防砂式无间隙密封抽油泵研制成果总结解析
超稠油水平井φ95mm防砂泵的研制与应用
由于超稠 油特 殊 的储层 结 构及 原油 物 性 ， 出砂 是 超 稠 油油 井 开采 过 程 中存 在 的 普遍 问题 。采 用 “ 挡 、 ” 结合 的 防砂 工艺 ， 稠油 直井 出砂得 固、 排 相 超 到 了有 效 的 控 制 。 近 年来 随 着 水 平 井 开 采 规 模 的扩 大 ， 平 井 出砂 问 题 已逐 渐 显 露 。 超 稠 油 水 平 井 除 水 而 筛 管 防砂 外 ， 尚无其他 的防砂 办法 ， 目前 使用 的防砂 筛 管 ， 缝 隙在 ０ ３ ． ｒｍ 之 间 ， 其 ． ～０ ４ ａ 能有 效地 阻挡粒 径 较 大 的砂 粒 ， 而粒 径 较小 的细 粉砂 仍 然 能通 过筛 管进 入泵筒 ， 用常规 泵很 容易发生 砂卡 。 对这 一 使 针 矛 盾 ， 种 油 开 发 公 司 从 举 升 工 艺 人 手 ， 过 反 复论 特 经 证 ， 发 研 制 出 了 一 种 新 型 的 防 砂 泵 ， 泵 具 有 环 封 开 该 式 柱 塞 、 槽 结 构 、 间 隙 结 构 、 启 强 闭 结 构 ， 泵 沟 大 强 该 在保证 泵效 的前提下 ， 能有效 地 防止 水平井 砂卡 。
２０ ０ ８年 以来 ， 口采 油厂共 采 用 电加 热 替代 工 河 艺替 代 电热 杆 ３ ９口井 ， 累计节 电３ ５ ｋ ， 得 了 ２ 万 ｗｈ 取
表１
较好 的节能 降耗 的效果 。具体情 况见表 １ ： ３ 结束语
２
电加 热 替 代 工 艺 效 果 表
空心 杆 掺 水 双 管 采油 电加 热 配 套 掺 水
１ 水 平 井 防 砂 现 状
２０ ０ ７年累产 油５ ． 万ｔ 占公 司总产 量 的３ ． ％。 ９９ ， ９ １ 其 中 ，０口水 平井有 出砂现象 ， １ 累计 出砂 １ 井 次 ， ８ 占水 平 井总数 的８ ８ 。 稠油水平井 全部采 用筛管完井 ． 超 技 术 ， 有效地 防止水平井 出砂 ， 能 但对 于粒径小 于０ ． ３ ｍ 的细 粉砂 ， ａ ｒ 防砂筛 管无法 将其 全部挡 住 。化学 固砂 又不 能保 证药 剂完 全进 入 出砂 井段 ， 可能 导 还 致 药剂在 水平 段沉积 ， 有一定 的风险性 。因此 ， 研制 种水平 井防砂 泵显得 尤为重 要 。
AOC特种合金防砂抽油泵在油田成功应用
AOC特种合金防砂抽油泵在油田成功应用随着油田的不断开发，许多砂岩油藏因结构疏松且受长期大排量强采的影响，使得油井出砂日趋严重，出砂油井由于砂粒的磨损，泵筒及柱塞的防腐耐磨层受到破坏，对于井液矿化度高、腐蚀严重的油井，迅速造成防腐耐磨层的大片脱落，泵的漏失迅速增大，还会造成砂卡柱塞、砂埋抽油杆等现象，使抽油泵过早失效。
由安东石油技术（集团）有限公司自主研制开发的AOC特种合金防砂抽油泵利用合金涂层材料结合特殊的结构设计，很好地解决了出砂井的砂卡、砂埋及砂粒磨损泵筒、柱塞等现象，提高了抽油泵的使用寿命。
这种新型防砂抽油泵一是采用长柱塞短泵筒的设计，在泵的工作过程中始终有一部分柱塞在泵筒之外，沉砂不易进入泵筒和柱塞间隙，可避免停抽后砂卡或砂埋柱塞的发生；二是泵筒内设计有自动刮砂、刮垢装置，同时还设计有环空沉砂通道，使砂粒沉降到沉砂尾管中，减少了抽油泵砂卡的几率，具有很好的防砂性能；三是泵筒内壁采用特殊的喷涂工艺，喷涂有大于0.25mm的AOC-165C合金涂层，涂层材料进行了抗磨、耐腐蚀、防垢的设计，合金涂层与基体为冶金结合，结合力强，结合面之间有过渡区，不易产生电化学腐蚀，柱塞表面采用高耐磨蚀的Ni-60合金粉末喷涂而成，柱塞材料和泵筒材料经过优化匹配后，使泵筒和柱塞的耐腐蚀性能和抗磨粒磨损性能大大提高，能够减少抽油泵的漏失，提高泵效；四是凡尔总成采用特殊材料制成，能够有效减缓磨损与腐蚀，并具有抗冲刷、抗冲击的性能。
AOC特种合金防砂抽油泵已成功在辽河、大庆、克拉玛依、冀东等油田投入现场试验，成功率100％，防砂效果显著。
如曙光油田杜18断块主要以扇三角洲前缘分流河道和前缘薄层砂沉积为主，该块杜家台油层储层岩石为硬砂质长石中细砂岩和粉细砂岩，胶结物主要为结晶方解石和泥质混合物，油层埋深1300-1600m，油层平均有效厚度16.6m，孔隙度为22.45%。
该块地层水为NaHCO3，总矿化度5127mg/l。
旋转防砂抽油泵的研制及应用
