防砂卡抽油泵
有杆抽油系统——第3章 抽油泵讲解
3.2 抽油泵的类型与结构
泵筒总成
泵筒是管式泵最主要的零件，其两端带有螺纹，内 表面经热处理，具有良好的耐磨、耐腐蚀性能，并能保 证与柱塞的高精度配合；泵筒接箍一端与泵筒连接并以 额定的上扣扭矩来保证其内孔端面与泵筒端面的密封， 另一端由管螺纹与加长短节连接并密封。
油管接箍直接连接在井下油管下端，起到把管式抽油 泵固定在油管上的作用。
3.2 抽油泵的类型与结构
柱塞总成
柱塞总成由柱塞上部出油阀罩，上下出油阀球与阀座， 柱塞，柱塞下部出油阀罩组成。
按柱塞两端的螺纹形式分为外螺纹柱塞和内螺纹柱塞。 按表面强化工艺分为镀铬柱塞和喷焊柱塞。喷焊柱塞与 镀铬柱塞相比具有表面孔隙率低，耐腐蚀性能好，更耐磨损， 与各种内壁硬化和电镀的泵筒均能匹配使用等优点。
(1) 抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩
(2) 气体和充不满的影响 (3) 漏失影响 l
V液
V活
入
Sp S
(4)Bl
3.1 抽油泵的工作原理及工作特点
（四）提高泵效的措施
(1)选择合理的工作方式 ①选用长冲程、低冲次，减小气体影响，降低悬点载荷，特别 是稠油井。 ②连喷带抽井选用大冲数快速抽汲，以增强诱喷作用。 ③深井抽汲时，S和N的选择一定要避开不利配合区。 (2)确定合理沉没度。 (3)改善泵的结构，提高泵的抗磨、抗腐蚀性能。
3.2 抽油泵的类型与结构
2．杆式抽油泵的结构及特点 杆式泵在下泵时是将整个泵随抽油杆柱下入油管内
的预定位置并固定，所以又称之为“插入式泵”。 按固定装置在泵上的位置和在抽油时泵筒上下移动
还是柱塞移动，可将杆式泵分成定筒式顶部固定杆式泵 图1；定筒式底部固定杆式泵图2；动筒式底部固定杆式 泵图3。
防砂抽油砂在胜利油田的应用
力随柱塞一 同运 动 。
Ｉ ＇ ０ １ ０ 长石的硬度值一般为 Ｉ； ０ ６０其 －７ ２ ； １５ ￣ ８ ４４ — ０ ； ￣７ 他矿物质的硬度值一般小于 Ｈ ２０ Ｖ ０ 。而各油 田普遍
成砂卡 、 砂埋。在油层 中， 石英以石英粉砂的形式存 在 ， 径通 常 在 ０２ ｌ 以下 一 般将 直 径 为 ０ １ 直 ５ｉｌ ｌ ｎ ．
—
０２ ５Ⅲ 的石英 粉 砂称 为 粗 粉砂 ； 径 为 ０ ０ 直 ．５—
长柱 塞 防 砂 抽 油泵 和 长柱 塞 防砂 防 埋抽 油 泵
长柱 塞 总成 短泵筒 总成
图 １
公认 的抽油 泵的磨损 、 卡机 理是 ： 砂 由于柱 塞端 部 一般有 一 个小 的锥 度或 减 径部 位 ， 在柱 塞 上部 与 泵 筒之 间形 成一 个楔形 ， 粒 存在 于其 问 （ 图 １。 砂 见 ） 当柱塞上 行时 ． 由于摩擦 力的作用 ， 楔问砂 粒有 进入
长 柱塞 防砂 抽油泵 和长柱 塞 防砂 防埋抽 油泵 的
原理示 意 图见 图 ２ 图 ３ 、 。
０１ ｍ ． ｍ的石英粉砂称 为细粉砂 ； ０ 直径 为 ００ ｎ ５ｍ ｌ 以下 的石英粉 砂 称 为粘 土。从 勘探 、 发所 取 资 料 开
来看 ． 不同地 区 、 同油层 的不 同直径 的石英 砂 的 比 不 例 往往 是不 同的 。
般为 ６ ０～ｌｏｍ ０ 。
图 ５ 动筒式杆式防砂卡抽油泵
该 类泵 的最 大特点 是 ： 柱塞 固定 ， 而泵筒 做上 下
往复运 动 动 筒 式抽 油 泵 游动 阀在 泵筒 的上 部 ， 塞 上部 柱
DFCYB
随 着 油 田 的 发 展 ， 油 井 出 砂 越 来 越 严 重 ，导 致 了
井 筒 的 液 体 进 入 泵 腔 。下 冲程 时 ，抽 油 杆 带 动 柱 塞 下 行 ，进 油 阀 关 闭 ，泵 腔 体 积减 少 ，压 力增 大 ．上 下 出
油 阀 打 开 ， 此 时 油 液 载 荷 转 移 到 油 管 上 ． 泵 内 的 液
昕示 。
ＤＦ ＣＹＢ 系 列 等 径 式 防 砂 卡 抽 油 泵 具 有 防 砂 埋 、
防砂 磨 、 防 砂 卡 、 寿 命 长 、价 格 便 宜 等 特 点 。采 用 双
固定 凡 尔 减 少 了泵 的 漏 失 ；采 用 不 锈 钢 凡 尔 和凡 尔 罩
