抽油泵基本状况介绍
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泵挂2000—2800m 柱塞长度4、5、6英尺(1220、1525、1830mm)
印度用抽油泵间隙—3级0.075—0.138mm —4级0.100—0.163mm 油田
N.Kadi Sobhasan Jotana Nandasan Linch
泵挂m
比重 粘度
900-1200
0.95 45℃-775 75℃-136
38.10 44.45 50.80 57.15 63.50 69.85
1.63 2.23 2.91 3.68 4.55 5.50
14.67 20.07 26.19 33.12 40.95 49.50
19.56 26.76 34.92 44.16 54.60 66.0
24.45 33.45 43.65 55.20 68.25 82.5
二、抽油泵基本情况
抽油泵泵径:Φ28、Φ32、Φ38、Φ44、Φ51、 Φ57、 Φ63、Φ70、Φ83、Φ95、
Φ120、Φ140
基 本 泵 径 泵常数 理论产量 3米3次 m3/d m3/d 理论产量 3米4次 m3/d 理论产量 5米3次 m3/d 理论产量 5米4次 m3/d 千米液柱 重量 Kg
四、抽油泵质量问题分析
1、抽油泵工况分析:
# 抽油泵工作环境差:砂、气、酸、盐。 # 泵筒受力状况复杂:轴向交变载荷,内外压差频繁变化。
# 阀副开闭频繁,阀罩冲击载荷大。
2、抽油泵零件失效形式: # 磨损;
# 腐蚀;
# 疲劳; # 机械破坏(断裂)、机械故障。
3、抽油泵易损零件:
#
泵筒、柱塞:泵筒柱塞为密封摩擦副,损坏形式提高:硬
1级间隙:0.025—0.088mm; 2级间隙:0.050—0.113mm; 3级间隙:0.075—0.138mm; 4级间隙:0.100—0.163mm; 5级间隙:0.125—0.188mm。
API规范中对抽油泵 间隙未做规定,根据 油井工况自行确定。
根据美国OIL WELL公司的理论:柱塞与泵筒为非接触式往复运动的 间隙密封,虽会产生一定的漏失量,但能够起到润滑和冷却的作用;在 大多数情况下,2-5%的漏失会达到较好的润滑作用。 通过天津大学进行的柱塞与泵筒的摩擦试验知道:干摩擦的磨损量 是湿摩擦磨损量的3倍以上。漏失可延长柱塞泵筒摩擦副的磨损的寿命。
提高抽油泵泵效的措施: 采用长冲程、低冲次的工作制度:有利于泵筒充满原 油,减少冲程损失所占的比例。 对于深井应进行油管锚定,含气油井使用气锚,稠油 油井采取降粘措施。 合理优化设计抽油杆杆柱组合。 合理选择泵径,选用适宜油井状况的抽油泵。 合理设计泵挂深度。
合理调节防冲距。
六、定货时用户请注明
泵效损失
漏失量m3/d
泵效损失
漏失量m3/d
泵效损失
抽油泵漏失量与泵效关系计算 Φ57 泵
冲程X冲次m.min 9 12 15
理论排量m3/d
2# 间隙 3# 间隙 4# 间隙
漏失量m3/d
33.25
1.61% 2.92% 4.85%
44.33
0.536 1.21% 0.979 2.19% 1.613 3.64%
脱接器示意图
6、抽油泵配套泄油器
目前常用泄油器:
撞击泄、爆破泄、滑套泄。
三、抽油泵代号表示方法
抽油泵代号用下述形式表示 □ — □ □ □-□□ 特种抽油泵代号
标称柱塞长度(m) 标称泵筒长度(m)
泵 型
标称泵径
标称油管尺寸
1、标称油管尺寸: 20(23/8英寸油管(外径60.3mm));