旋转防砂抽油泵的研制及应用[摘要]面对油田生产后期出砂严重的现象，抽油泵防砂技术的研究各油田科研部门的重点研究课题。
本文主要是针对旋转式防砂抽油泵的工作原理和特点、制造等方面进行分析和研究。
【关键词】旋转防砂抽油泵研制应用1、概述辽河油田经过40年的开发建设，大部分区块已进入高含水期，油井出砂现象已经成为影响正常生产的一个重要隐患，对于柱塞式抽油泵泵筒和柱塞的磨损、腐蚀、划伤等现象越来越突出，油井平均检泵周期越来越短，频次不断增加，这样会对油田开发综合经济效益产生较为严重的影响。
在传统的抽油设备中，由于抽油泵泵筒和柱塞组成一对滑动摩擦副，在抽油过程中，原油中富含的砂粒(泥浆)在柱塞与泵筒间分布不均，经常会导致摩擦副产生严重的局部磨损。
此外由于油井含水率升高，抽汲参数不合理、杆柱组合不当等也会引起柱塞偏磨。
引起柱塞偏磨最主要原因是泵筒与柱塞之间的接触位置在圆周方向基本保持不变，受产出液性质、温度、生产参数、井身结构及地层条件等影响，偏磨的程度也因此而有所区别。
为了预防柱塞偏磨，油井砂卡，延长抽油泵寿命和检泵周期，提高泵效，我们着手对旋转式防砂抽油泵进行研究。
2、防砂抽油泵的主要构成旋转防砂抽油泵采用长柱塞、短泵筒、侧向进油、环空沉砂结构、长柱塞上连接一旋转装置结构。
3、设备的工作原理在上下冲程过程中，柱塞上部阀罩始终在泵筒外面，能够防止砂粒进入柱塞和泵筒之间的密封间隙，从而减少砂卡事故，减轻了泵筒与柱塞的磨损。
当油井停抽时，柱塞上部阀副关闭，下沉的砂粒沿沉砂环空沉入尾管，避免了常规抽油泵在泵上聚积砂粒，造成卡泵、砂埋抽油杆的现象。
在长柱塞上加一旋转装置，旋转装置借助抽油杆柱上、下冲程的上提拉力和下放压力强迫固定在轴套上驱动销在旋转道内顺时针旋转，从而带动柱塞旋转。
柱塞在运动中既做往复直线运动，同时还做旋转运动，从而使泵筒和柱塞均匀磨损,延长泵的使用寿命。
4、技术特点4.1柱塞旋转，防止局部磨损以免发生柱塞腐蚀、结垢砂卡、热胶合等问题出现，适用于出砂井、斜井和热采井。
油井出砂造成抽油泵失效分析及治理措施
油井出砂造成抽油泵失效分析及治理措施摘要：本文通过采取生产过程分析和现场描述相结合的办法，对孤岛油田油井出砂对抽油泵的机理，从管柱沉砂、抽油泵结构、油井井况和产出液介质四个方面进行分析。
针对存在的问题，采取了系列防砂治砂、上提油井泵挂和推广应用新型抽油泵等措施，取得了较好的效果。
关键词：油井出砂抽油泵失效机理分析治理措施1 抽油泵失效原因分析1.1 砂粒在管柱内的沉降目前孤岛油田油井的含砂量基本上大于0.3‰，含砂量最高的达到10‰以上。
由于原油的粘度远远大于地层水的粘度，而在相同的流速下，不同介质的携砂能力与介质的粘度呈正比，所以地层油的携砂能力要大于地层水的携砂能力。
当井液进入抽油泵后，由于活塞的抽吸作用以及抽油杆与油管的相互运动，使得地层水与地层油充分混合，大的油滴变成小油滴分散在地层水中，因此地层油中的砂粒混合在地层水中，由于地层水的携砂能力差，部分砂粒会在重力作用下下沉。
在抽油杆下行时，靠近油管壁的流速为零，而与抽油杆接触的流体与抽油杆的下行速度相同。
因此井液在油管中运移速度从纵向上和径向上都是变速运动，砂粒会在井液低速时沉降，部分砂粒也会沿着井壁的低速区沉降到抽油泵。
特别是在油井停产时，砂粒快速沉降，严重时会造成卡泵和砂埋。
1.2 抽油泵结构因素普通抽油泵在结构上没有任何挡砂措施，而且柱塞端部有0.5°的锥面，抽油泵在往复运动过程中，使得砂粒直接沉降到柱塞与泵筒间隙中，而且抽油泵柱塞上的防砂槽只具备挡砂和刮砂性能，对防砂槽沉砂的清除没有考虑，在防砂槽存砂后，同样会造成活塞衬套磨损。
抽油杆通过游动凡尔与活塞连接，活塞往复运动使得游动凡尔罩承载着大小不对称的变载荷应力。
现场抽油泵由于游动凡尔罩失效的因素占11%，是游动凡尔失效的一个主要因素。
凡尔罩由于受到凡尔和液流通道的限制，凡尔罩的有效横截面积小于活塞的有效横截面积，在整个杆柱上产生应力集中。
在凡尔开启过程中，凡尔罩受到连续间断的撞击，而凡尔球的硬度大于未经处理的凡尔罩的硬度，连续的撞击加速了疲劳破坏。
国内特种抽油泵的种类及性能分析_何娟
河南科技2011.07下63泵是世界上发明最早的机器之一，今天其使用量仅次于电机。
而抽油泵在石油开采装备领域有着举足轻重的地位。
抽油泵结构性能的不同，直接影响到石油产量和油田的效益。
