一種新型防垢抽油泵的應用

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　　摘 要：在油井生產過程中，抽油泵抽汲過程時，泵上油管內的砂、垢等雜物下沉至固定閥罩內堵塞閥球，當油井結垢嚴重時會導致游動閥、固定閥雙失靈，縮短抽油泵使用壽命，影響油井生產，增加油井維護費用。為此，研發了一種新型防垢抽油泵，該防垢泵采用雙沉垢通道、長尾管結構，能有效防止污垢堵塞閥球，延長抽油泵使用壽命。
　　關鍵詞：油井結垢；防垢泵
　　有桿泵采油是當前國內外應用較為廣泛的機械采油技術之一。在油井生產過程中，抽油泵抽汲過程時，泵上油管內的砂、垢等雜物下沉至固定閥罩內堵塞閥球，縮短抽油泵使用壽命，影響油井生產。目前常用的防垢工藝主要分為化學法防垢和物理法防垢?；瘜W法是加入一種化學藥劑使鈣、鎂等離子與其生成一種更穩定且易溶于水的絡合物或螯合物，同時這種藥劑還具有防止正在或已經析出的晶體粘附到器壁上的作用；物理法是采用強磁場、聲場或電場處理來改變成垢離子的電子運動方位及軌道，減弱離子間的親合力和增加鹽的溶解度等進行防垢。另外一些油田通過對常規泵結構的一些改進，研制應用新型防垢泵，但在現場應用中存在一些防垢泵存在沉垢空間不夠、防垢措施不夠全面等問題，造成上游動閥和固定閥處易卡埋。
　　隨著油田開采的逐步深入，產出液含垢的油井數逐漸增多，出砂結垢程度越來越嚴重，既影響油井正常生產和油井產量，又導致油井頻繁作業和地面流程堵塞，增加油井產出成本，因此尋求一種高效防砂防垢抽油泵迫為需要。
　　1 新型防垢泵的結構及特點
　　新型防垢泵是由長柱塞、短泵筒、泵護套、泵接頭、泵殼和防垢固定閥等組成，結構見圖1。防垢固定閥主要包括帽式閥罩、閥球、球座和閥接頭，球座、閥球和帽式閥罩與泵殼之間形成的一個泵內環形沉垢空間。另外防垢泵筒與普通深井泵筒相比，增加了由短泵筒、泵護套形成的一個泵外環形沉垢空間。
　　1.1 新型防垢泵具有以下結構特點。
　?、俨捎瞄L柱塞與短泵筒的密封配合結構：柱塞有三分之二往復運動在短泵筒之外，避免了常規泵柱塞上端易沉積垢問題，這樣就大大的減少了柱塞被卡在泵筒里，起到了防卡作用；②采用雙沉垢通道結構：防垢固定閥與泵殼之間就形成了一個泵內環形沉垢空間，進入油泵的下腔的垢以及其它雜質就沉積在這個環形沉垢空間，起到了固定凡爾防卡作用。另外防垢泵筒增加了由短泵筒、泵護套形成的一個泵外環沉砂、垢空間，抽油時帶到泵筒上部的垢和雜物由于重量之差就沉積到這個空間，減少柱塞被垢卡的機率，保證柱塞能正常工作。
　　3 新型防垢泵的改進
　　2011年開始防垢泵在現場進行應用，取得一定得效果，能在一定程度上延長油井檢泵周期，同時提高抽油泵的泵效。但是由于在一個泵長度范圍內形成了兩個環形空間，應用存在泵外環形空間淺、容積小、易卡、堵泵、易疲勞損壞等問題。因此通過研究進一步對防垢泵的結構及材質進行改進。改進后的防垢泵主要由泵殼、短泵筒、長柱塞、三通道固定閥、沉砂尾管等組成（見圖2），另外防垢泵泵體外側設置一定長度的進液篩管。
　　與原有的結構相比，主要進行以下改進：
　　①在閥體下端增設內沉垢管和外沉垢管，加長了泵內、外環形沉垢通道、增大了容積；②采用三通道固定閥：抽油泵上行時，固定閥的閥球在油套環空液柱壓力的作用下打開，液體經進液通道及出液通道進入泵筒。抽油泵下行時，柱塞下方泵腔體積減小，壓力增大，游動閥在腔室壓力的作用下打開，向上排油。在泵的往復工作中，沉積在泵殼與泵筒環形空間的垢沿固定閥外沉垢通道進入到外沉垢管中，沉積在固定閥罩上的垢沿固定閥內沉垢管通道進入到內沉垢管中；③固定球閥采用陶瓷球：陶瓷球可以降低固定閥開啟壓差和流體通過泵閥壓力降，同時陶瓷材料具有抗腐蝕、抗結垢特點。
　　4 應用及小結
　　新型防垢泵先后在JS油田F6、W19等井應用了7井次，從整體應用效果來看，應用防垢泵后，油井平均泵效提高了7.5%，累計增油232噸，平均延長油井免修期89天。研制的新型防垢泵可以有效地降低抽油泵卡、堵的機率，提高油井免修期，同時減少抽油泵漏失，提高了抽油泵泵效，適用于出砂結垢井。
　　參考文獻：
　　[1]張琪.采油工程原理與設計[M].北京：石油大學出版社，2000.
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