杆与阀球接触时阀球不会损坏。双固定阀间设计的连杆机构,保证双阀打开和关闭同步,可提高泵的充满度。现场47井次的应用表明,采用该双固定阀泵,平均提高泵效8.9%,累计增油7 500 t,平均延长检泵周期120 d,有效地解决了固定阀打开滞后和阀刺漏等问题。     

CO_2驱中空强制拉杆式防气泵的研制

针对注气井CO_2气窜而造成生产井气油比上升,常规管式泵游动阀打不开而导致的"气锁"问题,研制了CO_2驱中空强制拉杆式防气泵。该泵的游动阀装置采用强制拉杆式结构,从而保证了无论上冲程还是下冲程阀球与阀座都能及时打开和关闭。泵筒部分采用气液交换腔结构可以有效防止下冲程时"液击"现象的发生。该泵在苏北台兴油田现场试验2口井,措施后的台7井日增油1.67 t,油井泵效提高8.65%;台8井的日产液稳定在12.1 t,日产油1.12 t,泵效由作业前的8.0%提高到目前的34.3%。该技术达到了提高CO_2驱高气油比油井泵效和原油产量的目的,为提高苏北油田CO_2驱整体开发水平提供了一种新的技术支持。     

抽油泵采用螺旋式固定阀罩可提高泵效

与普通阀罩相比,新研制的螺旋式固定阀罩增强了通液能力,改变了液流方向。抽油泵吸液时井液通过固定阀罩内腔的螺旋槽的作用而产生螺旋运动,降低井液通过阀罩的流动阻力,同时井液旋转进入泵筒形成锥状液流减少气蚀,减小对泵筒内壁的冲刷力;抽油泵排液时固定阀球螺旋下降迅速关闭,降低漏失,完成抽油泵的工作过程。螺旋式固定阀罩在10口井上推广应用均提高了泵效,平均每口井提高泵效17.34％,泵效增加最大达67.8％。     

分抽混出泵采油工艺技术的改进及应用

针对常规分抽混出泵上泵环形固定阀可靠性差的问题,通过采用桥式通道,改进了流道结构,将上泵固定阀置于下泵下面,实现了上泵的单泵阀结构,提高了分抽泵的可靠性。改进后的分抽泵设计了流道交叉接头,可实现上下泵流道交叉互换,使上下泵对上下层的抽汲互换,从而可以满足多种地质配产需要。针对分抽混出泵整体管柱采用机械坐封造成管柱弯曲、加剧杆管偏磨的问题,配套了丢手插管工艺管柱。改进后的分抽混出泵在河南油田推广应用37井次,平均检泵周期由124 d延长到242 d,平均泵效提高8.8%,累计增油4 322.7 t。     

固定阀可拔式抽油泵结构改进与应用

常规固定阀可拔式抽油泵中固定阀拔出器采用打捞头、打捞爪结构,随着井深不断增加,打捞难度大,固定阀不能顺利拔出,增加作业费用和时间。改进固定阀拔出器结构,采用螺纹连接和松脱结构。改进后的固定阀可拔式抽油泵在阿曼达利油田应用14井次,平均泵效达到67.5%,平均产液44.35t/d,起出固定阀作业更加简便、可靠,应用效果良好。     

抽油泵固定阀球最佳跳动高度的确定

华北油田第四采油厂部分油井沉没度超过100 m,而泵效却较低,只有20%。为了提高这部分油井泵效,对泵效影响因素进行分析,发现了气蚀效应对泵效的影响。通过计算重新确定了固定阀球最佳跳动高度,其移动距离由传统的45 mm降低为12 mm,减少了原油中的溶解气逸出和气蚀的影响,解决了阀球运动距离较大导致阀来不及关闭、原油漏失率大的问题。现场应用中改进泵的固定阀罩后,油井平均泵效提高了18%,证明固定阀球跳动高度改为12 mm后能有效提高油井泵效。     

双强制启闭机械阀液力反馈抽稠油泵

针对稠油热采过程中,抽油泵固定阀球启闭存在滞后以及蒸汽锁现象,造成稠油热采泵效和机采效率低的问题,研制了双强制机械阀液力反馈抽稠油泵。该泵实现了游动阀球与固定阀球双向联动机械强制启闭,改善了抽油杆柱的交变受力状况和地面抽油机的平衡状况。现场试验表明,该泵较好地解决了稠油井作业泄油难题,并可防止井场污染,提高泵效和机采效率,同时延长检泵周期,且效果明显,具有良好的推广应用前景。     

