超长冲程杆式抽油泵的研制与应用

来源:网络  作者:网络转载   2019-10-09 阅读:488

  随着胜利油田进入开发中后期,低渗、特低渗油藏逐渐成为油田稳储增产的主要阵地,这类油藏具有埋藏深、气油比高和渗透率低等特点‘十一五’末,胜利油田已发现滨南、胜坨、盐家、富台和大王北等近20个深层低渗、特低渗油气田区块。经过压裂改造后,这些区块主要采用有杆泵系统采油,机械采油占90左右。

  现有常规抽油泵冲程一般不超过6m,在深井举升过程中存在系统效率低、泵效低、漏失量大和气体严重影响泵的充满程度等问题。而长冲程抽油泵具有高效节能、适合深井抽油等特点,其优点为:①延长每冲程运行时间,提高冲程利用率;②减小气体影响,提高泵的充满程度;③减小惯性载荷的影响和管杆碰撞磨损;④可显著延长抽油泵泵阀的寿命。

  为此,2010年4月胜利油田分公司采油工艺研究院成功研制了超长冲程杆式抽油泵。

  1技术分析1.1结构超长冲程杆式抽油泵采用长柱塞对长泵筒的组合方式,主要由密封部分、加长筒、柱塞、泵筒、出油阀、组合外筒、进油阀和锚定锁紧装置等组成,结构如所示。

  1.2工作原理当抽油杆柱带动柱塞上行时,泵腔体积增大,压力减小,固定阀打开,游动阀关闭,井液流进泵腔内;当抽油杆柱带动柱塞下行时,泵腔体积减小,压力上升,游动阀打开,固定阀关闭,井液经游动阀流进柱塞内,再经出液接头进入油管。超长超长冲程杆式抽油泵结构示意组合密封部分;2泵上加长筒;3柱塞;4泵筒;5出油阀;6泵下加长筒;7组合外筒;8进油阀;9锚定锁紧装置。

  冲程杆式抽油泵的工作原理与普通杆式抽油泵基本柱塞对长泵筒的组合方式,以7m泵筒对7. 2m柱相同,之所以能够实现超长冲程,关键是采取了长塞实现12m冲程;上、下行过程中保证小有基金项目:中国石油化工股份有限公司重点科技攻关项目“超长冲程节能抽油系统研究”(310004)m的密封段。

  1.3技术特点采用长泵筒对长柱塞,始终保持较长的密封段,减小了漏失量,提高了泵效。常规抽油泵在井下工作时,由于泵挂深及管柱压差大,会使泵筒和柱塞之间间隙加大,致使抽油泵的漏失量增大,进而降低泵效;超长冲程杆式抽油泵小密封段为1.2m,长密封段能够达到7m,与常规抽油泵密封段只有1.2m相比,超长冲程杆式抽油泵漏失量可大大减少。

  超长冲程杆式抽油泵采用软、硬相结合的密封方式,大大提高内筒与外管之间的密封性。使用4道0形橡胶圈、2道金属铜环分别进行软、硬密封,能够有效抑制井液漏失。

  超长冲程杆式抽油泵泵筒锁紧装置采用六爪锁结构,提高了锚定的可靠性。

  超长冲程杆式抽油泵符合长冲程、低冲次的有杆泵举升理念,可减缓管杆偏磨,延长油井免修期,提高系统效率。

  1.4技术参数超长冲程杆式抽油泵已研制出CCCYB44、CCCYB38两种泵型,柱塞直径分别为44和38mm,2种泵总长均为20m,上、下两端连接油管螺纹为3'TBG,连接抽油杆螺纹为n22mm,冲程长度均能达到12m. 2现场应用情况超长冲程杆式抽油泵自研制成功以来,分别在胜利油田高94、商646和渤古4井进行了现场应用,均取得良好的效果,实施成功率100,与常规泵相比,泵效平均提高12以上。

  典型井例:高94井是胜利油田一口重点勘探评价井,生产层位3775.2~3788.8m,原油密度0.862g/cm3,粘度11.6mPas(50C)。由于受到作业架和井口高度限制,生产参数为:8.6mX min1,平均产液量17.8m3/d,平均泵效达到78.7.渤古4井也是胜利油田一口勘探试油井,试油井段3 1,平均产液量12.0m3/d,泵效达到70.2.与本区块有杆泵井对比分析,超长冲程抽油泵比常规抽油泵提高泵效均在12以上。

  3结论超长冲程杆式抽油泵增加了冲程长度,减小了泵漏失量,使泵效显著提高,为深井低渗油藏开采提供了有力的技术支撑。

  创新设计的长泵筒对长柱塞密封组合方式,实现了12m超长冲程杆式抽油泵抽油。

  超长冲程杆式抽油泵采用软、硬相结合的密封方式和六爪锁紧装置,提高了抽油泵的密封性和锚定的可靠性。

标签: 冲程
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