25(27/8英寸油管(外径73.0mm));
泵筒硬化方式、长度。 (或注明冲程长度和防冲距长度)。 柱塞密封段长度(不注明,按1220mm生产)。
是否带防砂槽(不注明,按带防砂槽供货)。
阀副材料(不注明,按高铬不锈钢材质配置)。 间隙级别(不注明,按2级间隙供货)。 其它要求。
抽油泵产品订货单
订单号:
订货单位 规格名称 泵筒长度 泵筒硬化形式 柱塞长度 基本项 柱塞槽 阀球、阀座材质 相关要求 供货单位 冲程m 油井含砂% 选 项 油井含气 抽油泵 砂卡、砂埋情况 油井腐蚀情况 泵挂m 砂粒粒度 井液粘度mPa.s 供货日期 4.5m 5.1m 6.3m 7.2m 镀铬 渗碳 1220mm 1525mm 1830mm 间隙级别 其它: 订货数量 8.2 m 9.0m 9.8m
泵常数=冲程为1米,每分钟冲次为1次的情况下的理论日产量。 泵理论日产量=泵常数X冲程X冲次。
3、泵型: 金属柱塞厚壁泵筒管式泵用“TH”表示;
金属柱塞厚壁泵筒杆式泵用“RH”表示,有RHAM、RHBM、
RHAM-AC等多种 如:25—175TH7.2-1.2-1.2、25—150RHAM7.2-1.2-1.2
化层的脱落、表面划伤、表面疲劳、化学腐蚀。
解决方法: # 提高泵筒内孔、柱塞外表的硬化处理质量:硬度、硬层厚度、 硬层致密度。 # 提高泵筒柱塞原材料的质量,如细化晶粒并分布均匀,提高泵 筒芯部硬度。
# 阀副:受液柱冲击,液体中的砂粒在高速液流的携带下,向阀 副表面冲击,造成表面发生轻微变形,在长期的工作过程中,发 生破坏。
解决方法:
提高阀副的质量:表面粗糙度、位置度;
根据井况使用不同材质的阀副; 提高阀球、阀座密封面的精度,阀罩与阀座密封面的精度;
增加流道,改变阀副承受的冲击力。
# 出油阀罩断裂:阀罩承受液柱的冲击和阀球的撞击作用,
易发生疲劳、冲击破坏。
解决方法: 改进阀罩结构设计,提高强度,减少应力集中; 使用性能优良的材质,并进行相应的热处理。
1500-1800
0.89-0.82 40℃-39 70℃-5
1500-1800 1500-2000 18002000
0.84 40℃15-20 0.89 70℃-10 0.89-84 40℃15-20
柱塞长度4英尺(1220mm), 泵挂处温度80—120℃。
抽油泵漏失量与泵效关系计算 Φ38 泵
五、影响抽油泵泵效的因素
抽油泵的漏失、阀副关闭滞后造成的损失;
上冲程时,抽油杆柱伸长造成的冲程损失;
下冲程时,抽油泵泵腔产生的高压对抽油杆柱造成压缩或 弯曲变形造成的冲程损失,油管承受液柱重量产生伸长造成的
冲程损失;
原油粘度、井斜等造成的抽油杆行程滞后于抽油机行程产 生的损失; 由于含气、油稠、沉没度低、冲次高造成的泵筒未充满。
漏失量m3/d
泵效损失
抽油泵漏失量与泵效关系计算 Φ44 泵
冲程X冲次m.min 9 12 15
理论排量m3/d
2# 间隙 3# 间隙 4# 间隙
漏失量m3/d
20.11
2.07% 3.79% 6.24%
26.82
0.417 1.55% 0.763 2.84% 1.256 4.68%
33.52
1.24% 2.28% 3.75%
冲程X冲次m.min 9 14.76 2.44% 4.43% 7.25% 12 19.68 0.36 1.83% 0.655 3.33% 1.07 5.44% 1.46% 2.66% 4.35% 15 24.60
理论排量m3/d
2# 间隙 3# 间隙 4# 间隙