华北油田公司采油三厂成功研制出多功能增效泵

由华北油田公司采油三厂研制的多功能增效泵在楚 2 9- 2 0井一次试验成功 ,试用后该井日产油由作业前的 5ｔ提高到作业后 8ｔ,日产液由作业前的 12ｔ提高到作业后 2 9ｔ。楚 2 9- 2 0井于 2 0 0 1年 11月 9日检泵作业时下入多功能增效泵 ,到目前一直生产正常。该泵是针对以往抽油泵由于打开固定阀所必须的泵筒内外压差是造成泵效过低的主要原因而进行研制的。工作原理是 :在柱塞从下死点上行瞬间通过外力强行打开固定阀 ,并在上行过程中使固定阀处于失效状态 ;在柱塞到达上死点下行瞬间 ,使固定阀下落处于关闭状态。通过该种手段 ,使原油进…     

新型防卡防气深抽泵的研制与试验

针对普通泵在深抽井存在的卡泵和气体影响泵效问题,研制了新型防卡防气深抽泵。该泵采用滑阀双筒结构,把滑阀阻挡的铁屑及其他杂物沉入双筒环形空间,起到防卡效果;游动阀采用强制开启机械阀,防止气体影响泵效。现场试验27井次,工艺一次性成功率100%,与常规泵相比,下该泵后单井平均检泵周期延长77 d,平均泵效提高6.7个百分点。试验效果表明,该泵结构设计合理,起到了防止卡泵及消除气体影响泵效的作用,具有广泛的应用前景。     

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。     

大斜度抽油井延长免修期的有杆泵举升工艺技术

分析了杨家坝油田大斜度井有杆泵生产过程中产生故障的原因，指出影响大斜度井生严的主要因素是开斜角和狗腿度。对现有斜井有杆泵的固定凡尔和抽油杆扶正器进行了改进，结合墩塘油田大斜厦井的实际井况，对有秆泵抽油系统进行了优化设计，形成了新的大斜度井有杆泵举升工艺技术。4口井的现场应用证明，大斜度井有杆泵举升工艺技术改善了油井的生产状况，达到了延长检泵周期、提高泵效、增加产量的目的。     

大斜度井段低沉没度工况排采泵阀动力学特性

目前对于煤系地层天然气井所配套有杆泵泵阀动力特性的研究,主要是移植和借鉴常规油气井抽油泵泵阀的分析方法,多针对油气井开采较高的沉没度,并没有考虑低沉没度和大斜度工况下的泵阀动力学和水力摩阻等参数的影响,也没有揭示水平井泵阀顺利开启所需要的具体条件。为此,综合考虑低沉没度和大斜度等因素耦合的影响,推导造斜段泵阀随井液运动微分方程组,建立有杆泵井液流经泵阀阀隙水力摩阻数学模型,基于数值模拟的方法研究了水平井泵阀动力学、水力摩阻与临界沉没度。研究结果表明:①低沉没度和大斜度耦合作用下,增大冲程和冲次会提高造斜段泵阀阀球的升程、速度和加速度,缩短加速度趋向平缓所用的时间,并且水平井泵阀开启瞬间阀球会出现短暂的周期性波动;②受弹簧力与阀球重力的双重作用,水平井有杆泵的临界沉没度明显低于直井工况且固定阀球伴随弹簧快速复位,这有利于顺利开启水平井的游动阀球和固定阀球并提高泵效;③增大冲程、冲次和泵径会使水平井有杆泵井液流经泵阀水力摩阻及其临界沉没度变大,并且增大冲程更有利于提高低流速井液入泵流速,但同时也会显著地提高临界沉没度。结论认为,该研究成果对于保障煤系地层天然气井连续稳定排采和提高有杆泵的可靠性都具有重要的参考意义。     

锚定式杆式抽油泵的研制与现场应用

应用杆式泵采油可以节省作业费用,提高油井生产时率。但是,受井况等因素制约,常规杆式泵存在锁紧装置不牢、密封段耐温能力差等缺点,带来泵体易脱出密封段、不能满足稠油蒸汽吞吐的需要等问题。通过对常规杆式泵结构进行改进,研制了锚定式杆式抽油泵。现场应用证明,该泵的锁紧、密封等结构设计合理、可靠,具有较高的推广应用价值。     

