25mm长柱塞短泵筒管式抽油泵的研制与应用

针对长庆油田超低渗区块低产井存在的泵排量大与单井产液量低不匹配的问题,以及25 mm实心柱塞抽油泵存在的结构复杂,油流通道曲折,泵筒加工难度大、成本高等问题,研制了25 mm长柱塞短泵筒管式抽油泵。该泵主要由泵筒总成、柱塞总成和进油阀总成3部分组成,采用长柱塞短泵筒,游动阀全部外置于柱塞上端的结构,解决了抽油泵柱塞开式阀罩断裂的问题。现场试验结果表明,该泵结构合理、可靠性高、易于加工,在日产液量小于2 m3的低产液井中使用该泵可提高泵效6.33%,同时还可以降低能耗,延长抽油泵的使用寿命。     

ZY57-Ⅰ型防气抽油泵

ZY57-Ⅰ型防气抽油泵采用整泵筒软硬新型活塞结构,装有承载阀、标枪阀和进油阀,标枪阀将泵筒分为上下腔。下冲程时,承载阀和进油阀关闭,标枪阀随抽油杆下行15mm后打开,下腔油气进入上腔。在活塞达下死点附近时,放气孔连通液柱与上腔,达到油气交换避免气锁之目的。上冲程时,标枪阀随抽油杆上行15mm后关闭,下腔降压进入油气,上腔增压排出油气。因泵工作时阀开、关不受气体胀、缩影响,泵效果高达87.8％,一般比普通泵高15％左右。     

双作用抽油泵研制与应用

针对目前冀东油田部分浅层油藏特点,通过优化设计上部小直径抽油泵密封副、环空阀罩、小柱塞进油阀罩等结构,研制出了双作用抽油泵,实现了1个往复冲程过程中2次排油和进油过程,理论排量相当于同规格大直径抽油泵的1．7倍,具有排量大,结构简单,性能可靠等优点。阐述了双作用泵的结构设计、工作原理、主要技术参数和特点。现场应用表明,该泵能够满足大排量提液的要求,可有效降低生产成本。     

SCYB型小排量实心柱塞抽油泵

针对用于低产能油井的常规抽油泵排量都比较大,供采不平衡,抽油泵利用率低,导致有杆泵系统的效率低、能耗大的问题,研制了SCYB型小排量实心柱塞抽油泵。该抽油泵采用实心结构,改变了油流通道,液体不从柱塞内流动,而是通过双通流道举升到杆管环空,柱塞直径可以做得很小,满足小泵深抽的要求。出油阀组和进油阀组固定在泵的下端,使其阀球直径不受泵直径的限制,可增大阀球直径,加大进油流道。此外,阀球质量增加,工作灵活,增加了抽油泵的可靠性。现场应用100余井次,该抽油泵比常规抽油泵泵效平均提高15%以上,检泵周期超过1a。     

小排量环形柱塞杆式抽油泵的研制与应用

针对低渗透深抽井常规抽油泵存在供采不平衡、泵效低及泵漏失量大等问题,研制了小排量环形柱塞杆式抽油泵。该泵采用环形柱塞及出油阀外置结构,解决了泵阀结构对柱塞尺寸的限制问题,使泵径可以减小到满足排量要求。采用双泵筒配合环形柱塞结构可以减少抽油泵的漏失量,泵工作时环形液流在泵内产生漩流,可以有效防止泥砂在进油阀处的沉积。现场应用结果表明,环形柱塞泵密封效果好,漏失量小,对于日产液不大于2m~3的低产井,环形柱塞泵的平均泵效是常规抽油泵的3倍。小排量环形柱塞杆式抽油泵满足低渗透含砂油井高效长久的开采需要。     

