双作用抽油泵下行阻力及加重杆的分析计算

针对双作用抽油泵在现场应用中出现的杆柱弯曲、偏磨和不同步等问题,对双作用泵下行过程中杆柱下端的主要受力情况进行了分析,给出了计算公式,并结合油井实例计算出了下行阻力和加重杆数值。结果表明,造成双作用抽油泵下行困难的主要外力最大的是油液作用于柱塞、密封拉管面积差上的向上反馈顶托力,最小的是油液流过游动阀时的水力阻力。正确分析计算下行阻力、合理配置加重杆可以延长检泵周期。     

低摩阻抽油泵在聚驱抽油机井中的应用

三次采油聚合物驱抽油机井因聚合物浓度增加,杆柱下行阻力变大,杆柱产生弯曲,引起抽油杆偏磨油管,造成杆断、管漏,抽油机井检泵周期缩短。为了降低聚驱抽油机井杆柱下行阻力,减缓杆管偏磨,延长检泵周期,开发应用了低摩阻抽油泵。为了改善低摩阻抽油泵在聚驱抽油机井中的应用效果,采用理论分析与室内试验相结合的方法,对低摩阻抽油泵结构参数进行了优化设计,并编制了低摩阻抽油泵结构参数优化设计软件,合理确定了低摩阻抽油泵的主要结构参数。同时建立了选泵、检泵模板,对低摩阻抽油泵在聚驱抽油机井中的应用具有重要的指导意义。数百口井现场试验应用表明,低摩阻抽油泵达到了降低摩阻,减缓杆管偏磨,延长检泵周期的目的。     

YLFK型长柱塞抽稠泵研制与应用

现有抽稠泵抽吸稠油时,往往出现柱塞下行阻力较大,液压反馈力小,致使杆柱下行屈曲变形,泵效低,严重时杆管之间的偏磨倒井问题突出。研制的YLFK型长柱塞抽稠泵下行时增加了作用在抽油杆柱上的较大向下液压反馈力,泵效大幅度提高,减缓了杆柱屈曲变形的问题,有效、低成本解决了杆管之间偏磨的问题。     

旁通阀液力反馈抽油泵研究及应用

在稠油井以及偏磨井,由于抽油杆工作条件恶劣,在上冲程时抽油杆的拉应力增加; 而下冲程时阻力大,抽油杆柱的中和点之下处于受压状态,存在交变载荷,造成泵效低、杆管偏磨严重。通过分析井下抽油设备受力状态,对常规抽油泵结构进行了创新和改进,研制了一种旁通阀液力反馈抽油泵。该泵型采用液力反馈技术,为杆柱下行提供动力,克服稠油井、偏磨井井中杆柱下行摩阻,避免下行杆柱弯曲,同时提高泵的充满度,延长有杆泵系统的正常生产周期。泵阀采用弹簧复位球阀,柱塞两端设计防砂结构,适用于斜井、稠油井,并提高了泵效。     

三次采油井抽油泵的研制与应用

针对常规抽油泵在三次采油井中存在的进液阻力大、易偏磨、砂卡、井液腐蚀等问题,研制了一种新型抽油泵。该泵采用上部小泵、下部大泵串联结构,使柱塞总成产生下行反馈力;取消了固定阀,既减小了进液阻力,又可连接加重杆,增大杆柱下行力,减缓杆管偏磨。在上柱塞上端有数个径向冲砂孔,可防止砂子进入泵筒和柱塞间隙砂卡。柱塞总成中间采用浮动连接装置。泵组件采用防腐材料,提高抗腐蚀能力。现场试验应用表明,该泵解决了常规泵存在的问题,应用效果较好。     

超间隙大流道整筒管式抽油泵的研制与应用

为遏制聚驱抽油机井偏磨上升的势头，在分析偏磨是由于抽油机下冲程过程中，抽油泵的下行速度小于驴头下行速度，造成杆柱弯曲产生的基础上，对抽油机井下行阻力的影响因素进行分析，即液体通过游动阀的摩擦阻力与游动阀过流面积有关，泵柱塞与衬套间的摩擦阻力与柱塞长度、柱塞一衬套的间隙有关，从而找出改变泵的结构尺寸就可以减小两项阻力，从而减小抽油泵下行阻力，减少偏磨现象的发生的解决办法。厂开发研制了超大间隙大流道整筒管式抽油泵。现场试验效果表明，超间隙泵具有降低抽油机井悬点载荷、减小抽油泵下行阻力、降低交变载荷的作用，可在一定程度上减小偏磨现象的发生，延长抽油机井检泵周期。     

