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。     

小排量抽油泵结构优化设计与试验

在低产油井,小排量抽油泵存在寿命短和泵效低的问题。对常规结构的小排量抽油泵进行分析计算,有针对性地进行优化并改进其结构。上游动阀罩采用闭式结构,下游动阀罩和固定阀罩采用槽型球室结构,泵筒和柱塞选用小间隙和长配合段。试验结果表明,新型小排量抽油泵的寿命和泵效显著提高,平均运行600 d以上,平均泵效57.6%。     

长塞环封防气防砂抽油泵的研制

针对目前解决普通抽油泵采油时产生气阻、气锁及砂卡现象的不足,研制了一种新型长塞环封防气防砂抽油泵。该泵采用长柱塞短泵筒结构,柱塞上端设计成机械强启闭防气出油阀总成,密封段采用刮砂环、补偿式金属环及非金属环间隔排列的形式防砂。大庆油田的现场试验表明,该泵能够在各种油气比的油井中高效可靠地工作,与普通抽油泵相比,平均泵效提高15%~20%,平均单井检泵周期延长90 d以上。     

抽油泵柱塞和泵筒环隙漏失研究进展及方向

准确预测抽油泵柱塞与泵筒环隙漏失量,对抽油泵间隙的选择至关重要。间隙选择过大,会使抽油泵漏失量增加,严重影响其泵效和油井产量; 间隙过小,虽然漏失减小,但加剧了柱塞与泵筒的摩擦,影响柱塞和抽油泵的使用寿命。基于国内外对抽油泵柱塞和泵筒环隙漏失方程的研究,分析了理论推导法、试验推导法、数值模拟法3种漏失模型的推导方法,阐述了抽油泵柱塞和泵筒环隙漏失量的研究进展。研究结果表明:当间隙<0.127 mm时,柱塞偏心对漏失量影响较小; 当间隙>0.127 mm时,偏心对漏失量影响较大; 剪切漏失量在总的漏失量中所占比重较大,剪切漏失与压差漏失异向时,会出现负漏失。指出了抽油泵柱塞-泵筒环隙漏失方程的发展方向:从试验角度确定剪切漏失和压差漏失的方向; 同时要对特殊抽油泵的间隙漏失模型开展研究。为更好地指导油井的生产,应结合泵效的其他相关影响因素,借助大数据处理分析,获得最佳的泵效。     

弹性环活塞抽油泵

弹性环活塞抽油泵是在普通抽油泵的基础上改进而成的。它将普通抽油泵的传统密封方式改进为弹性环密封,具有装配简单、密封性好、不易卡泵、使用寿命长等优点;还可用于旧泵和废泵修复,室内试验及现场应用效果好。     

胜利油区有杆泵应用现状及改进措施

针对胜利油区有杆泵应用中存在的泵效低、检泵周期短等主要问题，从地层供液和排液能力的协调性、工作参数对抽油泵效的影响、抽油杆和油管问的偏磨对有杆泵提液的影响、抽油泵结构及选择应用等方面分析了产生上述问题的原因，并提出了改进的对策及建议。     

抽油泵柱塞环槽结构对漏失量的影响研究

抽油泵工作过程中,由于泵筒与柱塞之间存在一定间隙,在柱塞两端的液体压差及剪切力的作用下,会使大量液体通过间隙漏失,对泵效产生严重影响。为分析抽油泵柱塞环槽结构对柱塞与泵筒间隙漏失量的影响机理,通过建立柱塞环槽不同结构的抽油泵模型,根据抽油泵工作特点,设定了不同边界条件下的多物理场耦合模型,通过数值模拟分析了槽宽、槽深、槽距、槽数和环槽位置对环槽内流体速度场及间隙漏失量的影响规律。分析结果表明:在环槽内形成的涡流受到槽宽与槽深这两个因素影响较大,当槽深和槽宽相接近时,所形成的涡流较为完整,且涡心几乎位于环槽中心,而环槽位置、槽距及槽数发生变化时,对环槽内所形成涡流的形状基本无影响;在一定范围内,随着槽深和槽宽的增大,漏失量逐渐减小,到达一定范围后,随着槽深和槽宽的进一步增大,漏失量不再随其发生明显变化。所得结论可为抽油泵漏失机理的进一步研究和结构改进提供指导。     

抽油井液压补偿泵的研究

针对中原油田泵效偏低,尤其是深抽井的低泵效情况提出了以提高泵的充满程度为目的的液压补偿泵课题研究。详细分析了影响泵效的因素,展开了方案设计,经反复论证后选定一种结构方案进行了设计、加工、整改、室内试验及现场试验,完成了液压补偿泵的研制及其锚定技术研究,研制出主要由抽油泵、液压补偿泵、锚定器组成的液压补偿泵采油配套技术。抽油泵液压补偿泵采油技术利用上下冲程过程中油管的自然伸长和缩短,增加补偿泵腔内瞬间压力,强行打开抽油泵固定阀,增加抽油泵充满程度,提高泵效。现场37井次试验数据表明,设计原理新颖,结构合理,与抽油泵同步工作,不需要专门作业,能有效增大普通抽油泵的充满系数,提高泵效。     

超深井防气抽油泵的研制与应用

针对目前塔里木油田部分超深油井含气、含砂,采用常规抽油泵生产会出现泵效低、频繁卡泵的问题,通过优化设计泵筒自排气结构、柱塞防气结构、沉砂式固定阀,研制出了超深井防气抽油泵,该泵具有结构安全可靠,连接强度高,可提高泵效,减少卡泵几率等特点,现场应用20余口井,该泵平均使用寿命达到7个月以上,最深泵挂深度达到3 803. 83 m,泵效均达到56%以上。     