减 少 了 凡 尔罩 腐 蚀 断 脱 ；柱 塞 镀 层 采 用 耐 腐 蚀 处 理 技
的 柱 塞 与 泵 筒 之 间 由 于 压 实 作 用 形 成 的 硬 性 挤 压 摩 擦 力 ，有 效 防 止 了 砂 卡 ，延 长 抽 油 泵 的 寿 命 。下 冲 程 时 ，
简 单 ，工 作 性 能 可 靠 等特 点 ，且 不影 响 油 井 洗 井 等 生 产 维 护 ，为 出砂 油 井 的生 产 和 发 展 提 供 了一 种 新 的增
可 靠 等 特 点 ，值 得 推 广 应 用 。 关 键 词 ：抽 油 泵 ； 出砂 ； 防 砂 ； 提 高 采 收 率 ：临 盘 油 田 中 图 分 类 号 ：ＴＥ８ ３ ３ ３ ， 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ： １ ０ —８ ０ （０ ２ ０ — ０ ３０ ０ １０ ９ ２ ０ ） ５０ ５ —２
抽 油 泵 砂 磨 、砂 埋 和 砂 卡 ，严 重 影 响 了油 井 的 正 常生 产 。临 盘 油 田 自引 进 了 ＤＦ ＹＢ 系 列 等 径 式 防 砂 卡 抽 Ｃ 油 泵 以来 ， 后 在 ５ 先 ０口 出砂 油 井 上 进 行 了 防 砂 卡 工 艺 试 验 。试 验 结 果 表 明 ，该 系列 泵 对 于 砂 岩 油 藏 和 粉 细 砂 岩 油 藏 的 出砂 油 井 ，具 有 很 强 的适 应 性 ，解 决 了该 油 田 出砂 油 井 频 繁 卡 泵 而 不 能 正 常 生 产 的 问 题 。与 普
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。
井下作业,井下工具,抽油泵,质量检验
井下作业,井下工具,抽油泵,质量检验随着石油和天然气生产,井下工具的数量不断增加的需要也越来越大。
井下作业工具是配合井下作业而使用的工具。
井下作业工具有抽油泵、封隔器、打捞筒、磨鞋、打捞矛、套管刮削器、防砂工具等。
由于井腐蚀介质及其它因素,井下工具,工作一段时间,一些工具无法修复因质量问题或报废不能继续使用。
因此,井下工具下去之前要进行严格的质量控制。
一、井下作业工具质量检验通则井下作业工具质量检验包括外观检测和性能检测。
1.井下工具的外观检测。
1.1目测。
所有外露非加工表面的防腐漆层均匀牢固,无皱皮、堆积、斑点、气泡及脱落等缺陷。
外露加工表面的防锈情况良好,接箍内外螺纹无损伤、无锈蚀。
各组件无损伤、无裂纹、无毛刺。
橡胶件无咬边老化现象。
镀铬件表面无气泡、气孔、麻点、起皮和碰伤等缺陷。
配合运动件,往复运动手感均匀,运动灵活,无阻滞现象。
1.2尺寸公差检测。
配合面用外径千分尺和内径百分表对内外径进行检测,记录各自的尺寸,符合图纸公差要求。
配合间隙,尺寸都要符合图纸要求。
2.模拟井下工作状态检测。
2.1整体打压试验。
将井下工具装配好后,用试压泵打压,压力一般为20-25MPa,稳压10min,重复三次,不渗不漏为合格,即具备下井条件。
2.2橡胶件油侵试验。
对井下工具使用的橡胶件,要进行油侵试验。
应用柴油模拟井下温度,浸泡72h,然后正反向打压20MPa,胶件不裂口,不起皮为合格。
二、抽油泵质量检验抽油泵主要是由泵筒、柱塞、进油阀(吸入阀或固定阀)、出油阀(排出阀或游动阀)组成。
上冲程时,柱塞下面的下泵腔容积增大,压力减小,进油阀在其上下压差的作用下打开,原油进入下腔,与此同时,出油阀在其上下压差的作用下关闭,柱塞上面的上泵腔内的原油沿油管排到地面。
同理,下冲程时,柱塞压缩进油阀和出油阀之间的原油。
关闭进油阀,打开出油阀,下泵腔原油进入上泵腔。
柱塞一上一下,抽油泵完成了一次循环。
如此周而复始,重复进行循环。
抽油泵
常规抽油泵
杆式泵分类及其代号
顶 部 杆式泵按照固定位置分为： 固 定筒式顶部固定杆式泵(A型) 定 定 定筒式底部固定杆式泵(B型) 杆 筒 动筒式底部固定杆式泵(T型) 式 式 底 杆式泵按照固定装置的型式又 泵 部 可分为： 固 机械式(M型) 定 皮碗式(C型) 厚壁 机械密封（RHAM） 泵筒 皮碗密封（RHAC） 薄壁 机械密封（RWAM） 泵筒 皮碗密封（RWAC） 厚壁 机械密封（RHBM） 泵筒 皮碗密封（RHBC） 薄壁 机械密封（RWBM） 泵筒 皮碗密封（RWBC）
