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。     

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。     

抽油泵泵筒柱塞摩擦副配对试验研究

为合理选择抽油泵泵筒和柱塞摩擦副材料及表面处理工艺 ,提高抽油泵的使用寿命 ,选择碳钢、 4 %～ 6 %铬钢、 30 3钢、海军黄铜和蒙耐尔合金等 5种材料和相应的表面处理工艺 ,共配对组成 2 3对摩擦副在相同条件下进行了耐磨性试验。综合分析试验结果 ,推荐泵筒材料和表面处理工艺排序为碳钢 (45号 )镍磷镀黄铜镀铬 4 %～ 6 %铬钢加压氮化蒙耐尔合金镀铬 30 3钢镀铬 ;推荐柱塞材料和表面处理工艺排序为碳钢 (45号 )激光处理碳钢 (45号 )镀铬蒙耐尔合金镀铬碳钢 (45号 )镍磷镀黄铜镍磷镀。综合考虑成本、耐磨性和实际应用可行性 ,建议选用碳钢镍磷镀 /碳钢镀铬作为抽油泵泵筒 /柱塞副配对材料     

油井旋转柱塞防砂泵

旋转柱塞防砂泵是在普通整筒泵基础上进行两方面改进而成的:一是将整筒泵柱塞上的环型防砂槽改到泵筒内壁,并改成2～3段正反方向的双道交叉螺旋防砂槽,柱塞为光杆;二是在柱塞和抽油杆之间加一个旋转器。工作原理是当柱塞完成上冲程过程中,一部分砂粒进入柱塞与泵筒间隙中,同时柱塞顺时针旋转30°,间隙中的砂粒随着柱塞的旋转,被挤入泵筒内壁的螺旋防砂槽中,由于柱塞已到了泵筒上部,下部和中部的防砂槽已露出,已进入防砂槽的砂粒被进入固定凡尔的油流冲掉。当柱塞完成下冲程的过程中,柱塞同时继续顺时针旋转30°,间隙中的砂粒继续被挤入防砂…     

自旋转柱塞抽油泵的研制

对于进入二、三次采油阶段的油田来说 ,主要采用柱塞式抽油泵采油。在中原油田 ,由于地层产出液中的砂、腐生菌等物质引进的泵擦伤、泵腐蚀及柱塞与泵筒之间的磨损 ,是造成泵使用寿命缩短的主要原因。自旋转柱塞抽油泵可使柱塞在每一冲程中随机转动 ,不断地改变柱塞与泵筒的接触面 ,使柱塞圆周逐渐均匀磨损。同时 ,将砂粒或结垢由柱塞与泵筒之间排出 ,解决了磨蚀材料聚集所引起的严重定位磨损及杆柱脱扣。于 1 998年研制了第 1台自旋转柱塞抽油泵 ,该泵在中原油田采油一厂 2 0 3— 36井进行了试用。从现场采集的数据对比分析 ,采用该泵可使…     

抽油泵摩擦副耐磨性能试验分析

通过对不同的材料及表面处理工艺的抽油泵泵筒和柱塞摩擦副耐磨性试验研究，对选用的摩擦副柱塞先失效原则进行了排序，将摩擦副磨损后的表面进行了电镜观察分析，认为45钢镍磷镀作泵筒和与45钢镀铬作柱塞组成的摩擦副是较理想的配磨组合。     

φ95mm有杆抽油泵失效分析及预防措施

根据胜坨油田近几年采用９５ｍｍ有杆抽油泵提液的实践,分析了造成这种抽油泵失效的原因,包括与其配套的脱节器失效、抽油杆断脱、泵漏、电动机不配套和生产管理不善等。为增强泵的提液能力和工作可靠性,提出５项预防措施：（１）选择有充足供液能力的油井;（２）在保持相同泵效的情况下,泵的沉没度应略大于小泵,推荐按４５０～５００ｍ设计;（３）采用Ｈ级超高强度抽油杆柱,并在杆柱底部配置一定重量的加重杆;（４）采用长冲程、低冲次的参数匹配,推荐光杆冲程大于５ｍ,冲次小于６ｍｉｎ－１;（５）为提高泵筒、活塞和阀座的防腐耐磨性,推荐采用“氧化锆阀球和阀座＋喷焊柱塞＋氮化泵筒”的结构形式。     

抽油泵泵筒表面硬化技术

叙述了抽油泵泵筒表面硬化技术的工艺原理。介绍了泵筒表面使用渗碳、氮化、碳氮共渗、镀铬、激光相变硬化、化学镀镍工艺等方法所获得的表面硬化层的机械性能和基本参数。为抽油泵的选择、使用和维修提供参考。     