漏失量m3/d
泵效损失
漏失量m3/d
泵效损失
55.41
0.97% 1.77% 2.91%
泵效损失
漏失量m3/d
泵效损失
漏失量m3/d
泵效损失
5、抽油泵自由冲程
指柱塞在泵筒内上下端点之间的行程距离:
1、杆式泵:指拉杆拉出泵筒的长度。 2、管式泵:泵筒长度-柱塞密封段长度+(200~500)mm。 3、带脱接器管式泵: 在泵筒接箍处脱接:泵筒长度-柱塞组件长度-300mm。 在泵筒上部油管内脱节:泵筒长度-柱塞密封段长度+200mm。 自由冲程≥ 实际冲程+实际防冲距
代号 泵径mm 泵常数m3/d 112 28.58 0.92 125 31.75 1.14 150 38.1 0 1.64 175 44.45 2.23
200 50.80 2.92
225 57.15 3.69
250 63.50 4.56
275 69.85 5.51
325 82.55 7.70
375 95.25 10.26
印尼用抽油泵间隙 — 0.125-0.188 0.254-0.317mm 柱塞长度3英尺(915mm),泵挂不大于1200m
叙利亚用抽油泵间隙 — 0.125-0.188,柱塞长度2英尺(610mm)
(加拿大)泛华公司用泵间隙 —2级0.050—0.113mm —3级0.075—0.138mm —5级0.125—0.188mm
柱塞有带防砂槽、不带防砂槽(光杆柱塞)两种,
API SPEC 11AX规范为不带防砂槽。
柱塞示意图
3、抽油泵阀副有四种材料:
高铬不锈钢(常规)
硬质合金(比重大、综合性能优良,其中有WC\TiC\NiC材料) 陶瓷(耐腐蚀性好、无磁) 司太立合金(国外常用)
可以根据要求进行配置。
4、 抽油泵泵筒柱塞间隙有5级(API规范 中没有规定)
抽油泵基本状况介绍Fra bibliotek一、抽油泵现行相关标准如下: API SPEC 11AX 《抽油泵及其组件规范》 第11版 GB/T18607-2001 《抽油泵及其组件规范》 等效采用了 11AX第10版,增加了附录A“金属柱塞与泵筒配合间隙”、
附录B“配合间隙最大漏失量推荐值”、附录C“泵总成密封性
能试验压力推荐值”。 SY/T5143 《组合泵筒管式结构及主要零件基本尺寸》 (已作废,标准中的一些结构尺寸仍在应用) SY/T5188 《抽油泵维护与使用推荐作法》
前面2位数字为油管代号、后3位数字为抽油泵泵径代号,字
母T:管式泵代号,R:杆式泵代号,H:厚壁泵筒(6.35mm), M:机械支承,C:皮碗支承,A:支承位置在顶部,B:支承位置
在底部,字母后边的数字为:泵筒长度、柱塞密封段长度、加长
接箍/短节总长。国内常用管式泵固定阀与泵筒连接在一起,代号
中无支承代号,一般不用加长短节。
32.6 44.6 58.2 73.6 91 110
1133 1548 2025 2559 3165 3825
抽油泵类型:
管式泵: 杆式泵: 顶部固定、底部固定、动筒杆式泵 机械密封、皮碗密封、机械皮碗联合密封) 特种抽油泵: 系列防砂泵、 系列悬挂泵(正悬挂、倒置泵)、 抽油泵规格类型多 样,根据井况、工 系列抽稠泵、系列防气泵、 况进行选择使用。 系列防腐泵、斜井泵、 其他(双作用泵、分采泵)等。 抽油泵结构,硬化方式、间隙、阀副、密封段长度等参数的合理 选择,是保障抽油泵使用可靠性的关键,是减少抽油泵事故、延长检泵 周期的主要因素之一。
610 mm 915mm 带槽 不带槽
不锈钢(常规) 硬质合金
其它