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。     

双作用抽油泵在大港油田的应用

油田进入开发后期时 ,油井含水量逐渐增加 ,为了稳产 ,往往采取加大抽油泵的排液量 ,以增加单井日产液量 ,减少自然递减。为了增加单井日产液量 ,日前多采用电动潜油泵和大直径管式泵。电潜泵与管式泵相比 ,存在能耗高、效率低、价格昂贵、作业费用高等缺点 ,增加了原油成本。大直径管式泵虽有诸多优点 ,但受井身结构或套管变形的限制 ,泵径不能无限制增大 ,一般泵径在 95ｍｍ以下 ,因此泵的排量也就受到限制 ,失去了与电潜泵在大排量竞争中的优势。为了在不增大泵径的前提下提高管式泵的排量 ,作业二区和大港万达公司合作 ,于 2 0 0 1年共同开发了一种新型的双作用泵 ,专利号ＺＬ0 0 2 5 2 182 .2。1　双作用泵结构及其工作原理1.1　结构该泵由下进油阀、活塞总成 (大活塞 )、环形腔出油阀、泵筒、空心拉杆 (小活塞 )、上进油阀、拉杆密封管、连接管、防砂阀、脱接器、释放接头组成 (见图1)。图 1　双作用螺杆泵结构示意图1.2　工作原理上冲程时 ,活塞总成上行 ,活塞上的阀球在自身重量和液柱压力作用下关闭 ,Ａ腔体积增大 ,形成低压 ,下进油阀在动液面压力下开启 ,井液进入Ａ腔 ,Ａ腔处于进油过程...     

软活塞式抽油泵简介

<正> 一、常规抽油泵存在的问题 在井液从井底向地面举升的过程中,常规抽油泵存在着以下两个主要问題: 1.柱塞较长(达数英尺),这不仅使泵的工作冲程加长,而且当柱塞在泵筒内运行期间会产生相当大的摩擦阻力。这样可能使泵的运动失常,抽油泵柱塞达不到全冲程,泵效降低。     

探井超长冲程高效排液技术研究

针对目前深抽、稠油以及高含气探井在试油过程中存在抽油泵泵效低、试抽效果差的问题,研究了探井超长冲程高效排液技术。该技术主要采用超长冲程抽油泵、双级井口密封器和超长光杆等工艺,配套应用压裂后抽油泵专用防气装置和探井连续试油排液装置,可减小气体影响,提高冲程利用率和抽油泵的充满程度,从而提高抽油泵泵效和试油效率。探井超长冲程高效排液技术在胜利油田探井中成功应用8井次,φ44 mm超长冲程抽油泵最大下深2 600 m,施工成功率100%,与同泵径的常规泵相比,其平均泵效提高20%以上。     

活塞式抽油泵的初步设计

鉴于柱塞式抽油泵在使用过程中常常发生因柱塞、阀等严重磨损造成的漏失问题,以及由于油层出砂引起泵体严重损坏和卡泵等事故。在汽车气缸活塞密封结构的启发下,初步设计出靠活塞环组密封的新型活塞式抽油泵。这种泵由泵筒和活塞两部分构成,但所需配套泵筒的长度可大大缩短。活塞外表面开有活塞槽,槽内配合有弹性钢质、截面呈直角三角形的内外活塞环组。外活塞环的上端面上有４个凸起块,并采用特殊的开口结构,可在保证密封性的同时自由调节其外径。两活塞环在下冲程时提供进液通道,上冲程时起密封作用。它与传统抽油泵相比,进泵流体流动阻力小,效率高,特别适用于稠油的举升。     

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。     

携砂抗砂增效抽油系统现场应用及效果评价

由KS—A抗砂增效泵及配套的KS—T携砂助抽器构成的新型抽油系统 ,具有抗砂磨、防砂卡、防砂埋、减少泵漏失及携砂助抽等特点。与长柱塞防砂卡抽油泵相比 ,KS—A抗砂增效泵的不同之处是柱塞两端装有刮砂杯 ,柱塞密封段有几道强磁密封环 ,增加了泵筒与柱塞间隙的密封性能。从现场 2 5口井的应用情况看 ,对于出砂量小于 1%的油井 ,可直接下抗砂增效泵和携砂助抽器进行生产 ,不会出现卡泵或砂埋泵筒 ;对于出砂较严重的井 ,应先采取化学防砂和固砂措施 ,然后再下携砂抗砂增效抽油系统 ,能有效延长油井的检泵周期。然而KS—A抗砂增效泵的泵底阀阀座及阀球材质硬度不是很高 ,有时会出现被刺现象。     

