自封式抽油泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

范玉鳳

（大慶油田裝備制造集團(tuán)，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

隨著地下開采情況的日趨復(fù)雜化，抽油泵的使用壽命也越來(lái)越短，除了選用適合工況的特種抽油泵外，增加常規(guī)抽油泵的檢泵周期也是非常有必要的。因此，如何解決柱塞-泵筒這一摩擦副的問題就成了關(guān)鍵。目前各油田普遍使用的管式抽油泵存在許多問題，例如：檢修作業(yè)困難，柱塞與泵筒易磨損，抽油桿與油管易發(fā)生偏磨，泵筒與柱塞配合互換性差等。

1 常規(guī)抽油泵柱塞-泵筒運(yùn)動(dòng)副的配合選定

柱塞與泵筒運(yùn)動(dòng)副的選配和初始間隙的確定，是抽油泵設(shè)計(jì)、制造和使用中的重要的技術(shù)問題之一。采用較大的間隙，潤(rùn)滑性好，摩擦阻力小，但漏失量大，容積效率低，能量損失多。反之，采用過小的間隙，不僅提高了泵的造價(jià)，還會(huì)破壞潤(rùn)滑性，使柱塞和泵筒早期磨損，降低泵效，縮短使用周期，甚至卡泵。泵的初始間隙選定后，在使用過程中，還要受油井溫度、井下溫度、油液的黏度、含砂量、腐蝕性等因素的影響，改變其間隙的初始值，所以泵的間隙值在工作過程中是一個(gè)變量。

2 自封式抽油泵的結(jié)構(gòu)和工作原理分析

2.1 自封式抽油泵的工作原理

自封式抽油泵是在常規(guī)抽油泵的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)的，其由柱塞總成及固定閥總成兩部分構(gòu)成。其工作原理與常規(guī)泵的原理基本一致：地面動(dòng)力經(jīng)抽油桿傳遞到柱塞總成。上沖程時(shí)，固定閥打開，游動(dòng)閥關(guān)閉，油液進(jìn)入到泵筒下部空間，此時(shí)密封套被撐開，上方油液進(jìn)入油管并抽到地面。下沖程時(shí)，游動(dòng)閥打開，固定閥關(guān)閉，泵筒下部油液進(jìn)入上部，此時(shí)密封套恢復(fù)原狀，減少了與泵筒的摩擦。如此反復(fù)上述動(dòng)作，抽油泵完成抽油。

2.2 自封式抽油泵的結(jié)構(gòu)

2.2.1 自封式抽油泵的整體結(jié)構(gòu)

圖1為自封式抽油泵的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。泵由柱塞總成及固定閥總成兩部分構(gòu)成，下井作業(yè)時(shí)，在油管下部接篩管、泄液外管、固定閥錨套、固定閥座、油管（小于上部油管尺寸），下入設(shè)計(jì)井深，從井口在油管內(nèi)投入固定閥中心閥組，座于固定閥座。抽油桿下接柱塞總成，當(dāng)柱塞總成下至最下部油管時(shí)，靠抽油桿及柱塞總成自重，將固定閥中心閥組壓入固定閥錨套，錨定固定閥中心閥組。

圖1 自封式抽油泵剖面示意圖

2.2.2 自封式抽油泵的活塞總成結(jié)構(gòu)

圖2為自封式抽油泵的活塞總成?；钊耐獗跒橐诲F形體，其斜度為1∶30，密封套用彈性材料制作。

圖2 自封式抽油泵活塞總成

3 結(jié)論

自封式抽油泵活塞為軟彈性線性密封，借助油管內(nèi)液柱壓力及反向壓縮力使密封套撐開，因此，泵筒-柱塞配合間隙不是定值，故而無(wú)需制造專用的泵筒，可用各種規(guī)格的油管或舊泵筒代替。由于下沖程時(shí)密封套恢復(fù)原狀，與泵筒之間的間隙增大，下行時(shí)阻力較常規(guī)泵小，磨損較少，因此提高了泵效和檢泵周期。由于固定閥總成采用了投撈式，因此易損件可由抽油桿帶動(dòng)起下，減少了起井作業(yè)工作量。自封式抽油泵改變了常規(guī)泵的密封形式，檢修時(shí)無(wú)需更換泵筒，僅更換易損件即可。