填 写 联系人 审 批 联系电话 日期
1、抽油泵泵筒硬化方式有镀铬、渗碳两种; 泵筒最大长度10.5米;
泵筒壁厚有6.35mm(常规)、8mm(加厚)两种。
镀铬硬度HRC66—72,厚度0.08mm; 渗碳硬度HRC58—66,厚度0.6—1.0mm。 2、柱塞硬化方式为合金粉喷焊、镀铬; 常规柱塞密封段长度1220mm; 可以根据油井井况制造密封段长度为610mm、915mm、 1525、1830mm的柱塞; 生产的长柱塞最大长度为8000mm。
30(31/2英寸油管(外径88.9mm))。 油管外径和代号:
标称油管尺寸代号 油管外径mm API油管规格
15 48.3 1.900
20 60.3 2-3/8
25 73.0 2-7/8
30 88.9 3-1/2
35 101.6 4
40 114.3 4-1/2
2、标称泵径: 150(11/2英寸(38.10mm)); 175(13/4英寸(44.45mm)); 225(21/4英寸(57.15mm)); 275(23/4英寸(69.85mm)); 375(33/4英寸(95.25mm))。 抽油泵泵径及其代号、泵常数:
印度用抽油泵间隙—3级0.075—0.138mm —4级0.100—0.163mm 油田
N.Kadi Sobhasan Jotana Nandasan Linch
泵挂m
比重 粘度
900-1200
0.95 45℃-775 75℃-136
38.10 44.45 50.80 57.15 63.50 69.85
1.63 2.23 2.91 3.68 4.55 5.50
14.67 20.07 26.19 33.12 40.95 49.50
19.56 26.76 34.92 44.16 54.60 66.0
24.45 33.45 43.65 55.20 68.25 82.5
二、抽油泵基本情况
抽油泵泵径:Φ28、Φ32、Φ38、Φ44、Φ51、 Φ57、 Φ63、Φ70、Φ83、Φ95、
Φ120、Φ140
基 本 泵 径 泵常数 理论产量 3米3次 m3/d m3/d 理论产量 3米4次 m3/d 理论产量 5米3次 m3/d 理论产量 5米4次 m3/d 千米液柱 重量 Kg
四、抽油泵质量问题分析
1、抽油泵工况分析:
# 抽油泵工作环境差:砂、气、酸、盐。 # 泵筒受力状况复杂:轴向交变载荷,内外压差频繁变化。
# 阀副开闭频繁,阀罩冲击载荷大。
2、抽油泵零件失效形式: # 磨损;
# 腐蚀;
# 疲劳; # 机械破坏(断裂)、机械故障。
3、抽油泵易损零件:
#
泵筒、柱塞:泵筒柱塞为密封摩擦副,损坏形式提高:硬
1级间隙:0.025—0.088mm; 2级间隙:0.050—0.113mm; 3级间隙:0.075—0.138mm; 4级间隙:0.100—0.163mm; 5级间隙:0.125—0.188mm。
API规范中对抽油泵 间隙未做规定,根据 油井工况自行确定。
根据美国OIL WELL公司的理论:柱塞与泵筒为非接触式往复运动的 间隙密封,虽会产生一定的漏失量,但能够起到润滑和冷却的作用;在 大多数情况下,2-5%的漏失会达到较好的润滑作用。 通过天津大学进行的柱塞与泵筒的摩擦试验知道:干摩擦的磨损量 是湿摩擦磨损量的3倍以上。漏失可延长柱塞泵筒摩擦副的磨损的寿命。
提高抽油泵泵效的措施: 采用长冲程、低冲次的工作制度:有利于泵筒充满原 油,减少冲程损失所占的比例。 对于深井应进行油管锚定,含气油井使用气锚,稠油 油井采取降粘措施。 合理优化设计抽油杆杆柱组合。 合理选择泵径,选用适宜油井状况的抽油泵。 合理设计泵挂深度。
