高效抽油泵的研制与应用

　　技术创新高效抽油泵的研制与应用张格石建设狄敏燕江苏油田分公司石油工程技术研究院225000江苏扬州主要因素，开展了提高抽油泵研究，通过对常规泵应用问题进行分析，对其结构材质进行改进，设计了高效泵。现场应用了20台高效抽油泵。

　　江苏油田复杂的地质地面条件决定了油井大多为丛式井和定向井。目前油田定向井比例占卯以上，并且油井平均造斜点比较高，因此绝大部分油井的抽油泵处在斜井段生产，同时随着油田开发不断深入，泵挂深度逐渐加大，原油逐渐脱气、油品逐渐变稠，这些因素对抽油泵的泵效造成较大的影响。据2009年油田生产数据统计得知，油田有1373口油井，平均泵效为51；其中30以下的有280口，占总井数的20.4.因此，开展提高泵效工艺的研究，通过对江苏油田定向井抽油泵泵效影响因素分析，结合室内实验评价，研制出适合定向井的新型高效抽油泵。

　　1常规抽油泵存在的问题固定阀漏失是抽油泵漏失主要组成部分。除阀球与阀座的磨损、腐蚀造成漏失外，对于斜井固定阀滞后关闭是引起抽油泵漏失的主要原因。根据抽油泵泵阀运动规律'固定阀滞后时间计算公式为：从公式看出，随着泵挂处井斜角增大，阀球滞后关闭时间增大。

　　滞后关闭时间增大，固定凡尔漏失量也就随之增大。统计807口油田的生产情况，其中泵挂处井斜大于30度的超过153口。在其它工况条件一定的情况下，随泵挂处井斜角增大，固定凡尔漏失量增大，从而使得泵效降低。统计了相同的工况条件下的97口井的井斜与泵效关系，可以看出随泵挂处井斜增大，泵效呈下降趋势。

　　2常规泵应用中存在的其他问题游动阀和固定阀的球室大，阀球在球室内漂移量大，在大斜井中使用时，阀球回落不迅速，阀球关闭滞后严重。

　　采用金属硬柱塞，长时间工作，因偏磨间隙变大，漏失量加大。

　　固定阀采用金属阀球，在腐蚀结垢严重的井，易使阀球座封不严。

　　上游动阀的上接头具有出油口和球室两个作用，在球的撞击、腐蚀和交变载荷的作用下经常发生断脱故障，导致油井作业。

　　3高效抽油泵的设计泵体采用座式双管过桥结构。泵筒下端固定，泵筒上端悬在外管内形成座式双管结构，保证了泵筒内外的液压始终处于平衡的状态，使柱塞与泵筒原有的配合间隙保持始终不变。另外泵与过桥管间的环空可沉砂，减少砂卡和磨损。

　　用软硬密封柱塞组合、柔性连接结构。软硬密封结合分为刚性密封段和软密封段，中间采用柔性连接，柱塞上行时，在液力作用下密封件扩张，起密封作用，减少间隙漏失；柱塞下行时，密封件收缩，间隙增大，减少柱塞的下行阻力。

　　软密封柱塞采用耐高温、耐磨、抗腐蚀材料。软密封件选用新型材料，该材料具有熔点高、耐磨性能好，同时具有较好的抗蠕变抗疲劳的特点。

　　采用高效的游动阀结构。阀罩内有四条内筋对阀球起着导向作用，减少阀球在球室内漂移，使阀球迅速回落。并且游动阀的上接头只作为出油口作用，避免阀球的撞击。

　　固定阀球采用陶瓷材料阀球。随阀球密度增大，阀开启压差和流体流过泵阀的阻力增大，但阀球滞后关闭时间缩短。通过计算，当阀球密度为4.2g/cm3时，阀球对泵容积效率影响小，因此选择陶瓷材料球阀，并且该材料具有抗腐蚀、抗结垢特点。

　　4应用效果分析高效抽油泵。截至到2010年底，高效抽油泵现场应用了20台，从整体应用效果来看，与常规泵相比，平均泵效提高了10.06，累计增5结语通过一年多的应用表明，研制的高效泵，在现场应用效果较好。

　　江苏油田为小断块油藏，随着油田开发不断深入，地面、井筒流体条件曰益复杂，大斜度井、低沉没井以及油气比井的比例逐年增加，通过进一步完善定向井提高泵效技术，加强在油田推广应用，实现油田高效开采。