应用于稠油生产井的液压反馈式抽稠泵优势分析

从结构特点、工作原理和载荷情况等方面对比分析了液压反馈式抽稠泵与常规抽油泵。在稠油井生产中液压反馈式抽稠泵具有有利于杆柱下行、防止驴头打架等特点。通过计算最小悬点载荷较常规泵大13%左右,能够有效延长杆柱适用寿命,更适合稠油井开发。     

70/32大排量抽稠泵研制及其在塔河油田超稠油井中的应用

针对常规液压反馈式抽稠泵排量小、下泵深度浅、柱塞与泵筒间隙小,进油通道长、滞后率高、排量效率低的弊端,在常规抽稠泵的基础上进行了一系列技术改进,研制出了侧向进油的70/32大排量抽稠泵并进行了现场应用。结果表明,大排量抽稠泵抗稠油性能明显提高,光杆滞后率下降,排量上基本能替代120m3以内的小排量电潜泵,在稠油井中取得了较好的提液增油效果。该技术目前已申请国家实用新型专利。     

稠油常规开采的几个问题

本文对抽稠井温度-粘度分布、悬点载荷的计算方法、生产预测、抽稠条件及抽稠井的设计步骤提出了一些意见。对更换泵径、改变泵挂深度等参数后的产量、油温、载荷的变化进行了预测。     

悬挂防弯泵的研制

低渗透油藏中大多采用小泵深抽工艺。而目前在卡层分层开采中所采用的小泵径抽油泵和封隔器,在封隔器坐封过程中经常出现小泵泵筒坐封弯曲现象。为此,研制了悬挂防弯泵,设计了独特的悬挂结构,即在泵筒外加一外筒,泵筒在外何内呈悬挂状态,坐封时泵筒不受力,即使外筒弯曲,也不会影响到泵筒。这从根本上解决了抽油泵泵筒弯曲的问题。现场应用证明,悬挂防弯泵减少了作业工序,降低了作业成本,且能不同程度地提高泵效,延长抽油泵的使用寿命,在低渗透油藏的开发应用中前景广阔。     

插入式减载深抽装置的研制及应用

为了满足有杆泵深抽提液的开发需要,研制了插入式减载深抽装置。对常规减载深抽装置进行了改进,采用插入式多级密封结构,可提高整体密封可靠性;同时在大泵筒接头上设有泄油孔,在油井作业时,可与出液孔形成泄油通道,避免作业过程中造成污染;该装置通过降低抽油机悬点载荷来增加泵挂深度,可提高深层低渗油井产液量,减少成本投入,降低抽油能耗。现场应用表明,抽油机悬点载荷显著降低,达到了油田节能增产、降本增效的目的。     

塔河油田特超稠油举升设备的技术改进与应用

对深抽抗稠油电泵及液压反馈式抽稠泵进行了技术改进,以适应不同埋深,不同物性,不同开采阶段之需要.塔河油田在14型抽油机生产试验基础上,先后引进了16型抽油机、900型皮带抽油机和20型智能直线电机抽油机,以解决高载荷的问题；应用井下混配器增强了稠油与稀油的混合能力,可有效降低稠油的掺稀注采比；应用尾管悬挂装置解决了机抽井中稠油入泵难的问题；应用电加热配合稀释技术在6口井上进行试验,平均节约稀油率27％.     

有杆泵减载器在深抽井中的应用

由于受地面设备和抽油杆强度等因素影响,限制了深抽井的下泵深度,部分井沉没度低,泵效降低,影响了开发效果。有杆泵减载器主要由密封短泵筒、密封柱塞、长泵筒和减载柱塞等组成,由于减载柱塞上、下2端压力不同,产生向上的液力反馈力,降低抽油机悬点载荷和改善抽油杆的应力分布。应用多相管流压力梯度计算并设计了减载器下入位置。现场应用27井次,悬点载荷降低17%,减少能耗5%~8%,提高系统效率3%~5%,取得了良好的增产和降低能耗的效果。     

防砂卡抽油泵推广

根据生产需要于1992年初开始研究，通过对现场使用的热采抽稠泵的分析，并结合国内外的资料，设计出具有偏心固定凡尔结构的熟藻抽稠泵，采用环流式热采抽稠泵的工作原理，保留其液压反馈力的优点，改环流阀为偏泵阀．增大了泵的供液流道，提高了泵效。增大了泵的排液量，现场试验证明，     

液压反馈式抽稠泵防漏失研究

针对塔河油田液压反馈式抽稠泵由于泵漏失导致的检泵次数逐渐增多的问题,进行了防漏失研究。抽稠泵与当量泵径接近的常规泵的参数对比表明：常规抽稠泵存在进油阀阀球直径、进油阀阀座流道偏小的问题,从而造成泵阀关闭滞后或关闭不严,最终导致漏失。利用阀球运动速度与阀球阀罩径向、轴向间隙实验,分析了抽稠泵阀球阀罩径向、轴向间隙的合理性,对抽稠泵进油阀位置、阀球尺寸、阀球密度、阀球阀罩径向间隙进行了优化。经现场试验,优化后的抽稠泵明显降低了漏失,提高了泵效,延长了检泵周期,具有良好的推广价值。     