密封锁 套
油管
泵筒总 成
柱塞总 成
常规抽油泵
操作与使用说明
1、杆式泵下井时，首先要将所用的油管清洗， 并用管规通过，不合格的油管剔除； 2、然后将密封套总成随油管一起下至设计深度； 3、最后将内泵(泵筒总成和柱塞总成)随抽油杆一 同下入井中，到位后，上提抽油杆柱，然后迅速 下放，使密封总成定位密封，连接光杆，上提防 冲距，就可以正常工作了。 4、如果泵下井后工作不出油，有可能是防冲距上 提过大，使内泵与密封锁套脱离，此时要重新调 整防冲距，确保工作中内泵与密封锁套密封。 需要检泵时，只需用作业机提升抽油杆就可使内 泵与密封锁套脱离，进而把泵提升到地面上来。
胜利油田抽油泵型号组成
执行标准：
抽油泵执行标准： 国际标准：API Spec 11AX《地下杆式抽油泵及其配 件规范》 国家标准：GB/T 18607《抽油泵及其组件规范》 企业标准：Q/SH1020 1716-2015 《特种抽油泵》
胜利油田抽油泵型号组成
抽油泵分类：
• 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和制造的抽油泵称为常 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，称为特种泵。
耐高温防砂抽油泵在蒸汽驱井组中的应用
主 要 由 固定 柱 塞 、 动 泵 筒 、 属 密 封 环 、 砂 分 液 装 置 、 运 金 分 金 耐 高 温 陶 瓷 泵 在柱 塞 上采 用 双 阀双 保 险结 构 ． 塞 上 的 双游 柱 属 割 缝 筛 管 、 砂 尾 管 等 组 成 沉 动 阀有 ２组 ， 组 采 用 硬 质 合 金 阀 ． 一 组 采 用 陶 瓷 阀 。 由 于材 一 另 ２ １２技 术原 理 ．． 料 比重 大 ， 降速 度 快 ． 高 出油 阀关 闭 速 度 ： 用 陶 瓷 阀 耐高 下 提 利 上 冲程时 ， 筒 随抽油杆 向上运动 ． 简上 游动凡 尔关 闭 ． 温 、 泵 泵 耐腐 蚀 和耐 磨 损 的特 点 ， 提高 泵 的工 作 性 能 和工 作 寿 命 。 油井 内液 体 经 金 属 割 缝 筛 管 进 入 到 泵 简 和 柱 塞 内 ．柱 塞 上 同定 ２３ 技 术 特 点 ＿３
生 产 工 艺措 施 要 求 。
关键 词： 种抽油泵 特
蒸汽驱
结构 设 计
材 料 选择
普 通抽 油 泵 蒸汽 驱 规 模 生 产
齐 ４ ｏ块 经 过 近 ２ ａ的 常规 蒸 汽 吞 吐 开 采 ．已进 入 产 量 快 速 ０ 上 冲程 时 ， 塞 固定 组件 上 行 ． 柱 浮动 阀 座 与 半 球 接 触 形 成 多 递 减 阶 段 。为 进 一 步提 高采 收 率 ， 始 实 施 蒸 汽 驱 试 验 ， 开 目前 转 级 密 封 ， 带 动 浮 环 组 件 上 行 ． 封 段 与 泵 筒 之 间 形 成 多 级 密 封 并 密 入 规 模 化 生 产 阶段 由 于 蒸 汽 驱 开 采 需 长 时 间 连 续 向 油 层 注 入 形 成 抽 力 ． 固定 阀 开启 ． 液 进入 泵 筒 内柱 塞 下 腔 井 高 温 高 压 蒸 汽 ． 油 泵 １ 作 环 境 相 当 复 杂 ． 通 抽 油 泵 经 常 发 生 抽 二 普 下 冲 程 时 ， 塞 同定 组 件 下 行 ． 环 组 件 相 对 上行 ． 动 阀座 柱 浮 浮 砂 卡 、 损 和 腐 蚀 等 现 象 ， 致 泵 效 下 降 ， 用 寿命 缩 短 ． 泵 作 与 半 球 离 开 形 成 通 道 ． 时 固定 阀 关 闭 ． 塞 下 井 液 通 过 导 向块 磨 导 使 检 同 柱
金属隔膜防砂抽油泵的研制与应用
ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｓ ｏ ｆ ｂ ａ ｒｅ ｌ ，ｐ ｌ ｕ ｎ ｇ ｅ ｒ ，ｕ ｐ ｐ ｅ ｒ ｂ ｏ ｎ ｎ ｅ ｔ ，ｕ ｐ ｐ ｅ ｒ ｔ ｒ ａ ｖ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ ｖ ａ ｌ ｖ ｅ ａ ｓ ｓ ｅ ｍｂ ｌ ｙ ，ｌ ｏ ｗ ｅ ｒ ｂ ｏ ｎ ｎ ｅ ｔ ，ｌ ｏ ｗｅ ｒ ｔ ｒ ａ ｖ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ
ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ａ ｖ ａ ｉ ｌ ａ ｂ ｌ ｅ，ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ａ ｌ ｄｉ ａ ｐ ｈ ｒ ａ ｇ ｍ ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｕ ｂ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｐ ｕ ｍｐ ｗａ ｓ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ ． Ｔｈ ｅ ｐｕ ｍｐ
Ｓａ ｎｄ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓｕ ｂｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ Ｐｕ ｍｐ
Ｚ ｈａ ｎ ｇ Ｚｈ ｅ ｎ ｇ ｌ ｕ ・ Ｌ ｉ ｕ Ｙｕ ｎ ｒ ｏ ｎ ｇ ・ Ｌ ｉ Ｈｏ ｎ ｇ ・ Ｚｈ ｏ ｎ ｇ Ｃｈ ａ ｏ Ｗｅ ｉ Ｘｉ ａ ｏ ｍｅ ｉ
ｔ ｈ ｅ ｐ ｕ ｍｐ ｂ ａ ｒ ｒ ｅ ｌ ｂ ｙ ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｃ ｒ ｕ ｄ ｅ ｏ ｉ ｌ ，ｉ ｓ ｏ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｃ ｌ ｅ ａ ｒ ａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｓ ａ ｎ ｄ ｙ ｏ ｉ ｌ ｌ ｆ ｏ ｗ ａ ｎ ｄ ｍｏ ｖ ｉ ｎ ｇ ｐ ａ ｎｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｕ ｍｐ
抽油泵使用说明书
抽油泵使用说明书一、抽油泵简介普通抽油泵又叫深井泵，是有杆泵采油装置中最重要的井下部分。
它是通过抽油杆带动柱塞作上、下往复运动的井下泵。
下井作业时，抽油泵安装在油管柱的下部，沉没在井液中。
通过抽油杆柱传递动力，直接抽汲井内液体。
二、抽油泵的分类抽油泵按其结构和在井中的安装原理不同可分为管式泵和杆式泵两大类。
1、管式泵管式泵又叫油管泵，特点是把外筒、衬套和吸入阀在地面组装好并接在油管下部先下入井中，然后把装有排出阀的活塞用抽油杆通过油管下入泵中。
管式泵结构简单，成本低，在相通油管直径下允许下的泵径较杆式泵大，因而排量大。
但检泵时必须起下油管，修井工作量大，故适用于下泵深度不大，产量较高的井。
2、杆式泵杆式泵又称为插入式泵，其中定筒式顶部固定杆式泵的特点是内外有两个工作筒，外工作筒上装有锥体座和卡簧，下泵时把外工作筒随油管先下入井中，然后装有衬套、活塞的内工作筒接在抽油杆的下端下入到外工作筒中并由卡簧固定。
杆式泵检泵时不需要起出油管，而是通过抽油杆把内筒拔出。
杆式泵检泵方便，但是结构复杂，制造成本高，在相通油管直径下允许下的泵径较管式泵小，适用于下泵深度较大，产量较小的油井。
抽油泵的型式与基本参数漏失量计算值水平井注采一次管柱泵使用说明书辽河石油勘探局总机械厂1．用途水平井注采一次管柱泵适用于大斜度、水平稠油井蒸汽吞吐后直接从油井中抽吸井液，改变了常规抽油泵要等注汽停喷后，起出注汽管柱才能下泵转抽的状况,减少了作业量，充分地利用了热能和有效采油期，防止了油层和井场的污染，达到了增产降耗的目的；正常生产时具有防砂排砂、防气的功能；检泵时，可起到泄油器的作用，且更安全可靠。
2. 结构原理及特点2.1 结构原理该泵游动阀、固定阀均为机械式开启阀,取代了常规式球阀。
环形固定阀在泵体上部，当柱塞放到泵底时，工作光杆上端有一缩径接头置于环形阀当中，留出注汽通道，同时柱塞下部游动阀也与柱塞脱开，形成通道，此时泵上下贯通，即可注汽，转抽时，只需上提杆柱，调好防冲距即可。
