提高杆式泵泵效方法的探讨

提高杆式泵泵效方法的探讨

摘要】杆式泵在石油开采中具有适应性强、诊断

简单、泵挂深度大和耐高温等众多优点；加之成本低廉，应用性强，在泵井的实际开采中具有广阔的发展前景。本文根据延长油

田的实际发展情况，就杆式泵在延长油田的实际开发过程中产生

的一系列问题进行探讨，并提出提高泵效的多种方法，以供参

考。

关键词】杆式泵；泵效方法；延长油田

0.引言

自20 实际80 年代以来，中国的石油开采行业得到了迅

猛的发展。延长油田作为中国大陆勘探最早的油田，它采用自然能量开发，在地质工作的不断深入和油层改良工艺的不断优化中，快速向前发展。杆式泵的采油方式，提高油井的出产效率的同时节省了成本，在延长油田的开采中应用的较为广泛。杆式泵在延长油田的实际生产中，提高效益的同时仍旧存在着问题，值得探讨。

1.杆式泵结构简介

杆式泵被广泛应用于中小排量的小泵深抽油井中，延长

油田油区的埋藏深度在200m-3000m 之间，深度较大，且其地质构造属于典型的低渗透油藏，适合杆式泵工艺进行深井

作业。

杆式泵抽油泵主要是由杆式泵和密封的支撑接头两部 分构成。其工作过程是：按照设计采油的要求，将密封的支 撑接头沿油管，与井下的泵挂相连接，随后，抽油泵的抽油 管柱进入井底的油管，锁定并坐封与油管相连接的密封支撑 接头。再经过防冲距的调整，进行憋压和试抽，抽取成功，

可反复进行抽取作业。杆式泵结构简图，如图 1：

2. 影响杆式泵在延长油田石油开采中效果的主要因素

延长油田的石油区块主要分布在鄂尔多斯――榆林这

大鄂尔多斯盆地，其地表呈西向单斜走向。在低渗透的油

件中，致密性的油层、岩性多变、油层埋藏深的特点给 石油的开采中带来了极大的困难。在杆式泵的具体运用中，

低于75 C 的油层温度，过高的含水量，底层水矿化渗透率在

的因素： 2.1 抽汲液的温度、粘度、气体和密度对泵效的影响 延长油田油区的温度低、粘度大、气体多、油性密度大

等因素，影响着深井泵效的沉没度。 延长油田低于75 C 的油 层温度，过高的含水量，底层水矿化渗透率在 0.1--10X 10-3

卩m2、底层水矿化度小于15000mg/L 等因素给杆式泵的正常

0.1--10 X 10-3 卩 m2、 底层水矿化度小于 15000mg/L 等因素。 在实际的开采过程中， 给杆式泵带来了严重的影响。在延长 油田杆式泵的运用中， 影响杆式泵开采效果主要有三个方面

运作增加了外力的负荷。在一定的范围内，高沉没度可以增大泵吸入口的压力，减少泵的漏失。但是，若泵的沉没度过高，引起泵口气体分离过大，泵的充满系数减小，反而引起泵效的降低。

2.2长冲程对杆式泵的损伤延长油田属于漏斗式的结构，在具

体的开采中，杆式泵

需要通过延长泵程来获得较大的原油产液。而上下冲程油杆、油管受到交变的载荷所产生的压力差的影响，在冲程延长的过程中，往往会使得柱塞冲程和光杆冲程之间产生移位，一般来讲，下泵的深度越大，泵的直径也越大，在冲程

，管道所受到的压力也更大，对于杆式泵的损伤度也更大。

2.3杆式泵维护不当产生的漏失

在延长油田推广的杆式泵中，降低泵效最主要的原因是

泵外、内工作筒结合面的密封不严所导致的。随着使用时间的加长，弹簧卡爪与停止体锁扣部位之间不可避免地存在着间隙。除此之外，在延长油田采用的杆式泵抽油工艺中，杆式泵主要还存在着游动凡而罩易断裂磨损的问题，球座端面易漏刺、紧锁装置密封不可靠与的应用问题，杆式泵故障的频繁发生直接导致油井发生维护性费用居高不下的严重后果。[1]

3.提高延长油田泵效的技术措施

延长油田的实际作业情况较难发生改变，故从杆式泵的

维修与检测中提高杆式泵的使用寿命更为合理，可以采取如

的方法提高杆式泵泵效：

3.1 采用双级密封延长油田之前使用的泵锥面是单级密封的形

式，单级密

封的形式使主密封和辅助密封不能很好的发挥作用。因此。

在单级密封的基础上增加一圈柱面密封结构而形成双级密封。外工作筒的安装要注意考虑锁扣部位和弹簧卡爪之间的空隙，充分计算后，增加一段光滑的圆柱筒，外工作筒的相应位置上，配合支撑环下部的

光滑圆柱孔，增加一段光滑圆柱。在外工作筒和内工作筒运行时，为了充分发挥主密封和辅助密封的作用，一般在圆柱的槽内镶3 条聚四氟乙烯密封盘根，在圆柱面上开3 个环形槽。为了防止延长油田的杆式泵在工作时，筒内的停止体圆柱密封段会支撑外工作筒的运作，使二级密封发挥作用[2] 。

3.2 增强工作筒间的锁定延长油田油区的温度低、粘度大、

气体多、油性密度大，

在杆式泵工作时，应当增强工作筒的锁定，才能更好地进行石油开采的工作，提升被弹簧卡抓所牵引着的内工作筒的力量。

增强内外筒之间的锁定有两个方法，一是通过增加弹簧

爪的强度去增加锁紧力。二是增大锁扣部位接触面与弹簧

爪的倾斜角，不改变锁紧力。根据延长油田泵深度、泵型

及井下具体情况的不同，将倾斜角控制在60°以内，以免倾斜角过大而引起提力不易控制、锥面间存在漏失的情况发生。

3.3采用分体式凡而罩延长油田开采结构较为复杂，属于漏斗

式的结构，在具

体的开采中，杆式泵需要通过延长泵程来获得较大的原油产液。因此，对凡尔罩的维护显得相当重要。分体式凡尔罩主要功能是通过梅花形挡板将出油腔与Ks 球腔分离。在提高凡尔罩自身的承载杆式泵的能力时，一般采用的方法是将其壁厚由4.5 mm 增加至7.0mm ，使凡尔罩在起跳的时候，不进入出油腔，不直接接触凡尔罩的出油端面，解决凡尔罩和凡尔球的频繁碰撞而产生的损耗。

3.4阀座密封端面添加紫铜垫圈并涂厌氧胶

在延长油田抽油泵的使用中，杆式泵的维护工作非常重

要。由于端面的密封性不严实所导致的阀座端面的刺漏现象也是时有发生。可以采用一些小配置来提高端面的密封性。

比如说紫铜垫圈，它塑性好、材质软，在阀座顶紧压实后，迅速塑性变形，而使得厌氧胶固化，从而提高了阀座端面的密封性[3] 。