油田生產(chǎn)用抽油泵保護(hù)裝置的研究

張建坤

摘 要：在原油開采過程中，由于油層中的泥砂、油層中水腐蝕所產(chǎn)生的銹蝕和結(jié)垢物、桿管偏磨產(chǎn)生的廢蝕物等落入泵內(nèi)，容易導(dǎo)致球閥卡堵；柱塞與泵筒磨損嚴(yán)重，泵效降低，面對如此問題，需要深入地思考，以更加優(yōu)質(zhì)高效的抽油泵保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)的平穩(wěn)過渡。

關(guān)鍵詞：抽油泵；保護(hù)裝置；研究；應(yīng)用

1 概述

在油田開采中，管式泵、桿式泵是兩大主要采油設(shè)備。在遼河油田目前主要使用管式抽油泵，而到中后期，此種泵存在以下問題：油井檢泵時(shí)，油管內(nèi)壁銹、污垢及井口固體物會(huì)落入泵內(nèi)；油井生產(chǎn)時(shí)，油層中的泥砂、油層中水腐蝕所產(chǎn)生的銹蝕和結(jié)垢物、桿管偏磨產(chǎn)生的廢蝕物等落入泵內(nèi)；油井停抽抽時(shí)，井筒內(nèi)泥砂等雜物落入泵內(nèi)。這些能導(dǎo)致球閥卡堵，需洗井或重上作業(yè)；柱塞與泵筒磨損嚴(yán)重，泵效降低；發(fā)生卡泵事故需上作業(yè)檢泵。

2 抽油泵的容易出現(xiàn)的問題

①油井結(jié)蠟造成活塞卡、閥卡、使抽油泵不能正常工作或?qū)⒂凸芏滤?；②砂卡、砂堵檢泵；③抽油桿的脫扣造成檢泵；④抽油桿的斷裂造成檢泵；⑤泵的磨損漏矢量不斷增大，造成產(chǎn)液量下降，泵效降低；⑥由于產(chǎn)出量粘稠，使抽油桿在下沖程中發(fā)生繞度變形，抽油桿接篩或桿體與油管壁產(chǎn)生摩擦，長期作用將油管磨壞或?qū)⒔雍Y、桿體磨斷；⑦油井的動(dòng)液面發(fā)生變化；⑧根據(jù)油田開發(fā)方案的要求，需改變工作制度；⑨其他原因：如油管脫扣、泵筒脫扣、襯套亂、大泵脫接器斷脫等造成的檢泵施工等。為了解決上述生產(chǎn)問題，開發(fā)了一種結(jié)構(gòu)簡單、延長檢泵周期、減少作業(yè)費(fèi)用的抽油泵保護(hù)裝置。

3 抽油泵保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)

抽油泵保護(hù)裝置由油管接頭、游動(dòng)關(guān)閉閥、外管、閉合器、閉合器接頭、內(nèi)管、抽油泵接頭組成，見抽油泵保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

這種用于管式抽油泵的多功能保護(hù)器，可以避免以前那種使用的筒管式抽油泵其抽油桿上裝的游動(dòng)器存在的問題，解決了在采用不銹鋼片與纖維墊片疊加而成的游動(dòng)器時(shí)，纖維墊片經(jīng)常被擠出，致使在采油過程中常遇到地層吐砂、高蠟油、各種固相物下沉，發(fā)生卡泵或堵泵故障。是在密封座下端通過下接箍連接泵筒，在密封座內(nèi)的抽油桿上裝有浮動(dòng)閥，在密封座上端通過上接箍連接油管，浮動(dòng)閥外緣為若干個(gè)平齒環(huán)。這種技術(shù)能夠有效地防止氣鎖、防結(jié)蠟、防機(jī)械雜質(zhì)卡泵，減少抽油泵柱塞下端在動(dòng)態(tài)下的壓力，增加吸入量，清除地層吐砂和油管內(nèi)壁各種下沉的臟垢所造成的卡泵斷桿及堵泵故障，效果良好，具有較大的市場開發(fā)前景。

4 工作原理

油井抽油泵保護(hù)裝置涉及抽油泵零部件技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種抽油泵保護(hù)裝置，是油田油氣開發(fā)領(lǐng)域的一種新工藝，抽油泵是指抽油井普通管式泵。保護(hù)技術(shù)是指整合減少泵故障技術(shù)，延長抽油泵免修期。油井作業(yè)下管、下桿時(shí)，閉合器一直關(guān)閉，油井內(nèi)各種雜物不能落入泵筒內(nèi)，閉合器上部是由丁晴橡膠制成的圓弧形保護(hù)帽，下部厚至頂部越來越薄，中部到頂部割有十字縫，保證抽油泵柱塞通過閉合器。

抽油機(jī)工作上行或停機(jī)時(shí)，游動(dòng)關(guān)閉閥下浮關(guān)閉閉合器，油井內(nèi)各種雜物落入內(nèi)管與外管環(huán)形空間，油井液體吸入泵內(nèi)；抽油機(jī)工作下行時(shí)，游動(dòng)關(guān)閉閥上浮閉合器打開，泵內(nèi)油井液體排入油管。

5 技術(shù)特點(diǎn)

①由于油井內(nèi)雜物和從地層滲出的雜物全部收集在保護(hù)裝置內(nèi)，所以油井在正常生產(chǎn)、地面故障停機(jī)、作業(yè)洗井時(shí)，保證不卡柱塞。

②因?yàn)槌橛捅弥c泵筒之間沒有雜物影響，柱塞與泵筒磨損小，泵效高，延長了抽油泵在井下工作時(shí)間，提高了產(chǎn)液量，能延長檢泵周期。

③游動(dòng)關(guān)閉閥能起到扶正第一根抽油桿的作用，減少柱塞與泵筒的偏磨。

6 應(yīng)用前景

抽油泵保護(hù)裝置用于常規(guī)管式抽油泵井；適用于各種型號(hào)抽油泵；具有防卡堵能力強(qiáng)、泵效高、延長檢泵周期、降低采油成本等特點(diǎn)。為油田開采中后期管式抽油泵井低成本采油提供技術(shù)支持，具有廣闊的應(yīng)用前景。

抽油泵保護(hù)器由內(nèi)外管、防護(hù)帽和扶正器組成。內(nèi)外管可儲(chǔ)存泵上落下的銹垢雜質(zhì)；防護(hù)帽可將雜質(zhì)搜集入內(nèi)外管之間，并隔離雜質(zhì)；扶正器可對抽油泵泵體進(jìn)行全面扶正，成功地減緩了抽油泵體的偏磨速度，實(shí)現(xiàn)了對抽油泵的全方位保護(hù)。這項(xiàng)成果的成功研制，不僅提高了工作效率、工作質(zhì)量，節(jié)約了作業(yè)成本，還使油井換泵周期得到了大幅度的延長。據(jù)統(tǒng)計(jì)，抽油泵保護(hù)器可延長抽油泵的換泵周期2至4倍，實(shí)現(xiàn)單井年增油120噸，每年可創(chuàng)單井經(jīng)濟(jì)效益20余萬元。