斜直井抽油机的悬点载荷

根据斜直井采油技术特点，探讨了斜直井抽油机悬点载荷的计算方法。阐述了斜直井抽油机悬点静载荷、动载荷、摩擦载荷、示功图及最大、最小悬点载荷的计算公式。分析了稠油斜直井中的各项摩擦阻力、最高抽汲冲次和液力反馈泵的应用。给出河南油田第一个丛式斜直井抽油机悬点载荷的计算实例。     

套装式抽稠油泵的设计

针对普通抽油泵在稠油井中使用时存在抽油杆柱下行困难的问题,提出一种套装式抽稠油泵。这种抽油泵主要由出油阀、进油阀、大泵筒、小柱塞和柱塞泵筒等组成,具有进排油腔和呼吸腔两个腔室,在抽油机下冲程中抽油杆柱下端产生一个方向向下的液压反馈力,帮助抽油杆柱下行,克服了抽油杆柱下行困难的问题,有效提高抽油泵的有效冲程,延长抽油杆柱寿命。该泵还具有自动卸油、一次管柱注采、正反向洗井和冲砂等多种配套功能,方便于稠油井作业,减轻工人劳动强度。     

有杆泵泵筒的纵向弯曲机理分析

有杆泵在抽油时，泵筒会发生纵向弯曲，造成其纵向弯曲的机理是，当抽油泵柱塞上行时，由弯曲的管柱产生的弯曲力矩作用于泵筒所致。其中，泵筒上部固定泵柱塞上行时．泵筒会发生纵向弯曲，其弯曲强度大于管柱；而泵筒下部固定泵柱塞上行时，泵筒不会发生弯曲，只是其柱塞在稠油井中下行时泵筒才会发生纵向弯曲。造成泵筒弯曲的合力在柱塞的上部最大，其磨损速度也最大。     

三作用固定阀抽油泵研制与应用（） 摘要: 关键词:

针对油田开发中所面临的自喷转抽井因油压高、无法正常起下管柱和高凝油井管柱结蜡堵塞无法泄油等问题,设计了一种三作用固定阀抽油泵。该特种固定阀由换向弹簧、导轨管、转向销、圆锥体、复位弹簧、半阀球等部件构成,通过转向销处在导轨管中的不同位置,可实现泄油、堵塞和单流阀等3个作用,较好地实现了溢流井不压井起下管柱和结蜡井正常泄油。自2009年以来,现场应用三作用固定阀抽油泵15井次,其中自喷转抽井应用7井次,高含蜡井应用8井次,作业成功率100%。现场应用表明,三作用固定阀可以有效减少作业周期,降低压井作业对油层的伤害。     

DL-超深低漏整筒抽油泵的研制与应用

针对常规抽油泵在泵挂深度超过2200m进行深抽时抽油泵漏失和易失效的问题,研制了DL-超深低漏整筒抽油泵。该抽油泵由内泵筒、外泵筒、连通孔、柱塞和固定阀连接而成,内泵筒的内外侧均处在油管内液体之中,内泵筒的内外侧不存在压差,消除了常规抽油泵的"鼓胀效应",从根本上减少了抽油泵的间隙漏失。现场试验表明,超深低漏整筒抽油泵能明显减少漏失量。中原油田现场应用的4口井中,平均单井日增液2.6t,日增油1.2t,泵效提高11%,已阶段性增油560t,创经济效益224万元。     

新型稠油掺液泵的设计及强度校核方法

针对稠油粘度高、在井筒内流动阻力大等问题,设计了一种新型稠油掺液泵。建立了泵筒和锥形阀连杆的力学模型,校核了其强度。泵筒的受力可以简化为有端盖的圆筒受均布压力,危险点在泵筒螺纹的内径处;连杆主要承受交变拉应力。该泵原理简单,工艺上容易实现,能够实现油管掺液、套管生产,柱塞下混合降粘,克服了泵上掺液不能降低进泵原油粘度的缺点,是稠油掺液举升的一种理想抽油泵。     

潜油电泵合理选配工艺研究

根据潜油电泵特性,分析了不合理选井、选泵对生产和能耗的影响。实际应用情况表明,运行在低排量效率区的潜油电泵占的比例较大,严重影响了油井产量;运行在高排量效率区的潜油电泵虽然占的比例较小,但是能耗损失较大。对于低排量效率油井,应以提高潜油电泵的适应性来提高排量效率,列举了宽流道混流泵在聚合物驱油井的使用情况。对于高排量效率井,应合理选择泵型,保证泵在高效区内工作,从而降低能耗。采用变频技术,可有效增宽泵的高效区,有利于节能降耗,并可保证泵的举升扬程。频率升高,泵的负载功率比电机的输出功率增加得快,对于电机功率余量较小的工频机组,直接采用变频器只可降频调参。     

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。     

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。     

NX-1型液压启动稠油泵研制

新研制的NX-1型液压启动稠油泵克服了常规泵在抽稠油时,充满系数小、排液量少、泵效低的缺点,具有入泵阻力小,下行动力大等优点,可以实现泵内掺水,解决掺水压力不足的问题.介绍了该泵的结构、工作原理、技术参数和特点.现场使用表明,该泵适用于所有的油井中,特别是对稠油、出砂、高油气比的油井有很好效果.