大斜度井有杆泵举升配套技术的研究与应用

针对常规有杆泵在大斜度井中举升时,存在偏磨导致管杆断脱严重、杆柱下行阻力大和泵效低的问题,开发了新型有杆泵抽油配套技术。该配套技术采用偏置阀式抽油泵、钢质连续抽油杆和旋转井口装置等部件,并配套组成了大斜度井有杆泵举升工艺管柱。经500余口井的现场应用表明,采用该配套技术,平均泵效比常规抽油泵提高了5%～10%,检泵周期延长6月以上,举升效果明显。     

偏置阀式稠油抽油泵的研制与应用

针对常规抽油泵在斜井和稠油井中抽液存在下行阻力大、下行困难和泵效低以及因井斜造成杆柱磨损等严重影响油田正常生产的问题,研制了偏置阀式稠油抽油泵。该抽油泵采用等径刮砂柱塞、球阀弹簧自动复位和偏置进油阀结构,克服了现有液力反馈式稠油抽油泵的缺点和不足,而且具有下行阻力小、进油流道大、流程短、吸入性能好、阀球关闭及时、防砂卡和减磨等特点。500余井次的现场应用表明,该泵比常规泵泵效平均提高5%~10%,检泵周期延长8个月以上。     

含聚浓度对抽油泵柱塞下行阻力影响的实验研究

减小抽油泵的下行程阻力是延长聚驱井检泵周期及预防抽油杆偏磨的主要措施.为了研究抽油泵结构和见聚浓度对抽油泵阻力的影响,在室内实验装置上进行了模拟实验.室内实验结果表明,抽油泵柱塞下行阻力总的趋势是随聚合物浓度的增加而增加;与Ⅰ级泵相比,Ⅲ级抽油泵下行阻力可降低20%以上,大流道泵的阻力可降低30%以上,采用大流道泵有利于改善下行程抽油杆的受力状况,可起到防偏磨的作用.     

高效节能抽油泵消除偏磨的实际机理分析

介绍了高效节能抽油泵(以下简称为节能泵)的结构及其特点,指出杆管偏磨的主要成因是:抽油杆柱下行时阻力过大导致抽油杆柱中和点以下的抽油杆柱弯曲,与油管接触产生偏磨.重点介绍了节能泵如何利用其独特的结构以及液压反馈原理使抽油杆柱下行时完全处于拉伸状态,从而解决了困扰工程技术人员多年的偏磨问题.     

液力反馈无油管采油技术

针对常规无油管采油技术存在的一系列问题,提出了液力反馈无油管采油技术。该技术将液力反馈原理应用到设计中,增加了杆柱下行动力,有效地解决了杆柱下行困难问题。该技术主要由井口分流技术和井下采油技术2部分组成,运用井口分流技术可直接对常规井口进行无油管采油。井下采油技术主要由空心抽油杆、空心杆扶正器、悬挂器、无油管抽油泵、防转器组成,其中无油管抽油泵和悬挂器是该技术的关键部件。现场应用表明,该技术在偏磨油井中使用,平均可延长生产周期3~6个月,平均提高泵效5%~8%,防偏磨效果明显。     

强启闭阀柱塞串联式抽油泵的研究和应用

由于常规稠油冷采工艺不能满足高粘度深井开采的需要，研究开发了强启闭阀柱塞串联式抽油泵，其结构简单，适用范围广，可用于各类斜井、稠油井、偏磨井等。该泵由于采用强启闭蝶形吸入阀、机械式排出阀和柱塞串联式结构，有效解决了斜井阀体关闭不严，稠油井杆柱下行困难，吸入阀关闭滞后，偏磨严重井中柱塞上阀罩易磨断等问题。该泵已在多口斜井、稠油井和偏磨严重井上应用，泵效平均提高3％～5%。     