导向扶正双球固定阀的研制与应用

水平井具有良好的增产效果,许多油田用水平井技术进行油田开发。但水平井抽油泵技术仍处于起步阶段。针对水平井抽油泵固定阀关闭滞后、漏失量大、泵效偏低问题,对现有阀罩结构进行改进,研制出导向扶正双球固定阀,有效解决了水平井抽油泵固定阀关闭滞后的问题,提高了抽油泵效。该技术已获国家专利。     

双作用抽油泵的研究应用

研制的 70mm双作用抽油泵主要由泵筒、空心拉杆、上密封短节、上部进油阀、下部进油阀和柱塞等部件组成。这种泵采用两套进、出油阀 ,在一个往复冲程中完成两次吸液和两次排液动作 ,上下冲程都能出油。中原油田分公司第三采油厂卫城油矿WC5 8— 19井的现场应用表明 , 70mm单柱塞双作用抽油泵在不改变抽油机和抽油杆组合的情况下 ,比同泵径普通抽油泵理论排量增加 2 0 %～ 5 0 % ,系统效率比普通泵高 12 7%。     

钢带式超长冲程抽油装置用特种抽油泵

为满足超长冲程的需要，采用两个或更多个相互间距离为１００～１５０ｍ的柱塞串联成特种抽油泵的多节柱塞，用油管作为特种抽油泵的泵筒。多节柱塞一油管副间的密封能力由特殊结构的柱塞密封元件——封隔器保证。新型大通道泵阀的采用，增大了特种抽油泵的排量，延长了使用寿命。还综述了柱塞冲程、速度和加速度的计算，为特种抽油泵结构和工作参数的正确选择提供了依据。     

提高抽油泵充满系数的措施

推导出计算抽油泵充满系数的公式。通过对公式的分析讨论，找出影响抽油泵充满系数的主要因素。提出在生产中采用井下油气分．离器和井口套管定压放气阀配套技术；采用环形阀、抽油泵增压补偿器和锥阀式抽油泵可以消除气体影响，提高抽油泵充满系数。     

新型增效活塞环式抽油泵在临盘的应用

引进的新型增效活塞环式抽油泵主要由抽油杆、上下出油阀、活塞本体、钢密封环、软密封环、出油阀、螺旋挡砂帽、活塞护套和泵上下接头等组成。密封结构为弹性密封 ,每台泵的活塞共有 17道弹性密封环 ,其中 11道软密封环和 6道钢密封环 ,活塞长度仅为 2 4 0mm ,出厂试压 2 0MPa ,不渗不漏。先后应用了 2 0口井 ,均运转正常 ,平均增加泵效 9 8%。实践证明 ,这种泵对于低泵效井和微出砂井有积极作用 ,对于低渗透油田 ,效果尤其明显     

_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     

上下冲程速比对泵效影响的实验研究

采用复合甘油配制成5种不同粘度的实验液体，分别模拟稀油和稠油，同时选择7种上下种程速比，在自行研制的抽油机井泵效模拟实验装置中，实验研究了上下冲程速比对抽油系统泵效的影响。从研究上下冲程速比对抽油泵漏失量的影响出发，建立了相应的数学模型。室内实验和现场试验的结果表明，在冲决基本相同的条件下，随着上下冲程速比的提高，产液量增加，泵效提高，能耗降低。当上下冲程速比υr＞1时，不但能够提高稠油井更能提高稀油井的泵效。考虑到抽油系统的使用寿命，上下冲程速比不宜调得太高，一般以υr≤2为宜。     

采用半球形柱塞阀的新型斜井抽油泵

目前,一些造斜点浅、斜度大的定向井仍采用普通有杆泵生产,因井斜和受力状态改变,使泵阀启闭动作滞后,阀球偏击旁落,泵效明显降低甚至不出油。为此,设计了一种适用于大斜度井和水平井的新型斜井抽油泵。这种泵的泵筒采用特殊的固体渗硼工艺,柱塞采用热喷焊镍基合金工艺,防腐且耐磨性优越;泵阀件采用带导向杆的半球形柱塞结构,弹簧制动,精确控制阀球与阀座对中,启闭动作及时。实践证明,该泵用于大斜度油井具有泵效高、寿命长等优点。     

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     

能量补偿泵提高油井总产能的基本理论再分析──兼答窦宏恩与邬亦炯先生质疑

阐述和回答了有关能量补偿泵的几个核心问题：1．采油过程中油层能量的基本关系；2．油层对动液面作功问题及增产机理；3．抽油机与补偿泵的能量转换问题；4．补偿泵吸入方式问题。指出补偿泵增产的理论基础是油层要对动液面作功，增产方法是不让油层对动液面作功，利用抽油机一段空行程作动力，使一个举升液体的弹簧往复泵工作。     

氧化锆陶瓷抽油泵阀结构设计及应用

针对目前国内抽油泵阀球、阀座耐磨、耐冲刷和耐腐蚀性能较差的问题,开发出用氧化锆陶瓷材料制造的阀球、阀座。通过严格控制原材料质量和生产工序,使陶瓷成品密度接近理论值,减少和杜绝了原始裂纹的产生,提高了陶瓷的韧性;通过在问座外圆过盈配置特殊金属圈和增加问座壁厚,使问座的可靠性增强。现场推广应用表明,采用氧化锆间球、问座后,胜坨油田抽油泵的免修期由１９９６年的２７７天延长到３７１天,大港油田１９９５年使用氧化锆陶瓷问后抽油泵免修期平均增长２～３倍,综合经济效益十分明显。