油田生产用抽油泵保护装置的研究

张建坤

摘 要：在原油开采过程中，由于油层中的泥砂、油层中水腐蚀所产生的锈蚀和结垢物、杆管偏磨产生的废蚀物等落入泵内，容易导致球阀卡堵；柱塞与泵筒磨损严重，泵效降低，面对如此问题，需要深入地思考，以更加优质高效的抽油泵保护装置，实现抽油机的平稳过渡。

关键词：抽油泵；保护装置；研究；应用

1 概述

在油田开采中，管式泵、杆式泵是两大主要采油设备。在辽河油田目前主要使用管式抽油泵，而到中后期，此种泵存在以下问题：油井检泵时，油管内壁锈、污垢及井口固体物会落入泵内；油井生产时，油层中的泥砂、油层中水腐蚀所产生的锈蚀和结垢物、杆管偏磨产生的废蚀物等落入泵内；油井停抽抽时，井筒内泥砂等杂物落入泵内。这些能导致球阀卡堵，需洗井或重上作业；柱塞与泵筒磨损严重，泵效降低；发生卡泵事故需上作业检泵。

2 抽油泵的容易出现的问题

①油井结蜡造成活塞卡、阀卡、使抽油泵不能正常工作或将油管堵死；②砂卡、砂堵检泵；③抽油杆的脱扣造成检泵；④抽油杆的断裂造成检泵；⑤泵的磨损漏矢量不断增大，造成产液量下降，泵效降低；⑥由于产出量粘稠，使抽油杆在下冲程中发生绕度变形，抽油杆接筛或杆体与油管壁产生摩擦，长期作用将油管磨坏或将接筛、杆体磨断；⑦油井的动液面发生变化；⑧根据油田开发方案的要求，需改变工作制度；⑨其他原因：如油管脱扣、泵筒脱扣、衬套乱、大泵脱接器断脱等造成的检泵施工等。为了解决上述生产问题，开发了一种结构简单、延长检泵周期、减少作业费用的抽油泵保护装置。

3 抽油泵保护装置的结构

抽油泵保护装置由油管接头、游动关闭阀、外管、闭合器、闭合器接头、内管、抽油泵接头组成，见抽油泵保护装置结构示意图。

这种用于管式抽油泵的多功能保护器，可以避免以前那種使用的筒管式抽油泵其抽油杆上装的游动器存在的问题，解决了在采用不锈钢片与纤维垫片叠加而成的游动器时，纤维垫片经常被挤出，致使在采油过程中常遇到地层吐砂、高蜡油、各种固相物下沉，发生卡泵或堵泵故障。是在密封座下端通过下接箍连接泵筒，在密封座内的抽油杆上装有浮动阀，在密封座上端通过上接箍连接油管，浮動阀外缘为若干个平齿环。这种技术能够有效地防止气锁、防结蜡、防机械杂质卡泵，减少抽油泵柱塞下端在动态下的压力，增加吸入量，清除地层吐砂和油管内壁各种下沉的脏垢所造成的卡泵断杆及堵泵故障，效果良好，具有较大的市场开发前景。

4 工作原理

油井抽油泵保护装置涉及抽油泵零部件技术领域，特别涉及一种抽油泵保护装置，是油田油气开发领域的一种新工艺，抽油泵是指抽油井普通管式泵。保护技术是指整合减少泵故障技术，延长抽油泵免修期。油井作业下管、下杆时，闭合器一直关闭，油井内各种杂物不能落入泵筒内，闭合器上部是由丁晴橡胶制成的圆弧形保护帽，下部厚至顶部越来越薄，中部到顶部割有十字缝，保证抽油泵柱塞通过闭合器。

抽油机工作上行或停机时，游动关闭阀下浮关闭闭合器，油井内各种杂物落入内管与外管环形空间，油井液体吸入泵内；抽油机工作下行时，游动关闭阀上浮闭合器打开，泵内油井液体排入油管。

5 技术特点

①由于油井内杂物和从地层渗出的杂物全部收集在保护装置内，所以油井在正常生产、地面故障停机、作业洗井时，保证不卡柱塞。

②因为抽油泵柱塞与泵筒之间没有杂物影响，柱塞与泵筒磨损小，泵效高，延长了抽油泵在井下工作时间，提高了产液量，能延长检泵周期。

③游动关闭阀能起到扶正第一根抽油杆的作用，减少柱塞与泵筒的偏磨。

6 应用前景

抽油泵保护装置用于常规管式抽油泵井；适用于各种型号抽油泵；具有防卡堵能力强、泵效高、延长检泵周期、降低采油成本等特点。为油田开采中后期管式抽油泵井低成本采油提供技术支持，具有广阔的应用前景。

抽油泵保护器由内外管、防护帽和扶正器组成。内外管可储存泵上落下的锈垢杂质；防护帽可将杂质搜集入内外管之间，并隔离杂质；扶正器可对抽油泵泵体进行全面扶正，成功地减缓了抽油泵体的偏磨速度，实现了对抽油泵的全方位保护。这项成果的成功研制，不仅提高了工作效率、工作质量，节约了作业成本，还使油井换泵周期得到了大幅度的延长。据统计，抽油泵保护器可延长抽油泵的换泵周期2至4倍，实现单井年增油120吨，每年可创单井经济效益20余万元。