三管式防砂抽油泵优化设计
三 管式 防砂 抽 油 泵 主 要 由 外 管 、中 管 、内 管 （ 塞） 柱 、进 油 阀 （ 固定 阀 ） 、出 油 阀 （ 动 阀 ） 游 、
进油 三通 等 部 件 组 成 ，图 １ ａ为 带沉砂 外 管结构 。
２ ．工 作原 理
有 限公 司从 美国 Ｏ Ｌ Ｌ ＩＷＥ Ｌ公 司引 进抽 油泵 技 术 资
料 时 ，外方 提供 了三管 式 防砂抽 油泵技 术 资料 ，随
着 国内油 田含 砂油 井 的增 多 ，新世 纪机 械制造 有 限
公 司对 引进 的三管 式 防砂抽 油泵资 料进 行整理 ，实 施设 计优 化 ，使 其 能 够 在 含 砂 油井 中 长 期 可 靠 工
维普资讯
石 油
一
机
械
１６一 １
Ｃ ＩＡＰＴ Ｏ Ｅ Ｍ Ｍ Ｃ ＩＥ Ｙ ＨＮ Ｅ Ｒ Ｌ Ｕ Ａ ＨＮ Ｒ
２０ ０ ７年
第３ ５卷
第 ９期
．应 用 技 术 ．
三管 式 防砂抽 油 泵 优化 设计
孙 宝 福 王 志 明 牛少 辉 张久 利
力 ，可减少 漏失 。⑧ 外 管 与 中 管 之 间密 封 段 较 长 ，
一
６ ．密封 段
在 间隙相 同条 件 下 ，密封段 长 度越 短越不 易 卡
泵 ，在泵 挂深 度 浅 、产液量 大 或稠 油油 井 中 ，可适
（ ） 三管之 间 间 隙 较 大 ，能 使 较 大 粒 度 的砂 ２
粒 自由通过 ，有效防止砂卡 ； 且砂粒通过时不易磨 损 泵筒 和柱 塞表 面 ，延 长 抽油泵 的使 用 寿命 。
（）三管式 防砂抽 油泵 是利 用大 间隙原则 ， ３ 使砂 粒顺 利 通 过 泵 筒 与 柱塞 之 间 的 间隙 而 防止 砂
长柱塞防砂泵在杏北四-六面积聚驱的应用效果及评价
了普通 整筒泵 不能解决的 出砂井作业后 无法正启机问题 ， 实现 了出砂井 作业启机的正常运行。
闭， 泵 腔容积增 大， 压 力减 小， 在沉 没压力作用下， 井下油液 通过尾管 经 空心连 杆柱带动 柱塞 向下运动 ， 泵腔 内的油液 排到泵的上部 油管 中。 将 原来的 侧向进油 装置 设计成 底部 井油 通道 ， 在 泵下沉 砂装 置的尾管 中 增设 了 一段空心连 杆， 在 空心连 杆的下端 设计了密封装 置， 靠 密封 装置
表２ 与普通加长整筒泵对比
检ＮＮＮ（ ｄ ） Ｉ液 ）ｆ油（ ｔ ）Ｊ 含水（ ％ ） ｆ 泵 效（ ％ ）
长柱 塞防砂卡 泵ｌ ３ ２ ６ ｌ ９ Ｏ １ ９ ． ４
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长柱塞 防砂泵 结构 组成 如图１ 所示 。 长柱 塞防砂 卡抽油 泵 （ 以下简 称 防砂泵 ） 是 近几年开发的一种新 型特种 抽油泵 ， 主要用于出砂油 井的
９ 次。 ２ ０ ０ ６ 年２ ￣６ ３ １ ￣ ｎ ２ Ｙ ｌ １ ８ 日 连 续两次检 泵， 泵 内有砂 ， 冲砂后下 中 ７ ０ 整 筒 泵仍 无法 启机生 产， ２ ０ ０ ６ 年３ 月１ 日下长柱塞 防砂泵 ， 启机 正常生产。 ２ ０ ０ ６ 年７ 月２ ４ ３， １ 该井 因结垢 严重卡 泵转螺杆泵生井次 都与泵 本身 无关 。 这９ １ ３ 井的平 均单井 日 产液 量 １ ． 前 言 １ ｔ ， 平均单 日 产油量９ ． ４ ｔ ， 平均 泵效６ ２ ． ５ ％。 ￣ １ ２ ０ ０ ６ 年７ 月底 ， 已累计生产 随着聚 驱采出液 见聚浓度不断上升 ， 机械强 采力度进 一步加大 ， 抽 ８ ０ ７ ５ ９ ｔ 。 油机井卡 泵随之增多 ， 给 聚驱采油生 产管理带 来诸 多困难 。 尤其 ２ ０ ０ ３ 年 原油２ Ｘ ４ － ４ ４ － Ｐ ４ ２ 井２ ０ ０ １ 年８ 月２ ０ 日 新井下 泵， ２ ０ ０ ４ 年７ 月２ ０ 日 解卡成功 ｛ 以来 ， 由于采 出液见聚 浓度大 幅度 上升， 四一 六面积 聚驱采 油卡泵而 检 ０ ０ ４ 年８ ） ￣ ３ ０ ３ １ 检泵， 下长柱塞防砂泵是 由于检泵时 发现 尾管内有砂， 且 泵井次 大幅 度增多。 ２ ０ ０ ３ 年因卡 泵而检泵 ８ 井次 ， ２ ０ ０ ４ 年因卡 泵检泵 １ ０ ２ 下长柱 塞防砂泵正常生产， Ｅ ｌ 井次， ２ ０ ０ ５ 年因卡 泵检 泵１ ８ 井次 ， ２ ０ ０ ６ 年仅 上半年 因卡 泵而 检泵 ３ ３ 井 下长 柱塞之前下 整筒泵启机未能正常生 产， ０ ｔ ， 日 产油为７ ｔ ， 泵效为４ ８ ． ９ ％ 。 ２ ０ ０ ５ 年４ ￣２ ４ Ｅ ｌ 检泵， 检泵周期 次。 长柱塞防砂 卡泵在现 场应用过程 中， 能够 防止 出砂而 卡泵 或轻度结 产液为８ 为２ ４ ０ 天， 检泵结 果为脱卡 器爪断。 垢 卡泵 ， 解 决普 通整筒泵无法正常启 抽问题。 Ｘ ５ － １ － Ｐ ２ ８ 井２ ０ ０ １ 年１ ０ 月３ ０ ｔ ３ 投产， 到下长柱塞 防砂泵 之前共检 泵 ２ ． 长柱 塞防 砂 泵结 构 及 工作 原 理 ２ ． １ 长柱塞 防砂 泵结构
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
抽油泵
普通抽油泵一结构普通抽油泵主要由泵筒、吸入阀、活塞、排除阀四大部分组成。
按照抽油泵在井下的固定方式，可分为管式泵和杆式泵。
1管式泵管式泵又称油管泵，特点是把外筒、衬套和吸入阀在地面组装好并接在油管下部先下入井中，然后把装有排出阀的活塞用抽油杆通过油管下入泵中。
衬套由材料加工成若干节，衬入外筒内部。
活塞是用无缝钢管制成的中空圆柱体，外表面光滑带有环状沟槽，作用是让进入活塞与衬套间隙的砂粒聚集在沟槽内，防止砂粒磨损活塞与衬套，并且沟槽中存的油起润滑活塞表面的作用。
检泵起泵时为泄掉油管中的油，可采用可打捞的吸入阀（固定阀），通过下放杆柱，让活塞下端的卡扣咬住吸入阀的打捞头，把吸入阀提出。
但是这种泵由于吸入阀打捞头占据泵内空间，使泵的防冲距和余隙容积大，容易受气体的影响而降低泵效。
目前大多数下入管式泵的井，是在油管下部安装泄油器，通过打开泄油器卸掉油管中的油。
在下入大泵的井中，由于活塞直径大于油管内径，不能通过油管下入活塞，采用的方法是先把活塞随油管下入井中，后下入抽油杆柱，利用一个称为脱节器的装置与泵中活塞对接。
管式泵结构简单，成本低，在相同油管直径下允许下入的泵径较杆式泵大，因而排量大。
但检泵时必须起下油管，修井工作量大，故适用于下泵深度不大，产量较高的井。
2杆式泵杆式抽油泵又称为插入泵，其中定筒式顶部固定杆式泵特点是有内外两个工作筒，外工作筒上端装有椎体座及卡簧（卡簧的位置为下泵深度），下泵时把外工作筒随油管先下入井中，然后装有衬套、活塞的内工作筒接在抽油杆的下端下入到外工作筒中并由卡簧固定。
另外还有固定点在泵筒底部的定筒式底部固定杆式泵，以及将活塞固定在底部，由抽油杆带动泵筒上下往复运动的动筒式底部固定杆式泵。
检泵时不需要起出油管，而是通过抽油杆把内工作筒拔出。
杆式泵检泵方便，但结构复杂，制造成本高，在相同的油管直径下允许下入的泵径教管式泵要小，适用于下泵深度较大，产量较小的油井。
目前常规抽油泵存在金属活塞和衬套加工要求高，制造不方便，且易磨损的缺点。
油田井下作业中抽油泵的打捞技术应用
浅析油田井下作业中抽油泵的打捞技术应用【摘要】近几年我国的综合国力和经济水平明显提高，在各行各业中的发展都有了一个质的飞跃和时代的跨越，尤其体现在石油天然气行业，我国在1994年成为了出口石油的大国，石油的生产和交易在我国已经成为世界上的领先者，但是还有相当一部分的技术领域还有大道国际水平，由于我国的地形和地质的差异较大，因此在石油的开发和开采技术上由很大的技术挑战。
本文针对目前石油油田井下作业中抽油泵的打捞技术环节进行了探讨，由于我国的大多是油田的防砂卡抽油泵功能单一，普遍存在沉砂卡泵问题，又由于抽油泵打捞工艺技术是一项工艺复杂且难度大的工艺技术，.本文介绍了抽油泵的打捞工艺方法和注意事项。
【关键词】油田井下作业抽油泵打捞技术分析应用效果石油油田的井下作业是油田勘探开发过程中保证油水井正常生产并且高产的技术手段。
由于我国的地形和地质负责的因素，我国地下埋藏着很多种矿物元素以及原油和天然气，这些都是不可再生资源，是宝贵的地下资源，同时也是国家现代化建设和人民物质文化生活不可缺少的重要资源。