按照抽油泵在油管中的固定方式进行分类，抽油泵分为管式泵和杆式泵两大类，又有整筒泵和组合泵之分（目前组合泵已被淘汰）。
按照抽油泵的用途进行分类，抽油泵分为常规泵和特种泵两大类。
对于符合抽油泵标准设计的抽油泵人们称之为常规抽油泵，对具有专门用途的抽油泵，如抽稠油泵、防气泵、防砂泵、防腐泵和耐磨泵等，人们称之为特种泵。
目前随着国内油井井况日益恶劣，如含砂量大、高气油比、腐蚀严重、油井供液不足等，国内外石油装备企业不断生产出针对特殊井况要求的各类特种抽油泵。
如适用于大排液量的双作用泵，适用于高气油比的防气泵，适用于抽稠油串联泵，适用于出砂井的刮砂泵、防砂抽稠泵和防砂卡泵等防砂泵，适用于深井抽油的过桥泵，适用于斜井抽油的斜井深井泵，适用于过泵测试或加热的空心泵等。
一、适于出砂油井的抽油泵目前国内针对此类出砂油井所开发的适于出砂油井的抽油泵有防砂扶正杆式泵、长柱塞防砂卡抽油泵、刮砂抽油泵、防砂抽稠泵等。
1. 防砂扶正杆式泵 。
锁紧装置位于底部，使泵筒不因液柱作用而伸长，间隙不会增大，更适于深井；增加挡阀装置，防止砂粒回落泵筒砂卡柱塞；增加扶正装置，避免泵体摆动使下部密封失效，增加泵的稳定性；增加沉砂通道，解决砂埋的问题。
适用于泵挂在2 900m 内、黏度400cP 以下的深井；停抽易砂卡抽油泵的油井；油井含砂≤2%。
不适用于气油比较高，易发生气锁的油井。
2. 刮砂抽油泵。
柱塞上增加刮砂装置紧贴泵筒内壁刮砂，油砂通过液流带出泵筒,防止了砂卡柱塞的现象, 减轻了柱塞泵筒的磨损，延长了抽油泵使用寿命。
适应不砂埋的稀油井生产。
气油比较高，易发生气锁的油井不宜采用该泵。
油井含砂≤2%。
二、适于稠油井的抽油泵国内目前适于稠油井的抽油泵有双柱塞阀式抽油泵、串联抽油泵（液力反馈泵）、长柱塞注采泵、双柱塞注采泵、环空热采泵等。
防砂新工艺的研究及效果讲解
防砂新工艺的研究及效果目录第1章前言 (1)第2章防砂新工艺的探索 (2)2.1 疏松砂岩油藏出砂机理探讨 (2)2.1.1 胶结强度的影响 (2)2.1.2 地应力的影响 (2)2.1.3 开采条件 (3)2.2 目前防砂工艺原理及问题 (4)2.2.1 防砂影响因素 (4)2.2.2 防砂失败影响因素 (4)第3章新工艺防砂机理 (6)3.1 高压预充填 (6)3.2 涂料砂人工井壁防砂 (6)3.3 金属绕丝筛管复合防砂 (6)3.4 射流泵排砂工艺 (6)第4章防砂新工艺的现场试验及效果 (8)4.1 选井 (8)4.2 现场试验情况及效果评价 (8)第5章排砂采油井的管理应注意的事项 (14)第6章结论 (15)致谢 (16)第一章前言滨南油区部分油藏胶结疏松，容易出砂。
目前的绕丝管内砾石充填防砂投产取得了较好的效果，但是还存在粉细砂防不住、筛管损坏防沙失效和不能进行分层注水、分层测试及分层改造等问题。
本课题主要对疏松砂岩油藏的出砂机理和目前的防砂工艺进行研究，探索高压预填砂、涂料防砂、人工井壁防砂、金属绕丝管复合防砂和射流泵排砂等新的防砂工艺机理，优选油井进行了防砂新工艺的现场实验，以注水开发的常规井和注蒸汽吞吐的稠油热采井为导向，在尚林地区和单家寺油田展开实验，取得了较好的效果。
第二章防砂新工艺的探索2.1 疏松砂岩油藏出砂机理探讨滨南油区的各个油藏虽然差异很大，但出砂的原因基本类似。
油层出砂是由于井底近井地带的岩层结构遭到破坏所引起的，即剪切破坏和拉伸破坏。
它与岩石的胶结强度、应力状态和开采条件有关。
2.1.1 胶结强度的影响岩石的胶结强度取决于胶结物的种类、数量和胶结方式。
通常砂岩的胶结物主要为粘土、碳酸盐和硅质三种。
其中以硅质胶结物的强度为最大，粘土胶结最差。
对于同一类型的胶结物，其数量越多，则胶结强度越大，反之越小。
胶结方式不同，岩石的胶结强度也不同，岩石的胶结方式可分为：（1）基底胶结：当胶结物的数量大于岩石颗粒数量时，颗粒完全浸没在胶结物中，彼此互不接触或接触很少。
长柱塞短泵筒防砂管式抽油泵的研制与应用
内蒙 古石 油化 工
１ ２ ５
长柱塞短泵 筒防砂管式抽 油泵 的研制 与应用
贺 国伟 ， 机 械 厂 ， 甘 肃 玉 门 ７ ３ ５ ２ ０ ０ ）
