您好, 访客   登录/注册

短柱塞防砂抽油泵的研究与应用

来源:用户上传      作者:

  摘要:目前油田采用的抽油泵主要由泵筒(包括固定阀)、柱塞(包括上游动阀、下游动阀)组成。它与油管构成出油通道。柱塞上阀罩的圆柱面上开有三个出油孔。正常工作时,液流和砂对上阀罩的冲蚀损坏,阀罩断裂,砂卡、砂阻,油井检泵周期短。针对上述问题我们进行了防砂抽油泵的研究,最终研究出了短柱塞防砂抽油泵,通过现场试验,该泵具有极大的推广价值。
  关键词:短柱塞;防砂抽油泵;出油孔;阀罩
  1 常规管式泵工作中存在的问题
  目前油田采用的管式抽油泵,主要由泵筒(包括固定阀)、柱塞(包括上游动阀、下游动阀)组成,它与油管连接构成出油通道,柱塞上阀罩的圆柱面上开有三个出油孔。正常工作时,靠柱塞中的上游动阀、下游动阀与泵筒上的固定阀交替开、闭,将油源源不断的抽到地面;但在长期生产实践中,由于油井出砂、高流速冲击等,管式抽油泵存在以下缺陷:
  ①柱塞上行时,井液从泵筒固定阀吸入,从柱塞下游动阀、上游动阀排出。在含砂油井中,砂粒极易进入泵筒和柱塞密封间隙造成柱塞砂卡停产;
  ②活塞过长,当抽油泵停止工作时,由于液体相对静止,活塞内一段液体中的砂粒沉积到活塞下游动阀上表面,造成砂埋下游动阀,使油井不能正常生产;
  ③阀罩横截面积小、强度低、过流面积小,高速流动的气、砂、液体混合物长时间冲蚀造成上阀罩断裂。因此,要延长检泵周期,提高油井产量,降低生产成本,就必须解决目前抽油泵存在的以上问题。
  2 短柱塞防砂抽油泵改造
  针对现有技术所存在的缺陷,要解决的技术问题就是要解决阀罩断和活塞内液体沉砂问题,来保证抽油泵停止工作时柱塞内液体不沉砂或少沉砂,减轻液流对上阀罩的冲蚀而延长断裂时间。
  为解决这一技术问题,我们在原有管式泵的基础上将下游动阀与上游动阀相贴设置,来解决抽油泵停止工作时下游动阀上积存的沙粒大大减少,避免下游动阀被砂埋;同时,拉长上阀罩,改三孔出油为两孔出油,增大上阀罩实体面积和出油孔面积,达到降低同等总量液体混合物对上阀罩的冲蚀,从而达到避免砂埋下游动阀,延长上阀罩使用寿命的目的。
  3 短柱塞防砂抽油泵结构及工作原理
  短柱塞防砂抽油泵是常规管式泵的改型,将柱塞适度缩短,柱塞上阀罩圆柱面由三个出油孔改为两个并适度延长。改造后的抽油泵由泵筒(包括固定阀)、短柱塞(包括上游动阀、下游动阀)组成,它与油管连接构成出油通道。
  上冲程时,柱塞下面的下泵腔,容积增大,压力减小,进油阀在其上下压差的作用下打开,原油进人下腔,与此同时,出油阀在其上下压差作用下关闭,柱塞上面的上泵腔内的原油沿油管排到地面。同理,下冲程时,柱塞压缩进油阀和出油阀之间的原油,使进油阀关闭、出油阀打开,下泵腔原油进人上泵腔,柱塞一上一下,抽油泵完成一次循环,如此周而复始将油源源不断的抽到地面。
  4 短柱塞防砂抽油泵优点
  ①缩短柱塞尺寸、减少柱塞与泵筒的接触面积,减少井液砂粒进入泵筒与柱塞密封间隙的几率,避免砂卡柱塞现象发生;
  ②将下游动阀与上游动阀的距离缩至最短,减少油井停抽后砂粒在柱塞内下游动阀上的存积,避免砂埋下游动阀事故的发生;
  ③加长上阀罩,同时将上阀罩上的三个出油孔改为两个出油孔,并将出油孔轴向拉长,从而保证在出油孔流道面积不减少的情况下,增加上阀罩横截面面积,加强了上阀罩处强度,降低液流通过出油孔的流速,提高上阀罩抗冲蚀的能力,延长上阀罩的使用寿命;
  ④柱塞体底部进油口改为喇叭口,降低液流阻力,诱导井液入泵。
  5 效益评价
  通过现场应用,短柱塞防砂抽油泵解决了出砂油井活塞砂阻问题,延长了阀罩使用时間,缓解了气液混合物、砂对上阀罩的冲蚀,减轻了砂埋下游动阀程度,在相同油井上使用,检泵周期延长了1/5及以上。按平均检泵周期365天、检泵费用4万元/口,检泵占产时间2天,单井日产油3吨,吨油3000元计算,每口井可节约修井费用0.8万元,检泵期内可多采原油1.1吨;因此,短柱塞防砂抽油泵具有极其广泛的推广价值。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14874422.htm

服务推荐