其中地下的石油宝藏，是通过井下作业一系列的施工工艺来开采原油的，但是这些原油长期受到机械设备的施工作业地下油层每时每刻都在发生着变化，逐渐老化，出现各种不同类型的故障，导致油水井不能正常生产，甚至停产。
因此，针对于这些问题必须提出井下维护作业这是油田井下作业的一种，其一是井下开采作业另一种是井下维护作业，使油水井恢复正常生产。
本文主要探讨了进行维护作业，在抽油泵打捞技术的应用上，一直是我国的一项弱区，因此展开对抽油泵打捞技术应用的探讨十分紧迫。
1 在井下作业中抽油泵打捞时经常遇到的问题在油田作业中有很多复杂的程序和工艺安排这样就会大大加强问题出现的频率，井下作业顺利进行的进度会很困难，这里的抽油泵打捞作业同样也是，由于其使用的频率高，作业的环境恶劣出现的问题就会更多，在抽油泵打捞时经常出现一下几种问题。
（1）由于摩擦引起的井下抽油泵打捞难度加大，打捞不稳定且质量差，容易产生落物和连带困难。
抽油泵结构原理简介
一、常规管式泵结构
工作 筒
活塞
游动凡尔 （出油凡尔）
固定凡尔 （进油凡尔）
（一）工作筒
作用：一是压紧衬套； 外管接箍 二是连接固定凡尔和油管。
外管
衬套
常规管式泵级别
泵级 配合间隙 适用条件 （mm）
一级泵 0.02—0.07 含砂少、粘度小的深井 二级泵 0.07—0.12 含砂不多的中深井 三级泵 0.12—0.17 含砂多、粘度大的浅井
管式泵
一.常规管式泵结构
（一）工作筒 （二）活塞 （三）凡尔
二、常规管式泵结 构原理
三、改进泵
（一）双筒式防砂卡泵
（二）反馈泵
(三）CCYB敞开直入 式抽稠泵
上柱塞
（游动）
上泵筒
（固定）
下柱塞
（固定）
下泵筒
（游动）
CCYB敞开直入式抽稠泵
上冲程：强制机械阀
关闭，泵内液体转移 入油管；
下冲程：强制机械阀
凡尔座
与凡尔球 配合完成泵的 吸液与排液。
管式泵
一.常规管式泵结构
（一）工作筒 （二）活塞 （三）凡尔
二、常规管式泵结 构原理
常规管式泵工作原理（一）
液柱压力
活塞上行，游 动凡尔关闭， 固定凡尔打开， 吸液入泵，排 液出井口。
Байду номын сангаас
沉没压力
吸液条件：沉
没压力大于泵内压 力
常规管式泵工作原理（二）
液柱压力
（5）柱塞两端带有刮砂结构，有利于防止砂卡柱塞。
管式泵
一.常规管式泵结构
（一）工作筒 （二）活塞 （三）凡尔
二、常规管式泵结 构原理
三、改进泵
（一）双筒式防砂卡泵
抽油泵失效原因分析与对策
抽油泵失效原因分析与对策【摘要】本文针对抽油泵免修期短的问题，通过采取生产过程分析和现场描述相结合的办法，对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，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】出砂;抽油泵;失效;机理分析;治理措施1 抽油泵结构和正常工作条件普通抽油泵浦大致由抽油泵缸、抽气阀、活塞和排气阀四个部分组成。
在原油开采中，由于地下作业条件的特殊性，抽油泵增加了固定阀、球阀、阀座阀、盖阀等专用设备。
抽油泵的故障通常与这些部件密切相关。
首先，油井抽油泵井需要严格密封，以确保原油在操作过程中的适当吸收和排放。
其次，必须始终保持抽油泵中的全液体液体。
一旦在抽油泵中检测到气体，应立即停止机器并及时清除气体。
否则，抽油泵管可能在高压条件下破裂甚至爆炸。
第三，活塞的有效行程应尽可能长。
在有效活塞行程距离内，在相同条件下，较长的活塞行程可以增加原油的吸收和排放，降低抽油泵送抽油泵的工作频率。
最后，为了防止固定车的冲击，还需要调整反冲距离。
2影响抽油泵工作失效的主要因素及成因分析结合油井生产，定向井和侧钻的数量，以及调整、堵堵和沉降过程的不断变化，地层中因砂矿生产造成的套管损失和套管变化逐渐发生。
抽油泵的工作环境也变得更加复杂。
例如，盖子休息处的柱塞，柱塞上下移动，柱塞沙卡突出。
针对这些问题，原因可归纳如下：一是排油销损坏，导致部分抽油泵在工作后发生故障。
原因主要与材料质量不合格有关。
二是液体流动的流动端，螺纹和泄漏。
特别是，一些油抽油泵本身不符合标准。
在液体流动的洗涤下，螺纹损坏，或者泄漏导致工作失败。