摘 要 ： 我 国大 多数 油 田属 于开发 后期 ， 部 分油 井在试 采过 程 中出砂 严 重 ， 经常 出现砂 卡柱 塞、 砂磨 泵筒和 柱 塞、 抽 油杆 断脱 等 现 象 ， 使 抽 油泵过 早 失效 ， 极 大地影 响 了油 井的 正常 生产 。 针对 油 井 因出砂 造 成 的检 泵周期 短 、 单 井产 量低 的现 状 ， 我 厂 结合 油 田防排 砂 工 艺技 术 ， 开展 了防砂 泵 的选 型研 究 ， 在 分析 常规抽 油泵在 出砂 油井 中发 生砂 磨 、 砂 卡柱 塞 的机 理 基础 上 ， 创 新研 制 开发 了长柱 塞 短泵 筒防砂 管式抽 油泵， 从根 本 上 消除 了抽 油泵砂 卡 、 砂 磨 柱塞 以及 泵筒 的 问题 ， 在 现 场应 用 中取 得 了较好 的成 效 ， 部 分低 产 井产 能得 到恢 复 ， 油 井免检 期提 高 了一倍 以上 。通过 在吐哈 油 田吐 鲁番 采 油厂 推广使 用， 从 根本 上彻 底解 决 了油 井检 泵周 期短 、 单 井产 能低 、 防砂 有效性 差 的 问题 。 该 泵各 类规 格 已成 功应 用 ５ ０ ０多井次 ， 平 均延 长 油井免 修 期 ２ —３ 倍 以上 ， 有很 好 的推 广价值 。 关键 词 ： 抽 油泵 ； 防砂 ； 原理 ； 应用 中 图分 类 号 ： ＴＥ９ ３ ３ 十 ． ３ ０ ６ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ６ －７ ９ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） ９ —０ １ ２ ５ 一Ｏ ２
长塞环封防气防砂抽油泵的研制
刮砂 杯 ，长期 运行 会 因为磨 损而增 大 泵筒 与柱 塞 间 的密 封 间隙 ，防砂 效 果逐 渐 削弱 。另 外 ，在实 际采 油作业 过 程 中 ，抽 油 泵 的气 阻 、气锁 及砂 卡现 象 同
时存在 ，使抽 油泵 泵 效 降低 ，甚 至停 泵 ，导致 检泵
周 期缩 短 。针 对这 种 现状 ，大庆 油 田力神 泵业 有 限 公 司 于 ２０ ０ ９年 研 制 了一 种 新 型抽 油 泵—— 长 塞 环
长塞 环封 防气 防砂抽 油泵 。该 泵 采用 长柱 塞 短泵 筒结 构 ，柱 塞 上 端 设 计 成机 械 强启 闭 防气 出 油 阀
总成 ，密封段 采用 刮砂 环 、补偿 式金 属环 及 非金 属 环 间隔 排 列 的形 式 防砂 。大 庆 油 田 的现场 试 验
表 明，该 泵 能够在 各 种油 气 比 的油井 中高 效 可 靠地 工作 ，与普 通 抽 油 泵相 比 ， 均 泵 效提 高 １ ％ 平 ５
效 防止 气锁 ，实 现泵 向油管 的排液 。 １３ 主 要技 术参数 ．
面 配合 以保 证万 向密 封 ，保 证 了泵在 任何 油气 比情
况下 均能有 效工作 。
目前 ，大庆 油 田力 神泵 业有 限公 司 已经 开发 出 ４种 规格长 塞环 封 防气 防砂抽 油 泵 ，主 要技 术 参 数
石 油
机
械
２１ ０ ０年
第３ ８卷
第１ ０期
梭形 阀强 制打开 ，保 证泵 下腔气 体上 排 ；该总 成 中
的强 启 闭防气 出油 阀的 阀座倒 置并 与 阀杆 上 的 阀球
混 合物 便可顺 利 通过梭 形 阀座 内孔 ，经环形 阀罩侧 壁 及 时排 出含气 量较 高的 油液 ，完全 避免 了 由于气 体 易压 缩造 成 出油 阀开启滞 后或 打不 开 的问题 ，有
防砂、防盐、防气、特种抽油泵解析
使用注意事项
❖泵下需接沉砂口袋，一般为100～200m的尾管，最下部 带密封丝堵，沉砂口袋的密封要求与泵上油管相同。 ❖φ56的防砂抽油泵须接一根φ88.9mm的油管，然后再 根据需要变径。 ❖尾管（即沉砂口袋）深度不得超过油层顶界。 ❖油气比较高易发生气锁的油井不宜采用。 ❖由于柱塞超长，从泵筒内向外拉柱塞时，一般要预先 旋转一下柱塞，再往外拉，放在地面上的柱塞要有支撑 物，以防止变形。下井时，须轻拿轻放，防止碰伤柱塞。
结构特点及注意事项
结构特点一：柱塞长度必须大于中空管长度，这样柱塞可以 密封中空管。 结构特点二：泵的尾管能下至油层中、上部位，最好下带喇叭口， 套管不放气，充分利用气体能量连抽带喷，泵径宜大，泵挂宜深。 注意事项：由于柱塞较长，泵筒中部开有孔，所以要求在搬运、 装卸、储存过程中，需轻拿轻放，多点支撑。
防盐抽油泵
结构及工作原理