低产井有杆泵高效举升配套工艺

针对低产油井普遍存在供采不平衡、泵效低以及杆管偏磨突出等问题,研究开发了以小直径抽油泵、抽油杆防失稳技术、杆管减磨接箍技术和低产井优化设计技术等为主的低产井有杆泵高效举升配套工艺。采用该配套工艺既能充分发挥和协调油层的供液潜力及抽油设备的排液能力,又可以解决杆管失稳弯曲造成的杆柱冲程损失及偏磨问题,实现了小直径抽油泵的连续高效举升。现场170余井次的应用表明,采用该配套工艺,抽油泵平均泵效提高18%,免修期延长8月以上,收到了良好的应用效果。     

出砂油井抽油泵砂卡原因及对策

针对杆管的偏磨、研制新的杆柱优化设计软件,使之在保证承载力的同时,降低中和点位置,最大限度地减小底部杆柱所受的压应力。同时,在杆管偏磨比较严重的油井上尽可能少采用或不采用机械座封的封隔器,避免杆柱弯曲。特种抽油泵是针对不同的井况而研制的具有特殊性能的抽油泵,因此具有较强的针对性,根据不同的油井特点选择不同的特种抽油泵可以起到事半功倍的效果。常规抽油泵由于存在不适应于出砂油井的结构缺陷,所以应对常规抽油泵的结构进行优化改进设计,达到在不增加成本的情况下,提高抽油泵性能的目的,加快普通泵的更新换代。     

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。     

液力反馈型空心杆抽油泵的设计

设计的液力反馈型空心杆抽油泵主要由反馈长柱塞、反馈泵筒、出油阀、接箍、旋转装置、工作泵筒、工作柱塞、进油阀等组成。悬点载荷分析表明,这种泵在下行程时,与常规泵相比,增加了杆柱的下行动力而减少了下行阻力,有效地解决了常规泵空心抽油杆采油工艺中空心抽油杆柱下行困难的问题,并可提高抽油泵的泵效,延长空心抽油杆的使用寿命。液力反馈型空心杆抽油泵的应用,可改进空心抽油杆采油工艺,提高采油的整体效率,将对空心抽油杆采油工艺的推广应用起积极作用。     

抽油杆柔性减磨器的研制与应用

冀东油田近年来采用多种防偏磨技术并取得一定效果,但大斜度抽油泵井的检泵周期短、作业和材料更换成本增加的问题仍然很严重。通过建立抽油杆杆柱的力学模型进行受力分析研究,用柔性抽油杆取代常规抽油杆可减小杆柱所承受的摩擦力,进而研制了抽油杆柔性减磨器,该工具的上下2部分可以做小角度的相对转动。通过在抽油杆杆柱上加入抽油杆柔性减磨器,使杆柱在运动过程中与油管管柱轴线方向保持一致,减轻了杆管蹩劲现象,减小了抽油杆所受到的摩擦力。现场应用结果表明,该技术应用300 d,偏磨损坏的油管和抽油杆的长度由原先的各200 m分别减少到0.15 m、0 m,大幅度减少抽油机井杆管偏磨及因偏磨导致的检泵作业次数及作业和材料更换费用。     

斜井防偏磨抽油杆柱工艺研究与应用

针对斜井采油难度大,因井斜造成杆柱偏磨,导致抽油杆断脱、油管漏等问题,研究应用了一些防偏磨措施,有效地减少了杆柱的偏磨,提高了油井时率,延长了检泵周期,大大提高经济效益。     

斜井抽油杆柱防偏磨工艺技术研究与应用

针对长庆油田油房庄作业区斜井采油难度大,因井斜造成杆柱偏磨,导致抽油杆断脱、油管漏等问题,研究应用了一些防偏磨措施,有效地减少了杆柱的偏磨,提高了油井时率,延长了检泵周期,大大提高了经济效益。     

用量纲分析法求解柱塞下行阻力

相似理论是研究各种相似现象和相似原理的理论体系，量纲分析是相似性分析方法中的一种，其理论基础是关于量纲齐次方程的数学理论。利用量纲分析法求解了抽油泵柱塞的下行阻力，得出抽油泵柱塞的下行阻力随采出液粘度、泵沉没度的增大而增大，随含水率的增大而减小。公式的计算值与现场测试值基本相符，为建立预测抽油杆杆管偏磨位置的数学模型，解决抽油杆杆管偏磨提供了理论依据。