三是解决破坏问题，特别是在开采一些高矿化和含水油井时，容易腐蚀井眼，液体流动大受冲击，导致固定淡水河谷的损失。
据统计，在抽油泵的失效分析中，修复泄漏的主要因素是固定球腐蚀和固定球刺。
抽油泵堵塞问题。
从抽油检查操作的角度来看，沙子、铁屑、橡胶皮、鳞片、砂浆等异物是造成堵塞的主要原因。
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大间隙防砂抽油泵
通过增大泵筒与柱塞之间间隙，使 砂粒自由通过泵筒与柱塞间隙，达到防 止砂卡的目的；为了保证大间隙状况下 的密封，采用了长柱塞、长泵筒结构， 增加了密封段长度。适用于出砂非常严 重的油井。
柱塞表面为带槽结构。
抽油杆 出油阀 长柱塞
固定阀
二、防砂泵使用注意事项 1、了解该井出现砂卡、砂埋情况。 2、了解油井含砂（出砂）情况。 3、 了解所使用抽油泵性能参数。 4、 进行防砂泵的针对性改进。 5、带沉砂尾管防砂泵泵下不能连接筛管、封隔器。 6、配套防砂工具，如砂锚等。
泵筒受力分析示意图
（一）砂卡抽油泵分析
上冲程：将井液向上平移， 液体没有冲刷作用，柱塞上部积 砂与泵筒内涨扩大的缝隙易产生 镶楔现象，易发生砂卡。
下冲程：井液通过柱塞内孔 流向柱塞上部泵腔内，液体有冲刷 作用，柱塞运动方向与砂粒沉积 方向相同，虽然泵筒有变形，发 生砂卡机会比上冲程少。
上冲程 下冲程
泵径
泵筒长 度
冲程
连接油管
连接抽油 杆
最大外径
Φ38 Φ44 1.2m ≤6m Φ57
2-7/8 2-7/8 3-1/2
Φ108
3/4
Φ108
Φ108/114
等径柱塞抽油泵
采用等径柱塞结构，柱塞阀罩、阀副卧在 柱塞孔内，柱塞上端具有刮砂作用，避免砂粒 进入泵筒与柱塞间隙造成砂卡事故。泵筒组件、 作业方式与常规抽油泵相同。
楔型存 砂区
泵筒与柱塞在
工作过程中，相对
位置是偏斜的，会
形成楔型存砂区，
造成砂卡抽油泵。 柱塞上部的缩
径、柱塞开口阀罩 流道槽下部与泵筒 之间环空是积砂的 存储空间，存砂易 造成卡泵。
长柱塞防砂抽油泵
采用长柱塞、短泵筒、侧向进油、环空沉砂结 构，柱塞出油阀罩始终在泵筒外面，可有效避免工作 和停抽时砂粒进入泵筒内，砂粒沿环空沉砂通道进入 沉砂尾管中。
泵径 泵筒长度 冲程 连接油管 连接抽油杆 最大外径
Φ38
2-7/8
Φ108
Φ44 ≤8m ≤6m 2-7/8
3/4
Φ108
Φ57
3-1/2
Φ108
三管式防砂抽油泵
3T高效携砂泵由三个管镶套而成，三管之间间隙 比常规抽油泵间隙大，能够通过较大粒度的砂粒，且 砂粒通过时不易磨损泵筒和柱塞表面；外管、上出油 阀结构与动筒泵相同，外管上下移动，搅拌井液，形 成紊流，砂粒不易沉积；上出油阀在泵筒上部，能够 防止砂粒沉入泵筒，防止砂卡抽油泵。3T高效携砂泵 阀罩采用大流道结构，利于砂粒通过，阀副采用硬质 合金材料，抗冲击、抗Φ38 Φ44 Φ57 Φ70
泵筒长 度
1.2m
冲程
≤6m
连接油管
2-7/8 2-7/8 2-7/8 3-1/2
连接抽油 杆
3/4
7/8
最大外径
Φ89 Φ89 Φ89 Φ108
动筒式防砂泵
泵筒在抽油杆的带动下作往复运动，使油液处于搅动状态， 抽油泵附近砂粒不易沉积；出油阀在泵筒上部，起到挡砂作用， 并有沉砂尾管，可防止砂埋；在上冲程时，泵筒内腔不承受液 柱压力，不会产生内涨变大，使砂粒不易进入泵筒柱塞间隙， 达到防止砂卡的效果。
防砂卡抽油泵
目录 一、防砂卡抽油泵 二、使用注意事项
一、防砂抽油泵介绍
上冲程：游动阀关闭，柱塞上 部泵腔压力大，内涨变形；柱塞下 部泵腔充液（低压腔），压力小， 沉没度对其外压，由于沉没压力小， 变形轻微。
下冲程：柱塞上部、下部压力 相同，泵筒内涨变形一样，柱塞密 封段处泵筒承受压力沿柱塞中间方 向递减。
泵径 泵筒长度 冲程 连接油管 连接抽油杆 最大外径
Φ38
2-7/8
Φ44 ≤8m ≤6m 2-7/8
Φ57
3-1/2
Φ108
3/4
Φ108
Φ108/114
挡沉砂抽油泵
采用了侧向进油，环空沉砂结构，在泵筒上部端口安装挡砂 滑块，适用于经常停井、砂埋严重的油井。
在上冲程转变为下冲程时，挡砂滑块落在泵口，承受液柱压 力，可使柱塞游动阀容易打开，有利于提高泵效，适用于深井。