结构：如图所示：主要由上出油阀1、变径接箍4、长 柱塞5、短泵筒6、外管7、下出油阀8、加长管10、 防砂罩13、固定阀14等组成。 工作原理： 1、抽油工作原理同常规抽油泵类似。 2、防盐原理：长柱塞短泵筒组合，减少在泵筒内结盐的 机率；采用陶瓷球及球座，盐不易在表面结晶；固定 阀罩开式结构，不易在进油阀处结盐。
使用寿命长：该泵的长柱塞短泵筒结构使得泵筒内不存在液 体，故能有效地防止砂卡、砂磨和冲蚀，而且上出油阀罩不 受泵径限制，壁厚比常规泵大，抗交变载荷的能力增加，极 大地减少了断脱机率。从而提高了抽油泵的使用寿命。
综合机械性能好：该泵的柱塞采用喷焊处理，泵筒内表面采 用镀硬铬处理，阀座的材质均为硬质合金，耐磨抗腐蚀及抗 冲蚀能力强。
固定阀罩采用开式结构，过流面积增大，液体阻力 减小，使进入泵筒的液体的流速和压力不发生大的变 化，减少因结构原因而引起的结盐因素。
防砂、防盐、防气、特种抽油泵讲解
综合机械性能好：该泵的柱塞采用喷焊处理，泵筒内表面采 用镀硬铬处理，阀座的材质均为硬质合金，耐磨抗腐蚀及抗 冲蚀能力强。
工作原理： 1、抽油：与普通抽油泵相似，井内液体通过桥式进油阀总 成的侧向桥式进油孔进入泵内，由柱塞8排至泵上。
2、防砂：砂粒通过外管与泵筒之间的环形空间沉到泵下的 沉砂管内。若中途停抽时，泵上油管内液体中的砂子也将沉 到沉砂管内 ，从而有效防止砂卡。
技术参数
公称
冲程
直径（mm） 范围（m）
固定阀罩采用开式结构，过流面积增大，液体阻力 减小，使进入泵筒的液体的流速和压力不发生大的变 化，减少因结构原因而引起的结盐因素。
采用新型陶瓷球阀，盐在陶瓷表面结晶机率比金属 表面小，从而减缓了盐的结晶。
增加了防砂功能：管柱内的杂物，只能落到防砂罩 与外管之间的环形空间，防止落到进油阀上，从而提 高阀的密封可靠性。
使用注意事项
泵下需接沉砂口袋，一般为100～200m的尾管，最下部 带密封丝堵，沉砂口袋的密封要求与泵上油管相同。 φ56的防砂抽油泵须接一根φ88.9mm的油管，然后再 根据需要变径。 尾管（即沉砂口袋）深度不得超过油层顶界。 油气比较高易发生气锁的油井不宜采用。 由于柱塞超长，从泵筒内向外拉柱塞时，一般要预先 旋转一下柱塞，再往外拉，放在地面上的柱塞要有支撑 物，以防止变形。下井时，须轻拿轻放，防止碰伤柱塞。
防砂、防盐、防气 特种抽油泵
防砂抽油泵 防盐抽油泵 防气抽油泵
防砂抽油泵
结构及工作原理
短柱塞防砂抽油泵的研究与应用
短柱塞防砂抽油泵的研究与应用
短柱塞防砂抽油泵是一种用于油井生产中的特殊泵类。
该泵的主要职责是抽出油井中
的油液，同时防止沙淤塞，以保证正常的油井生产。
本文将对短柱塞防砂抽油泵的研究与
应用进行探讨。
短柱塞防砂抽油泵是一种结构紧凑，操作简单的泵类。
它由泵体、泵头、密封装置和
驱动装置等部分组成。
泵体采用优质的铸钢材料，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性能。
泵头
采用液力密封或机械密封结构，可以有效地防止泵内部的油液泄漏。
泵的驱动装置一般采
用电动机或柴油发动机，具有稳定可靠的输出功率。
短柱塞防砂抽油泵主要应用于含有大量砂粒的油井生产中。
在传统的抽油方法中，砂
粒容易进入泵体，导致泵的堵塞和损坏，影响油井的正常生产。
而短柱塞防砂抽油泵采用
特殊的结构设计，可以将砂粒从泵体中抽出，有效地防止砂淤塞的问题。
该泵还具备良好
的耐磨性能，可以承受高强度的砂粒冲击，延长泵的使用寿命。
短柱塞防砂抽油泵的研究主要集中在泵的结构优化和性能改进方面。
研究人员通过改
变泵的结构参数，如柱塞直径、活塞长度、气门开启角度等，来提高泵的抗砂能力和泵效。
研究人员还对泵的材料进行了改良，开发出具有更好抗磨性能的材料，以提高泵的寿命。
短柱塞防砂抽油泵的应用在油田生产中具有广泛的前景。
该泵可以有效地解决砂淤塞
问题，保证油井的正常生产。
由于泵的结构紧凑，操作简单，维护成本低，因此在油井工
程中具有一定的经济效益。
目前，短柱塞防砂抽油泵已经在多个油田投入使用，并取得了
良好的效果。
防砂抽油泵结构与制造工艺对防砂效果的影响
防砂抽油泵结构与制造工艺对防砂效果的影响摘要在井液举升过程中，一部分砂粒不能随井液排出而下沉，一些砂粒会进入抽油泵泵筒和柱塞间的间隙中，其中一部分会沿间隙进入抽油泵下腔重回到油流，一部分则滞留在泵筒和柱塞间的间隙中。
对高含砂油井，如果柱塞上开有防砂槽，间隙中的砂粒进入防砂槽后，就形成以防砂槽为中心的集砂区，槽中砂粒随时可能重回间隙，磨蚀泵筒和柱塞，造成抽油泵失效或砂卡。
