论防气锁抽油泵的设计及应用研究

2013-08-15黄小钊中国石油天然气股份有限公司辽河油田分公司钻采工艺研究院辽宁盘锦124010

化工管理 2013年24期

黄小钊(中国石油天然气股份有限公司辽河油田分公司钻采工艺研究院辽宁盘锦 124010)

实际中，只要有气锁情况的出现，抽油泵就会瞬间作业无秩序，发生抽空，这个时候，我们要做的是及时全面的检查维修此抽油井。从前，为了对抽油泵气锁现象进行有效的处理，一般都会使用以下两种措施：首先是针对抽油泵的结构，保证柱塞在下死点处和固定阀间具有合理的余隙容积。该措施最大的缺陷是对泵的安全性没有保障，结构十分的繁琐、实际需花费较多的成本。其次是在进泵前，通过加气锚把存在于原油中的游离气体进行全部的分离，然后，到套管中，按照规定的时间放气。虽然该措施能够防止气体对泵的运行造成影响，但存在的全部气锚均无法做到对游离气体的整个分离，所以，气锁问题并未得到全面的处理。

一、防气锁抽油泵的设计

1.防气锁液力反馈抽油泵

不仅能够对抽油泵的气锁问题有效处理，而且还大大增强了抽油效率。在泵体内上、下部分别设置了连接大、小柱塞筒的出油阀组和进油阀组，柱塞筒与泵体间产生气液置换腔和泵腔。该抽油泵柱塞实施的是上、下冲程，会把气体送至气液置换腔内与油合理置换，其次，将气体排进油管腔中，只要一冲程都会排出一定量的气体，有效防止了抽油泵气锁问题的发生。该类型的抽油泵针对进入泵内的气体给予了上升和排出的通道，使得泵内的气液比大大减小，避免了抽油泵气锁现象，抽油泵效增强，相关工作者不再因为频繁“碰泵”而疲劳过度，降低了由于“碰泵”而对抽油泵造成严重破坏的情况。

2.防气锁的高效抽油泵

该泵主要由异径接头、弹力阀管箍、减压管箍、进油阀工作、中心盖、柱塞总承、环形阀、球座等而组成。在高油气比油井中用该泵可以有效降低气体对抽油泵的影响，避免了气锁问题；将该泵运用到定向斜井、侧钻水平井中能够全面发挥阀球扶正强闭功能；将该泵运用到深井或超深井中不会被液柱压力或泵挂深度所影响，有效防止了活塞与泵筒间隙漏失和泵阀的漏失情况；与此同时，由于泵体进油口流道存在较大面积导致进入油流动阻力变小，所以，使用防气锁的高效抽油泵能够起到防砂作用。

3.顶杆式防气锁抽油泵

该泵主要由泵筒、上游动阀罩、固定阀组件、固定阀接头、柱塞、上游动阀接头、泵筒上、下接箍以及设于泵筒下游动阀处的由外套、内套、接头和顶杆组成的防气锁装置而最终组成，其中外套、内套、接头依次相螺合，顶杆为一顶端呈尖形、中部设有限位挡块、下端为圆锥柱体的杆，它的上中部架设于外套限位挡块的中心孔中，它可在外、内套的中心孔中游动。该泵适用于高气油井中，具有结构紧凑、制作简便的优势。

4.双柱塞悬挂式防气锁抽油泵

该泵主要由泵筒、泵筒加强套、柱塞总成、固定阀总成、柱塞连杆组成，在泵筒中上下构建了圆筒形双柱塞结构，在两柱塞上分别安装了一个泵筒接头，泵筒接头中心部位处设计了柱塞连杆孔，在各自泵筒接头上部外周上设计了诸多的连通孔，泵筒接头与泵筒间用螺纹进行连接，在各自泵筒下端安装一个圆柱形阀芯，并且，还要在该阀芯下内沿上设置相应的锥面，与泵筒良好连接；柱塞连杆主要包含了上柱塞连杆和下柱塞连杆两种，上下柱塞连杆主要通过连杆接头来连接，下柱塞连杆下端安装了下柱塞的锥形密封座；柱塞连杆会经上下柱塞的柱塞连杆孔利用柱塞连杆接头来连接上下柱塞，彼此间滑动配合；泵筒的外围位置处安装了泵筒加强套。

5.长塞环封防气锁抽油泵

该泵以长柱塞短泵筒结构为首选，柱塞上端呈现的是机械强启闭防气出油阀总成，关于密封段主要以防沙环为主，防砂采用的是补偿式金属环和非金属环间隔排列的形式进行，实践证明，该泵适应于不同油气比的油井，作业效率高，不仅可以防止气锁情况的发生，增强泵效，而且还有效缓解了因上下冲程而导致的“液面冲击”，防止了冲击载荷对阀罩、泵阀及抽油杆柱等部件的影响。相较于常规抽油泵，长塞环封防气锁抽油泵实际能够提高百分之十五待百分之二十的泵效。

二、防气锁抽油泵的应用

当前，为了有效处理抽油泵采油过程中气锁问题，涌现出了诸多的防气锁抽油泵如防气锁液力反馈抽油泵、防气锁的高效抽油泵、顶杆式防气锁抽油泵、双柱塞悬挂式防气锁抽油泵、长塞环封防气锁抽油泵。这些抽油泵的应用效率显著，能够高效可靠的作业、防止气锁问题、增强泵效，避免了气体对泵造成的影响，不会再出现气击情况，泵的使用寿命得到延长，达到了防气锁的目的，有着较好的经济效益，在未来市场中将占前沿地位。