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。     

再论深井泵能量补偿装置的原理和作用

深井泵能量补偿装置是一种全新的增产工具。文中进一步论述它的结构和原理。概括讨论了３个问题，即：如何计算深井泵采油过程中油层的水功率；能量补偿装置为什么能减少油层能耗和增加油井产量；能量补偿装置在地层弹性驱油状态下对油层采收率的影响。应用渗流力学的基本知识阐述了油层能耗的本质过程。在介绍了补偿器结构原理的基础上，分析了增产的理论根据。最后介绍了补偿器在长庆油田２０口井上工业试验所取得的效果及存在的问     

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。     

抽油泵能量补偿装置的机理与试验数据分析

针对国内有人提出的带能量补偿装置的深井抽油泵（简称“补偿泵”）可以不需要动液面进油的观点，在对常规抽油泵和补偿泵结构及工作原理比较后认为，这两种泵抽油时都要动液面作功，都需要有沉没度。指出采用采油指数概念计算补偿泵的增产量，把机械能量与油层天然能量相提并论是不正确的。采用单相流状态的产量和压力服从直线性ＩＰＲ曲线关系的理论，分析了国内使用补偿泵的油井生产数据的真伪性。对采用抽油泵的抽油井动态分析具有借鉴意义。     

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。     

补偿泵的能量转换与增产理论的渗流力学浅析──二答邬亦炯先生

通过抽油机在补偿泵工作过程中的能量消耗问题和补偿泵增产与IPR曲线的关系的讨论，再次证明了：1．在补偿泵的工作过程中，抽油机要输出能量，这部分能量转化为由井底将液体提升到动液面的能量，因而节省了油层的弹性能。2．根据渗流力学理论，在动液面相同的情况下，普通泵采油指数的下降速度大于补偿泵，因而后者的总产出量比前者要大；在定产量的工况下，补偿泵的稳产周期比普通泵长，因而也达到了增产的目的。     

深井泵增压补偿器的研制与应用：Φ31,Φ38增压泵

本文论述了增压泵的结构，工作原理及增压泵与普通泵在中后期抽油时，由于增压泵靠自身能量转化帮助进油，摆脱了依赖工较少依赖沉没压力进油的工况，油井动太随之降低，根据ＩＰＲ曲线，油井有不同的动压，就有不同的产量。因此可使油井增产，抽油泵效提高。     

有杆泵采油装置的智能诊断

所谓有杆泵采油装置的智能诊断,就是对泵的各种工作状况(如游动阀漏失、固定阀漏失、气体影响、供液不足、抽油杆断脱、活塞脱出工作筒等)的多种特征加以提取,结合油井生产参数(冲程、冲次、泵径、泵挂、产量、动液面等),根据采油工程师对示功图的分析和油井管理经验,模拟专家分类过程,进行推理分析,判断油井故障,提出增产挖潜措施。文中提出了一套有杆泵采油装置系统故障诊断模型,并利用专家系统技术分析了有杆系采油井生产中常见的问题。     

深井泵采油油层能量分析

文章对深井泵抽油过程中的油层能量分析、深井泵能量补偿装置在提高油井产能中的作用问题进行了探讨,并对一些不同观点进行商榷。认为用虎克定律解释推导油层在弹性驱动状态下的渗流规律及能量变化过程是不妥当的,而应引用能描述油层能量变化的达西定律。最后指出,装在深井泵底部的补偿装置只能起到灌注作用,增加泵的充满度,有提高泵效的可能。     

液压反馈式增压抽油泵设计

针对常规有杆泵采油充满度低造成泵效低的问题，设计了一种新型液压反馈式增压抽油泵。叙述了新型泵的增压原理和结构特点；分析了增压柱塞上下行程所受的力、增压柱塞的行程、工作泵吸入口的压力及其与常规泵相比的增压值，以及使用增压装置后工作泵有效冲程的损失等参数的计算公式。设计实例表明，在泵挂深度不增加和油层动液面未改变的情况下，新型泵的充满度明显提高，特别适合在地层能量小、液面低的油井抽汲油液。与常规泵相比，这种泵能减轻驴头悬点载荷，降低能耗，并能提高抽油杆柱等采油设备的工作寿命。     