抽油泵基体硬度低，硬化层薄，基体对硬化层支撑变弱，遇砂粒容易变形甚至刺穿造成失效。
同时泵筒应力释放不完全，受力后容易变形，造成摩阻增大，易于砂卡。
关键词抽油泵结构质量防砂效果油井开采进入中后期，随着含水的上升，地层出砂越来越严重。
由出砂导致的泵卡、杆故障变成作业的主要原因。
人们对地层出砂机理和预防措施作了大量的研究取得了较好的效果，但对进入井筒后砂粒的处理和危害预防的研究还不够深入。
主要通过使用具有防砂功能的特种抽油泵来预防砂害，取得了一定实效和学术成果。
但在砂卡、砂害机理研究中，抽油泵及各部件始终是以理想的整体出现，较少考虑零部件结构和制造质量对砂害形成的影响。
通过对国内胜利、辽河、大港等几个油田200多口出砂井砂卡情况进行分析，发现砂卡井的抽油泵都不同程度地存在着硬化层薄、基体硬度低、变形、加长短节短等问题，因此研究抽油泵砂卡形成过程，探求抽油泵零部件结构和制造质量与防砂性能的关系，是提高抽油泵防砂性能，延长其使用寿命，降低砂害的重要手段。
一、抽油泵砂卡机理1、砂卡的原因在原油举升过程中，不能随井液排出的砂粒向下沉积，较小的会进入到泵筒和柱塞间隙，当砂粒的粒径接近泵筒和柱塞的间隙时，砂粒就会和摩擦副接触，产生摩擦，当正压力足够大时摩擦加剧，摩擦副表面产生磨损，有时砂粒甚至嵌入摩擦副表面，发生切削划损，从而使摩擦阻力进一步增大，当摩擦副的摩阻大于系统给柱塞的动力时就会发生砂卡。
抽油泵柱塞和泵筒的间隙在径向是不均匀的，轴向间隙分布也是不均匀的。
聚驱泵下新型防砂筛管研制及应用
聚驱泵下新型防砂筛管研制及应用随着油气勘探和采收技术的不断发展，油井的生产水量越来越大，水中的泥沙颗粒可以造成油管结垢、损坏阀门和设备，影响油井生产效率甚至引起安全事故。
因此，防砂设备的应用已经成为油田生产中的关键技术之一。
聚驱泵下新型防砂筛管经过了长期的研究和应用验证，已经在油田生产中得到了广泛的应用，具有很好的防砂效果，本文将介绍其相关研制和应用情况。
1、研制背景以往的防砂设备通常采用石英砂或陶瓷板等材料制成，由于其资料极为脆弱，容易破裂从而导致大量沙子进入油井，反而增加了生产施工难度和成本。
为此，我们需要寻找一种更为坚固耐用又耐高温高压的新材料。
2、新型防砂筛管的设计我们选用了金属材料，同时采用了三维波壳式的设计，利用强大的抗压性和刚性，同时可以过滤掉直径在0.2毫米以上的颗粒物。
由于采用了三维波壳式的设计，使得防砂筛管有更好的重载能力，使其可以承受较大的压力。
同时，新型防砂筛管还具有更高的耐温性和延展性。
新型防砂筛管的制造采用了先进的三维成型技术和焊接工艺，保证了防砂筛管内部的圆度、精度和壁厚的一致性。
这种制造工艺的好处在于，即使在高温和高压环境下，也能始终保持良好的过滤性能和完整性。
1、防砂筛管的替代石英砂作用新型防砂筛管的使用取代了以往防砂用的石英砂，不仅降低了使用成本，而且也避免了石英砂使用过程中可能产生的环境卫生问题。
新型防砂筛管广泛应用于聚驱泵下和油气井注水泵下，可以有效过滤沉积污染物，保证了油气井安全和高效生产。
a.较高的耐压能力，防砂效果更加显著；b.选材方便，制造工艺先进，使用寿命更长；c.兼容性较好，与现有的油气井生产设备接口完全兼容。
三、总结新型防砂筛管的研制和应用，为实现高效安全的油田生产提供了重要保障。
在今后的油气勘探和采收过程中，其具有良好的发展前景，必将继续成为油田生产的重要技术之一。
关于井下防砂工具自主研发应用
关于井下防砂工具自主研发应用摘要：随着油气田开发技术的不断发展，对石油井下工具的技术要求也逐步提高。
本文对井下防砂巩固的研究与应用做了分析和探讨，以期为实际的防砂工作带来一定的参考价值。
关键词：井下；防砂工具；研发；应用一、井下防砂概述因为海洋石油开采为一项高成本与高风险的领域，长时间以来海洋石油钻完井工具主要还是使用国外的。
发展至21世纪初，我国部分企业才着手研究海洋石油钻完井工具机械加工这一领域和对相关的工具展开研发和设计。
现阶段，已经有大量的井下工具达到了国产化的要求。
譬如：井口设备型的“套管头、采油树”；与井口向配套的“防喷器、高压阀门和高压胶管”等，此外还有修井机与安全阀等装置。
二、井下工具设计的理论基础完井防砂施工条件较差，相关设备在高温与高压的条件下会受到外力的作用而发生形变；在H2S和CO2等酸性气体氛围下还要耐腐蚀，所以其在防砂工具的形态和架构上提出了较高的要求，还增加了工具架构选择和设计的难度。