金属隔膜防砂抽油泵的研制与应用

针对目前在用的井下抽油泵存在的2大技术难题以及大部分防砂卡抽油泵没有广泛应用的现状,在分析和借鉴现有技术的基础上,研制了金属隔膜防砂抽油泵。该泵主要由泵筒、柱塞、上部阀罩、上游动阀总成、下部阀罩、下游动阀总成和金属隔膜组成。工作时柱塞上、下部的金属隔膜被高压原油压在泵筒上,将含有砂粒的油流与抽油泵活动部件的缝隙隔绝,使砂粒不能进入泵筒与柱塞的接触缝隙,从而达到防砂目的。现场应用结果表明,金属隔膜防砂抽油泵起到了防砂效果,可提高生产效率,泵效达到69.7%。     

镀铬泵在中高含水期深抽井中的应用

吐哈油田自进入中高含水采油期后，由于综合含水上升厦地层能量下降，油井需要通过加深泵挂挖掘井筒潜力。加之油井腐蚀及结垢趋势加重，液面下降抽油泵上下压差过大，造成柱塞与泵筒间的磨损加剧，抽油泵漏失严重，造成维护作业成本大幅度提高。通过对深井泵的理论分析，提出了泵筒镀铬，加强泵筒的表面硬度。通过应用，取得了显著的效果，基本解决了油田所面临的难题。     

长柱塞防砂卡抽油泵矿场应用效果及评价

长柱塞防砂卡抽油泵内筒与外筒之间有一个环空沉砂通道,沉砂可沿此通道进入尾管,而且柱塞在油井生产中始终有一部分外露于泵筒,可防止沉砂进入柱塞与泵筒之间的间隙。现场19口井次的应用表明,在出砂量小于1％的油井中可直接下泵生产,能保证油井在生产过程中或停抽后不会砂卡或砂埋柱塞。在出砂量大于1％的油井中可先进行化学防砂,再下入防砂泵,能有效地延长防砂后油井的免修期。由于这种泵具有防砂卡、防砂埋及耐磨蚀三个功能,可有效地解决出砂油井生产周期短、吨油生产成本高的问题。但这种泵存在检泵时无法泄油的问题,增加了作业施工工作量,同时造成环境污染。     

等径刮砂柱塞防砂泵的研究与应用

在分析常规抽油泵在出砂油井中发生砂磨、砂卡柱塞的机理 ,以及泵不适应出砂油井工况的结构缺陷的基础上 ,创新设计了等径刮砂柱塞抽油泵 ,从根本上消除了砂卡、砂磨柱塞及泵筒的问题。这种改进设计的抽油泵工作原理与常规抽油泵相同 ,但具有 3个方面的独特优势 :( 1)防砂卡、防砂磨特性 ,能最大限度地延长柱塞和泵筒的使用寿命 ;( 2 )自动冲洗砂粒 ,防止砂卡柱塞 ;( 3)与常规泵相比 ,等径刮砂柱塞防砂泵具有明显的技术及性能优势 ,能有效延长油井生产周期 ,节省油井材料费用和作业费用 ,从而有效降低生产成本     

抽油泵柱塞减少磨损的方法

传统的抽油泵柱塞外表面垂直轴向开有矩形防砂槽，容易造成外表面过早磨损、腐蚀剥落、拉伤漏失而失效，因此提出改进抽油泵柱塞外表面密封结构设计的两点设想：（1）在柱塞外表面上、中下设置三道截面为半圆形的螺旋防砂槽，上、下两道为左旋，中间为右旋；（2）在上部螺旋槽底开设导砂孔。采用以上两种设计形式，预计可减少抽油泵柱塞与泵筒的磨损，改善抽油泵的密封和润滑，减少泵工作过程的漏失量，避免出现泵砂卡和抽油杆脱扣，从而延长检泵周期。     

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。     

柱塞自旋转装置的计算

在柱塞上端接一根外圆带有螺旋槽的自旋转装置，靠排出液流的螺旋上升流动产生分速度使柱塞在抽汲过程中产生随机自旋转运动，从而消除柱塞的偏磨现象，达到提高抽油泵寿命的目的。这就是旋转柱塞的工作原理。产生多大的旋转力才能克服柱塞与泵筒之间的最大内摩擦阻力而使柱塞旋转，根据已知条件推导出柱塞旋转力、螺旋槽宽度、深度和螺旋角之间的关系式，将计算结果与柱塞和泵筒之间的最大内摩擦阻力进行比较，从而找出合理的螺旋槽宽度、深度和螺旋角。     

长柱塞式防砂泵现场试验效果及评价

应用在出砂油井上的长柱塞式防砂泵,具有长柱塞短泵筒与环空沉砂相结合的独特结构,还具有防砂卡、防砂埋、防砂磨等功能,能有效地延长油井免修期。现场700多井次的应用表明,该泵使用寿命和油井生产周期较常规泵延长2倍以上,而且还扶起了一批长期停产井,为出砂油井提供了一种可靠的新的采油设备和技术。     

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。