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抽油泵概述

水泵原理 卧泉泵业 422浏览 0评论

一、抽油泵概述

抽油泵是由抽油机带动把井内原油抽到地面的常用井下装置。普通抽油泵主要由泵筒、吸入阀、活塞、排除阀四大部分组成。按照抽油泵在井下的固定方式,可分为管式泵和杆式泵。

二、国际常用抽油泵分类

1、管式泵

管式泵又称油管泵,特点是把外筒、衬套和吸入阀在地面组装好并接在油管下部先下入井中,然后把装有排出阀的活塞用抽油杆通过油管下入泵中。

衬套由材料加工成若干节,衬入外筒内部。活塞是用无缝钢管制成的中空圆柱体,外表面光滑带有环状沟槽,作用是让进入活塞与衬套间隙的砂粒聚集在沟槽内,防止砂粒磨损活塞与衬套,并且沟槽中存的油起润滑活塞表面的作用。

检泵起泵时为泄掉油管中的油,可采用可打捞的吸入阀(固定阀),通过下放杆柱,让活塞下端的卡扣咬住吸入阀的打捞头,把吸入阀提出。但是这种泵由于吸入阀打捞头占据泵内空间,使泵的防冲距和余隙容积大,容易受气体的影响而降低泵效。目前大多数下入管式泵的井,是在油管下部安装泄油器,通过打开泄油器卸掉油管中的油。在下入大泵的井中,由于活塞直径大于油管内径,不能通过油管下入活塞,采用的方法是先把活塞随油管下入井中,后下入抽油杆柱,利用一个称为脱节器的装置与泵中活塞对接。

管式泵结构简单,成本低,在相同油管直径下允许下入的泵径较杆式泵大,因而排量大。但检泵时必须起下油管,修井工作量大,故适用于下泵深度不大,产量较高的井。

2、杆式泵

杆式抽油泵又称为插入泵,其中定筒式顶部固定杆式泵特点是有内外两个工作筒,外工作筒上端装有椎体座及卡簧(卡簧的位置为下泵深度),下泵时把外工作筒随油管先下入井中,然后装有衬套、活塞的内工作筒接在抽油杆的下端下入到外工作筒中并由卡簧固定。另外还有固定点在泵筒底部的定筒式底部固定杆式泵,以及将活塞固定在底部,由抽油杆带动泵筒上下往复运动的动筒式底部固定杆式泵。

检泵时不需要起出油管,而是通过抽油杆把内工作筒拔出。杆式泵检泵方便,但结构复杂,制造成本高,在相同的油管直径下允许下入的泵径教管式泵要小,适用于下泵深度较大,产量较小的油井。

目前常规抽油泵存在金属活塞和衬套加工要求高,制造不方便,且易磨损的缺点。

 

三、抽油泵分类及工作原理

液压反馈抽稠泵

1、工作原理:

该泵由两台不同泵径的泵串接而成,中心管将上、下柱塞连为一体。上冲程时,柱塞总成上行,上柱塞与下泵筒之间的环腔体积增大,压力减小,进油阀打开,出油阀在油管内液柱压力作用下关闭,井液经进/排油接头进入环腔内。下冲程时,柱塞总成下行,上柱塞与下泵筒之间的环腔体积减小,压力增大,环腔中的井液通过进/排油接头使进油阀关闭,出油阀打开,经上柱塞内孔通道排入到油管中。此时,由于进油阀关闭,油管内的液柱的压力通过进油阀施加在下柱塞上(液压反馈力),强迫柱塞克服稠油的摩擦阻力下行。

2、结构特点

⑴该泵由两根泵筒、两根柱塞组成,下冲程时产生较大的反馈力,大大减少了杆柱下行阻力,改善了抽油杆的受力状况;

⑵阀罩为四槽流线型结构,流道面积大,流动阻力小,提高了泵的充满系数;适用于粘度在2000mPa.s以下的原油开采。

长柱塞防砂泵

1. 工作原理:

抽油过程与普通抽油泵相似,在抽油过程中,井内液体通过桥式进油阀总成的侧向进油孔进入泵内,由柱塞排至泵上。

2. 结构特点:

⑴泵效高:由于该泵的上游动阀罩始终暴露在泵筒之外,因此出油过流断面不受泵筒内径的限制,故出油阻力较常规泵小。柱塞下行阻力也较小,泵效较高,因此也适用于抽稠油。

⑵柱塞始终封住泵筒,使管柱内的砂粒不易在泵筒与柱塞之间沉积。

⑶有独立的沉砂通道,避免了所沉砂粒再次被抽出。

动筒式防砂泵

1、工作原理:

上冲程时,抽油杆带动泵筒上行,出油阀关闭,泵筒腔内空间增大,压力下降,井内的液体启开进油阀进入到泵腔内。下冲程时,泵筒下行,泵内压力增高,出油阀打开,进油阀关闭,泵内液体排入油管内。

2、结构特点:

⑴泵筒作上、下运动,而柱塞靠加长管固定在管柱上。

⑵出油阀始终在泵筒之上,停抽时,避免砂埋、砂卡。沉积到泵筒和外管环形空间的砂子可避免再次被抽出。

⑶柱塞加长管属细长杆类,稳定性差,因此该泵不适宜作长冲程泵和在稠油井中使用;

⑷泵筒在油管中上、下运动,运动空间受限制,该泵的排量较小;由于进油凡尔小于出油凡尔,对液流有阻抗作用。

过桥防气抽油泵

1、 工作原理:

上冲程时,柱塞在最底位置,由于上部油管的高液压,上、下游动阀关闭,柱塞上行,在压差的作用下使固定阀打开进油,井下压力驱使地层液体通过固定阀流入到泵筒内;

下冲程时,油液压力驱使和游动阀打开,油液从柱塞下面通过柱塞内孔游动阀流向柱塞上面,从而流入到油管内。

2、 结构特点:

过桥泵就是常规泵的上、下接箍之间搭一个受力桥(过桥泵外管),而泵筒仅靠一端悬挂固定于外管内,这样就避免了因承受悬挂尾管、锚定油管锚、坐封封隔器产生的拉伸力而使泵筒发生缩径或弯曲变形。

防落物抽油泵

1、 工作原理:

当柱塞上行时,固定阀开启,游动阀关闭,油液会被提升至泵筒下腔室内。柱塞继续上行,至规定冲程后,上冲程结束,油液充满整个泵腔室。

当柱塞下行时,固定阀关闭,游动阀开启,油液顺柱塞上行到泵筒上腔室内、油管。下冲程结束。

2、 结构特点:

⑴泵底部固定凡尔采用了环型空间设计,落物空间大,避免了因砂粒和残留物直接的下落导致进油口堵塞。

⑵独特的固定凡尔进出油口设计,避免因柱塞的往复运动使砂粒和残留物做往复运动而导致的整泵进出油口堵塞现象发生。

双作用抽油泵

1、工作原理:

上冲程时下部固定阀打开。与此同时,上腔室体积减小,压力增大,上固定阀关闭,下游动阀关闭,上腔室的油流启开上游动阀,通过上柱塞排出地面。

下冲程时下固定阀关闭,下游动阀打开,上游动阀关闭,原油通过下柱塞、上柱塞、进入油管。与此同时,上腔室体积增大,压力降低,上固定阀打开,原油从油管与套管的环形空间进入汲油。

2、结构特点:

⑴一个往复冲程可完成两次汲油和排油的过程,比泵径和工作参数完全相同的抽油泵提高了产液量。

⑵因为下冲程时杆柱下行阻力较大,不宜在原油粘度过大而出砂严重的油井中使用,且抽油杆柱易断脱。

抽砂泵

1、工作原理:

冲头、沉砂油管、抽砂泵、油管。按下井次序接好后,随着动力油管的不断下入,冲头接触砂面,指重表悬重下降,当沉砂油管重量完全加在砂面上时,抽砂泵柱塞下行,这时指重表有一个稳定的指重值,就是动力油管的重量,当抽砂泵的柱塞至下死点位置时,指重表悬重稍有下降既开始上提,上提过程中,砂子通过冲头被吸入沉砂油管,当上提至指重表的指重值大于动力油管指重值时立即下放,重复以上过程,完成抽砂作业。

2、 结构特点:

⑴安全,不污染油层,节约环境污染处理费用。

⑵节约水泥车,罐车劳务,减轻工人劳动强度。工人劳动强度比传统水力冲砂工艺低。

⑶缩短作业周期,不等不靠水泥车、罐车。

⑷减少泵站水处理费用。

⑸特别对于漏失井,节约使用暂堵剂的费用。

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