在研究和设计防砂工具的同时，吸收与学习了国外优秀的防砂工具设计思想和做法，把国外相同形式的装置架构、原理与部件材料进行比较研究，按照其先进化的设计思想和理念，从我国海洋石油工作条件与机械加工水平发展现状展开实验分析，采取“方案研发、加工生产、试验井模拟工艺实验、场地实验、产品选择和宣传使用”等技术来设计产业化的方案。
三、井下工具具体设计（一）密封元件设计因为完井防砂工艺的特殊性，因此对其的密封性也有着较高的要求的，一般条件下达到密封要求的部件为密封圈。
其为挤压弹性体密封，依赖于密封环来做到事先被挤压，通过弹性形变带来预紧力等。
产生自紧力面形成密封，因此，如何正确地选择密封圈及设计密封槽尺寸是保证密封质量的关键;密封圈和密封槽尺寸的台理匹配也是延长密封圈寿命的必要保障。
然而，怎样使得其对应尺寸的过盈量处在合理的状态，需要待需进一步的研究和探讨。
所以，在密封圈的选择与密封槽设计上，需要围绕压缩率与孔轴配合精度展开来设计，其是非常重要的。
抽油泵制造总结
抽油泵制造总结抽油泵是石油工业中至关重要的设备，它的作用是将石油从井底抽上地面，成为可利用的能源。
抽油泵的质量直接影响到石油生产的效率和稳定性，因此，制造抽油泵时需要采用科学的方法，精心设计和制造，才能确保其良好的性能。
本文将对抽油泵的制造过程进行总结，以期为生产提供参考。
一、设计阶段1. 了解井底状态：由于不同井底状态的差异较大，需要在设计阶段充分了解井底状态，从而更好地选择抽油泵的型号和参数。
例如，如果井底有深层杂质，则应优先选择硬质合金抽油泵，并调整抽油泵的井深、泵径和泵程等参数。
2. 进行模拟分析：在设计阶段，还需要进行抽油泵的模拟分析，以验证设计方案的可行性和准确性。
利用流体力学和有限元分析等技术，对抽油泵的内部流场、叶轮受力、轴承承载能力等进行仿真计算，预测抽油泵的性能和寿命。
3. 选择优质材料：选用优质的材料是制造高质量抽油泵的前提。
抽油泵的主要材料应具有良好的机械性能、热稳定性和抗腐蚀性，以保证抽油泵在恶劣环境下的长期使用。
二、制造过程1. 铸造叶轮：叶轮是抽油泵的核心部件之一，其质量的优劣直接影响到抽油泵的性能。
铸造叶轮时，需要保证精度和热处理质量，以免出现毛刺、气泡、热裂纹等影响叶轮性能的缺陷。
2. 加工成型：抽油泵的加工成型过程需要十分精确，任何偏差都有可能影响抽油泵的性能。
我们可以利用先进的数控机床和高精度测量设备进行加工和检测，以确保各零部件的精度满足要求。
3. 装配调试：在抽油泵的装配和调试过程中，需要对各个零部件进行精细的调整和配合，避免装配过程中的误差和精度损失。
此外，在装配过程中，还需要加强对抽油泵的质量检测和性能测试，以确保其正常运行。
三、质量保证1. 严格质量控制：在制造抽油泵的每一个阶段，我们都需要采取严格的质量控制措施，确保零件和成品的精度、质量和性能。
这包括从原材料选择、加工加热、表面处理、质量检测等方面进行控制。
2. 不断升级更新：随着科技的不断进步，抽油泵的制造技术和材料也在不断更新升级。
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防砂式无间隙密封抽油泵研制成果总结
现在我国各油田使用的抽油泵柱塞和泵筒间多以间隙密封为主。
为解决泵的防砂问题，多在柱塞上加工环形切槽，为方便检修泵时冲砂，安装可拆出的固定阀，或在固定阀上加存砂槽。
为了解决耐磨问题，泵筒用合金钢加特种热处理，再珩磨加工，或用45号钢碳氮共渗，再珩磨加工；柱塞用合金钢电镀硬铬，或喷焊耐磨合金，再磨削加工。
即使采取上述措施，泵的防砂和耐磨效果并不理想。
究其原因是间隙密封造成微细砂粒随柱塞运动进入泵筒和柱塞间的间隙产生研磨作用，而随着使用周期的延长，磨损加重，泄漏加剧，直至报废。
一、研制情况
新研制的防砂式无间隙密封抽油泵成功地解决了抽油泵存在的上述问题，即用无间隙密封代替间隙密封;柱塞长度改短，只有间隙密封柱塞长度的一半；柱塞本体上安装改进的斯特槽可胀密封。
中硬度耐磨胀圈和高硬度耐磨胀圈。
这3种密封的组件均由耐磨、摩擦系数小、弹性好的材料经特种加工处理制成，可保证抽油泵从下井工作到检泵始终处于无间隙状态。
以油砂混合液为工作介质(辽河油田原油，80目筛下的砂粒占5%)做井上模拟测试。
在20MPa下，抽吸阻力只有157 +20N，充满系数1，由此预计可提高泵效20%~50%。