采用能量补偿泵延长单井稳产期

从采油过程中能量消耗的组成入手，介绍补偿泵的工作原理，通过渗流力学分析，阐明这一增产过程的物理意义。     

再评能量补偿泵增产理论的错误

讨论了能量补偿泵增产理论的三个基本问题；１．补偿泵能否不要减少要沉没度？２．液体由泵入口升到动液面所需能量是由油层提供还是由补偿提供？３．补偿泵不降低动液面能否增产？指出弹簧推力只对上面泵起增压灌注作用，不会减少下面泵的沉没度需求。论证了有关储能活塞受力分析及补偿器进油不作功分析方面的错误：证实了液体由泵入口升     

找堵水抽油泵研制与试验

油田进入开发中后期,油井供液不足、结蜡、出砂、水侵情况日益加剧,导致油井增油、复产工艺措施难度大,作业频繁、工序复杂、采油成本急剧增加。研制了一种能与各种工艺措施对接的找堵水抽油泵。该泵独特的液压贯通结构和工作原理使其可根据油井的不同措施目的,与相应的定型井下工具进行模块组合,简化油井复合措施作业工序,实现油井定油层开采、蒸汽吞吐采油、多层机械找堵水转抽等增产措施一次管柱作业;同时可进行负压采油、无污染正洗井、清蜡等一系列复产措施。     

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。     

封隔器完井采油增产工艺技术探讨

以封隔器完井采油增产机理及管柱优化设计两方面为基础研究,开展了产量预测及其选井条件和适应性研究,并结合长庆油田地质特征及油田层藏浅的特点,提出了以Y341－114封隔器和深井泵为主组成的完井采油管柱,进行了现场试验研究,该工艺具有油层解堵,提高泵效,防气等增产作用,可结合油井检泵作业进行,施工简单易操作,投资少,经济效益显著。     

对抽油泵能量补装置的分析和认识

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扣及入过程是一致的，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     

油井防落锚设计

针对采油过程中经常发生井下设备落入井底的问题，给出了油井防落锚装置的设计方案、结构组成、工作原理、关键部件的设计计算公式和设计要点。     

新型油管加热采油装置的技术分析

针对含蜡油井、高凝油井、稠油油井生产过程中的举升难题,研制了一种新型油管加热采油装置。该装置利用油井中的油管柱作热源体将电能转化为热能,加热油管内的液体。介绍了油管加热装置的工作原理及各部分的组成,并对地面供电电源、能量控制传输装置、井下绝缘隔离系统及井下发热电路等4部分从结构、原理、性能参数等方面进行了分析。该加热装置在胜利、辽河、大庆、新疆等油田的含蜡油井、高凝油井、稠油井应用200余井次,均取得良好效果。     

井下多效管柱

井下多效管柱主要由接头筒体、固定凡尔、活动柱塞、PT胶筒托套、锥体、卡瓦、支杆、卡瓦体、心轴、下接头等组成,其工作原理分座封和解封两部分。该管柱适用于稠油或稀油中高含砂、高含蜡油井,尤其适用于普通泵无法采油或砂卡检泵频繁的油井、油层上部套管漏失及低产能的油井。     

弹性驱动下油层能量转换与补偿泵的增产过程分析

应用弹性液体不稳定渗流理论的研究成果与油层能量转换的数学模式,对普通泵采油和补偿泵采油的压降漏斗最大半径的变化进行了分析及对比计算,结果表明:在补偿泵与普通泵采出相同总液量的条件下,前者的压降漏斗的最大半径显著地小于普通泵采油时的压降漏斗最大半径,即补偿泵采油时,有更长的稳产期,能达到增加产出总液量的目的。