高硬度环抽油泵的研究与应用

针对原抽油泵在高含水、高含砂、高矿化度介质中工作,寿命降低的问题,对其结构和材质进行了改进,活塞在原结构基础上增加了高硬度刮砂环。改进后的抽油泵现场可对比的14口井的泵效同比高于上次的泵效。其中3352井下高硬高环抽油泵稳定生产150 d,泵效仍达71％,与上次施工同比高10个百分点,证明高硬度环抽油泵的抗砂耐磨能力有所提高。     

增压泵的设计要点与应用效果

进入开采中后期的克拉玛依油田，油层供液不足，泵沉没度低，全油田至1995年底累计有140余口井应用了增压泵，但增压系并不是对所有的抽油井都有增产效果。要提高增压泵泵效，必须满足增压器的进油体积VB为系冲程S减去λ段行程后的抽油泵排量VS-λ的1．25倍，增压器的结构设计还应具备水嘴效应。满足上述两设计条件的增压泵与普通泵相比，在冲程、冲次、泵挂深度和泵径等参数一致的条件下，综合平均泵效约提高10．75％。     

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。     

钢带式超长冲程抽油装置用抽油机

简述了８０年代以来国外（主要是前苏联和瑞典）开发的钢带式超长冲程抽油装置用抽油机的结构、类型和特性参数。钢带式超长冲程抽油装置的主要特点是：抽油泵的柱塞冲程很长，从４０ｍ到１５５ｍ；用长钢带代替抽油杆柱作为抽油泵柱塞的传动构件；可用自身的抽油机进行换泵等日常修井工作，停产时间大大减少。钢带式超长冲程抽油装置具有向深井、超深井抽油方向进一步发展的潜力。     

对有杆泵环隙压差-剪切漏失方向问题的研究

对目前国内文献关于抽油泵偏心环形间隙流量(即偏心环隙漏失)中的压差漏失和剪切漏失的方向存在争议的问题,提出压差漏失与剪切漏失方向相同的观点,并由此修改了现有的有杆泵环隙漏失公式,建立了新的环隙偏心压差-剪切同向漏失模型。使用该模型对漏失量与冲次、泵间隙之间的关系进行分析,发现冲次越高,漏失量越大;泵间隙越大,漏失量越大。指出快速抽汲可以减少漏失的说法是错误的,快速抽汲对漏失的影响不是减少而是增加。该结论符合现场实际情况,对现场实际生产有一定的指导意义。     

液力驱动抽油系统动力液压力计算

液力驱动抽油系统采用高压动力液驱动井下液动机,动力液一般采用水,液动机带动井下抽油泵往复运动采油,抽油泵与常规杆式抽油泵相同,液力驱动抽油系统没有抽油杆,避免了杆管偏磨问题。分析了一种液力驱动抽油泵采油装置井下部分的结构和工作原理以及液动机和抽油泵的受力情况,利用受力平衡原理,给出了液动机上行和下行时的动力液压力计算公式,得到了抽油泵上、下冲程时地面动力液的工作压力范围。     

小井眼无油管空心抽油泵采油系统

在低丰度、低渗透、低产量油田的小井眼井上采用无油管抽油泵或无油管螺杆泵采油系统 ,普遍达不到设计要求 ,新开发的小井眼无油管空心抽油泵采油系统的应用有效地解决了这些技术难题。该系统的地面部分仍采用常规的地面驱动设备 ,井下部分则采用空心抽油泵取代常规的管式抽油泵 ,以套管与空心抽油杆之间的环形空间作为出液通道 ,利用空心抽油杆内腔以及空心泵的中间通道测试井下参数 ,出液通道也可作为油井清蜡和加药的通道。由于省去了油管柱 ,可降低设备与维修总投资的 2 0 %～ 3 0 %。     

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。