模拟试验中观察，3种密封的结构设计和组件的特种唇边设计，阻止了微细砂进入柱塞2泵筒摩擦副内。
因短柱塞本体上安装的3种密封有可胀性，故泵筒和柱塞本体的加工精度大大降低。
测试时，柱塞运行速度1m/s，连续抽吸运转30d，泵筒无擦痕，磨损微量，表面均匀光亮。
按此情况估算，井下作业情况恶劣时，泵的寿命可达到215~3a，而泵筒磨损均匀，不会象间隙密封那样产生偏磨或腰鼓状泵筒内表面。
柱塞本体除安装了3种密封外，还有2个游动阀和1个特种造旋阀罩，本体上加工有防砂槽，会将侵入的细砂存入防砂槽内。
模拟试验中，槽内有微量砂粒，柱塞本体上部的造旋阀罩和泵筒下部的造旋阀罩可借助柱塞的强大抽吸力为抽入泵内的原油造旋，将混入原油中的砂粒迅速抽排到泵外。
由于柱塞短，在防冲距相同情况下，泵筒缩短700~800mm，检修泵时只需更换柱塞上的3种密封件，柱塞本体可多次使用。
二、技术要点
1、油泵的无间隙密封和高泵效
柱塞上安装的3种可胀密封的合理结构、安置在柱塞上的位置、组成密封的零件
材质选择、加工精度和加工工艺等是确保抽油泵在长期运行中始终保持无间隙、耐磨损、低摩擦系数和高效长寿命工作的关键。
图1所示是各种密封和游动阀在柱塞上的位置。
件2、3为中硬度密封胀圈;件4、5、6为改进的斯特槽密封;件7、8为高硬度硬质密封胀圈;件2有2件，用中硬度耐磨铸铁制成;件3用弹簧钢制成。
安装时2个外环开口互错开180b，内环开口与外环开口错开90b，并用销钉将3个环固定，外环在自身胀力和内环胀力共同作用下，紧贴泵筒内表面运行，胀圈不但轴向密封好，而且径向密封也好，故阻止微细砂进入轴向摩擦副，也可阻止微细砂进入内环3的内部空隙中，不会阻碍胀圈运行中呼吸。
件4、5、6为内部填充耐磨金属或非金属有机物制成，耐磨性好，摩擦系数小，结构本身可保证密封有一定的外胀性。
为防止细砂等物质侵入密封内部，在件5和6的两侧加装了挡圈4，有效地阻止细砂等侵入密封体内部而影响张力。
件7、8结构同件2、3中硬度耐磨胀圈，只是外环7采用特种合金钢热处理制成，其表面硬度小于泵筒内表面硬度，弹性好，耐磨性好，摩擦系数小，实现密封是其主要功能。
这3种密封结构可保证对泵筒内壁有均匀的内胀力和可靠的径向轴间密封性能，保证抽吸真空度和高的充满系数，从而保证了高泵效。
2、主动防砂功能和长寿命
柱塞本体上安装的3种可胀密封和密封外环的特种唇边设计，阻止了细砂不能进入摩擦副内起研磨作用，大大减弱了柱塞和泵筒磨损，即不会减弱抽吸能力。
从实际模拟运行看，以多道防砂为主的可胀密封起到了很好的防砂作用，运行1个月后柱塞本体上的环槽内仅有少量微粒砂，说明柱塞本体上开的防砂槽和本体自身均起到了防砂作用。
3种密封的结构设计和在柱塞本体上的位置保证了抽油泵有很强的抽吸力和排油能力，进油出油流速高在固定阀罩和游动阀上部阀罩上开有造旋槽，见图2、图3，使进排油流呈强旋流状，细砂来不及沉积就被排出泵外。
将阻止细砂进入运动副和将细砂迅速抽排到泵外可看做是主动防砂，防砂效果比现有的抽油泵上单纯防砂槽和存砂槽要好得多。
从主动防砂效果和抽油运转中泵筒和柱塞间的低摩擦系数、高耐磨性和低抽吸阻力看，该泵在井下恶劣工况下具有长寿命。
3、合理的下井工艺
在开发研制新结构抽油泵的同时，试行了2种下井工艺。
(1)泵筒和柱塞分别下井，即泵筒随油管柱一起下井，柱塞随抽油杆柱下井。
由于这种抽油泵柱塞下井有难度，建议采取2种办法:其一是将柱塞包容在一个专用护套内，护套有卡爪，当柱塞和护套下到泵筒的口部时，护套会自动卡在泵筒口部预设卡套内而固定，柱塞则可顺利地下到泵筒内。
其二是用一种特殊的胶结剂将各道在全闭合(封好的胀圈外径小于柱塞本体外径)状态下封好，柱塞再随抽油杆
柱下井，柱塞入泵筒后和普通泵一样调防冲距，因改进的斯特槽密封只是临时压型态，下井后会很快实现密封和阻砂功能。
而其余各道密封在柱塞下入泵筒中2 ~7d内也全部打开。
这种胶结剂在井内石油气和原油侵蚀下，失去部分胶结强度后，各道弹性密封胀圈受胀力作用被打开。
(2)用双卡脱接器和释放套连接抽油泵柱塞和泵筒。
下井前，将脱接器下部和柱塞连接，下入锥形口的泵筒内，再接释放套和泵筒，释放套接油管柱一起下入井内，坐好井口后，再把脱接器上部和抽油杆柱连接下入油管，实现泵整体下井。
检修泵时，可上提抽油杆柱到泵筒上部释放套部位，释放套迫使脱接器双卡收拢，使脱接器上体与下体脱节，实现提杆柱和提泵作业。