自旋式脱接器在临盘油田的应用

为保障临盘采油厂的大泵井正常生产 ,购进了自旋式脱接器。这种脱接器由上体和下体两部分组成 ,上体包括轨道管和轨道套 ;下体包括接头、挡圈、弹簧、滑套和中心杆。自旋式脱接器可在任意位置和角度对接和脱开 ,对接和脱开时只需下放和上提抽油杆柱即可完成。当泵砂卡时 ,左旋抽油杆柱即可脱开 ,解决了砂卡井脱接器不能脱开的难题。该脱接器可重复对接12 0次以上 ,耐疲劳寿命 7× 10 7次以上     

机抽井检泵交井后重校防冲距探讨

在有杆泵深抽井中,经常发现检泵生产正常后的泵效比刚检泵后有明显降低。泵的充满系数是影响泵效的主要原因之一,通过对机抽井油管、抽油杆的受力分析,论述由于作业交井时与生产正常时的油管和抽油杆受力发生了改变,深抽井正常生产时防冲距比交井时防冲距要大许多,导致泵的充满系数降低,从而影响了泵效。矿场应用表明,机抽井检泵交井后重校防冲距有效地提高了泵效。     

抽油机井泵效的影响因素及井下能量损失

本文通过对大庆油田百余井次实测生产资料的处理,计算了抽油泵的(总)效率和各种功率损失,分析了影响泵效的诸因素,并对井下各部分能量损失进行了计算和分析,搞清了抽油机井井下效率不高的原因,主要是抽油杆在传递能量过程中把相当大的一部分能量损失掉了,这部分损失在117井次中占无杆平均功率的42.1%。文中还为全面提高抽油机升的整机效率提出了指导性意见。     

地面驱动螺杆泵采油系统抽油杆等效节点载荷分析

为了解抽油杆在井下的受力和运动状态,使其脱断事故得到合理的解释,运用抽油杆单元有限元模型分析了地面驱动螺杆泵采油系统抽油杆在井筒中的受力和运动状态。在对问题进行求解之前,需要得出整体等效节点载荷向量,考虑到井斜,利用抽油杆单元各方向上的位移插值函数,根据虚功原理将均布载荷转化成为节点的等效载荷,然后按节点顺序装配出整体等效节点载荷向量。求解由整体刚度矩阵和整体等效节点载荷向量形成的线性方程组,可得出某一时刻抽油杆各节点不同方向的位移。对抽油杆扶正器位置安装具有指导意义。     

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。     

新型可控多功能底阀抽油泵研制与应用

设计了一种新型可控多功能底阀抽油泵,具有正反循环洗井、防砂和泄油功能,在冲砂、热洗井、注气等特殊作业时不用起下管柱,通过下放上提抽油杆就可以打开正循环环空通道,完成作业后再次下放上提抽油杆柱,就可以关闭循环环空通道,进行正常采油生产。由于具有泄油功能,可避免上提管柱时油液外溢污染井口和因为油稠等原因造成撞击泄油器不泄油的现象。在大港油田多口油井投入使用,取得了很好的效果。     

螺杆泵采油系统杆柱的扭转振动特性分析

对直井中用于驱动井下螺杆泵的旋转级次抽油杆柱建立了扭转振动分析模型,推导出了该级次抽油杆柱扭转振动频率的计算公式,建立了级次杆柱扭振固有基频与单级杆柱固有基频之间的关系。计算表明,泵深在700－1800m时,常用的二级抽油杆柱组合的扭振固有基频为22－58r/min,低于螺杆泵的工作转速区,这完全不同于有杆泵抽油系统。指出,由于螺杆泵采油系统的工作转速区高于其杆柱扭振固有基频,在选定螺杆泵采油系统的工作转速时,除考虑杆柱的基频外,还应考虑杆柱的扭振高次谐波频率,这样可以避免系统工作在高次谐波共振区,而且有利于避免系统工作转速在穿越高次谐波对应的转速时系统的失速;在设计螺杆泵采油系统杆柱组合时,应考虑组合杆柱扭振基频的提高,尤其要注意常用的二级杆柱组合时杆长比接近50％的情况。