抽油泵泵筒内防气技术研究应用

黄群 赵涛 米卫涛

摘要：目前来看，随着城乡一体化加上呢进程的不断加快，能源需求量持续增加的同时，如何有效地提高开采质量和开采效率是现阶段基层产业机构和相关主管部门的核心发展方向，尤其对于含气油井而言，为消除和减少气体对开采作业的影响，将抽油泵泵筒内防气技术应用到开采作业中是极为必要的。鉴于此，本文主要基于泵筒防气理论，并对常见的两种抽油泵结构特点和原理进行了全面探析，以此在为施工单位提供科学化依据的同时，为企业可持续发展目标的实现奠定良好基础。

关键词：抽油泵泵筒防气原理;抽油泵结构特点;抽油泵结构作业原理

引言：就目前来看，抽油泵泵筒内防气技术是现阶段含气油井施工作业过程中，采取的一种现代化采油技术，从某方面而言其主要是根据气体和液体流态性质的不同，利用抽油泵泵壁结构，巧妙将泵腔内无用气体转化到泵腔以外，以此来消除气体对采油作业的影响。随着企业建设规模和数量的持续增加，为满足现阶段企业发展对于能源的需求量，提高含气油井的泵效，采取适合含气油井作业的抽油泵是极为必要的。

一、抽油泵泵筒防气原理的基本概述

在当前含气油井采油作业过程中，与其它油井相比，这类油田属多层系的极复杂断块油气藏，具有断层多，油、气、水分布复杂，油藏埋藏深、井况差、原始油气比高等特点，在开采作业过程中倘若采取了传统的开采技术，不仅难以保证开采率，还对企业整体发展造成了极为不利的影响，故此加快对新技术的研发势在必行。

从某方面而言，在进行深井开采作业过程中，由于开采作业成效在很大程度上受到气体的影响，为从根本上改善当前开采现状，减少或者消除体对抽油泵泵效的影响，将抽油泵泵筒内防气技术应用到采矿作业中对于采油工作的工作质量和工作效率具有一定积极意义。在进行开采作业过程中，这种防气技术的应用原理较为简单，即在进行开采作业时，这种抽油油泵筒内的防气、排气具有很强主动性，能从根本上讲油气井中的气体排除干净，最终为预期开采效益的获得奠定良好基础。在进行开采作业时，抽油油泵都是在低于饱和压力下生产，因此从某方面而言，在抽油油泵的入口处，其压力值也往往低于饱和压力，故而在进行抽汲作业时，气体液体同时进入抽油油泵，但倘若气体过量进入，则会导致“气锁”问题的发生，最终给企业发展造成极为不利的影响。在抽汲时，由于气体在泵内压缩和膨胀，吸入和排出凡尔无法打开，极易导致抽不出油的现象，最终给企业整体发展造成极为不利的影响。

在进行抽油作业过程中，据调查原始油气比一般为200—250 m3 /m3，但不可否认的是有的生产井油气比却高达2000m3/m3。就目前来看，随着油田开发的逐渐加深，气体含量对油田开发效益的影响力越来越大，尤其对于含气油井而言，气体成为了影响抽油机井泵效率低下的主要原因。但随着近年来社会主义市场经济的不断发展和经济管理体系的不断完善，企业竞争愈演愈烈的同时，为从根本上提高企业核心竞争力，消除和减少气体成为了当下采油企业的核心发展方向。将进入泵筒的气体排除到泵筒以外，包括泵筒和套管的环行空间和油管内部的思想，为防气工艺技术开辟了一条新的途径，而经过科研工作者不断地探索实践，将泵筒内的气体通过泵筒中部开孔（排气孔）排除到泵筒以外以及在泵筒内通过泵筒的变径（换气腔）排到泵筒上部的油管柱內的防气技术应运而生，在实现预期防气目的的同时，也为企业可持续发展目标的实现奠定良好基础，但不同的是前者在防气的同时，也增加了泵的充满系数，但后者只起到了防气作用。

二、现阶段常用抽油泵结构特点及原理的基本概述

（一）中排气防气泵结构特点及原理

通过上图分析可知，中排气防气泵主要有以下几部分组成，即——连杆、泵上接头、上泵筒、柱塞、排气孔、下泵筒以及固定阀总成。在进行采油作业过程中，中排气防气泵的应用，可从根本上实现油气的高效分离，提高了泵效，通常而言这种防气泵大多用以100-200/t的油井中。与常规抽油泵相比，中排气防气泵的泵筒中部开有排气孔，在进行实际作业过程中，上冲作业流程如下，即“游动凡尔关闭——固定凡尔打开——油气进入泵筒——柱塞下端经过排气孔——泵筒与油套环空连通”。就目前来看，气体通过排气孔排到油套环空后，环空内的液体也就通过排气孔进入泵筒，在一定程度上不仅能从根本上提高泵充满程度，还有效地规避了气锁问题的出现，极大地提高了泵效。由于泵筒中部开有排气孔，柱塞的长度比下泵筒长，下冲程时作业流程如下，即“排气孔被柱塞密封——固定凡尔打开——油气进入泵筒——柱塞下端经过排气孔——泵筒与油套环空连通”，中排气防气泵和普通的抽油泵的工作原理是相同的，不同的之处在于中排气防气泵在上冲程将结束、下冲程将开始的较短时间内，柱塞让出排气孔，起到防气、排气的目的。

（二）中空防气泵结构特点及原理

通过上图可知，中空防气泵主要由以下几部分组成，即——连杆、泵上接头、上泵筒、柱塞、换气腔、下泵筒以及固定阀总成。在进行采油作业过程中，用时在两泵筒之间有一换气腔，这样在上下冲程柱塞都可以完全穿过换气腔，抽油机的冲程和下泵深度确定了总的泵筒长度和柱塞长度、以及换气腔的位置。进行实际作业过程中，上冲作业流程如下，即“柱塞通过换气腔——其间封闭液体流向泵底部，——泵中气体量减少”。就目前来看，在上冲时了液体冲击力的降低有助于防止气锁，除此之外下冲程时作业流程如下，即下冲程开始时，一些气体被封闭在柱塞和换气腔之间，直到柱塞完全穿过排气工具，油管中的液体得以向下流动进入换气腔，从而令其中的气体被排放到油管液体之中。

结语

简而言之，在当前城乡一体化建设进程不断加快的新市场经济常态下，企业快速化发展的同时，对于能源的需求量也在持续增加，但众所周知气体对于采油效率的影响是不容忽视的，为此将抽油泵泵筒内防气技术应用到采油作业中是极为必要的。

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