合理调节防冲距。
六、定货时用户请注明
泵效损失
漏失量m3/d
泵效损失
漏失量m3/d
泵效损失
抽油泵漏失量与泵效关系计算 Φ57 泵
冲程X冲次m.min 9 12 15
理论排量m3/d
2# 间隙 3# 间隙 4# 间隙
漏失量m3/d
33.25
1.61% 2.92% 4.85%
44.33
0.536 1.21% 0.979 2.19% 1.613 3.64%
脱接器示意图
6、抽油泵配套泄油器
目前常用泄油器:
撞击泄、爆破泄、滑套泄。
三、抽油泵代号表示方法
抽油泵代号用下述形式表示 □ — □ □ □-□□ 特种抽油泵代号
标称柱塞长度(m) 标称泵筒长度(m)
泵 型
标称泵径
标称油管尺寸
1、标称油管尺寸: 20(23/8英寸油管(外径60.3mm));
25(27/8英寸油管(外径73.0mm));
泵筒硬化方式、长度。 (或注明冲程长度和防冲距长度)。 柱塞密封段长度(不注明,按1220mm生产)。
是否带防砂槽(不注明,按带防砂槽供货)。
阀副材料(不注明,按高铬不锈钢材质配置)。 间隙级别(不注明,按2级间隙供货)。 其它要求。
抽油泵产品订货单
订单号:
订货单位 规格名称 泵筒长度 泵筒硬化形式 柱塞长度 基本项 柱塞槽 阀球、阀座材质 相关要求 供货单位 冲程m 油井含砂% 选 项 油井含气 抽油泵 砂卡、砂埋情况 油井腐蚀情况 泵挂m 砂粒粒度 井液粘度mPa.s 供货日期 4.5m 5.1m 6.3m 7.2m 镀铬 渗碳 1220mm 1525mm 1830mm 间隙级别 其它: 订货数量 8.2 m 9.0m 9.8m
泵常数=冲程为1米,每分钟冲次为1次的情况下的理论日产量。 泵理论日产量=泵常数X冲程X冲次。
3、泵型: 金属柱塞厚壁泵筒管式泵用“TH”表示;
金属柱塞厚壁泵筒杆式泵用“RH”表示,有RHAM、RHBM、
RHAM-AC等多种 如:25—175TH7.2-1.2-1.2、25—150RHAM7.2-1.2-1.2
化层的脱落、表面划伤、表面疲劳、化学腐蚀。
解决方法: # 提高泵筒内孔、柱塞外表的硬化处理质量:硬度、硬层厚度、 硬层致密度。 # 提高泵筒柱塞原材料的质量,如细化晶粒并分布均匀,提高泵 筒芯部硬度。
# 阀副:受液柱冲击,液体中的砂粒在高速液流的携带下,向阀 副表面冲击,造成表面发生轻微变形,在长期的工作过程中,发 生破坏。
解决方法:
提高阀副的质量:表面粗糙度、位置度;
根据井况使用不同材质的阀副; 提高阀球、阀座密封面的精度,阀罩与阀座密封面的精度;
增加流道,改变阀副承受的冲击力。
# 出油阀罩断裂:阀罩承受液柱的冲击和阀球的撞击作用,
易发生疲劳、冲击破坏。
解决方法: 改进阀罩结构设计,提高强度,减少应力集中; 使用性能优良的材质,并进行相应的热处理。
1500-1800
0.89-0.82 40℃-39 70℃-5
1500-1800 1500-2000 18002000
0.84 40℃15-20 0.89 70℃-10 0.89-84 40℃15-20
柱塞长度4英尺(1220mm), 泵挂处温度80—120℃。
抽油泵漏失量与泵效关系计算 Φ38 泵
五、影响抽油泵泵效的因素
抽油泵的漏失、阀副关闭滞后造成的损失;
上冲程时,抽油杆柱伸长造成的冲程损失;
下冲程时,抽油泵泵腔产生的高压对抽油杆柱造成压缩或 弯曲变形造成的冲程损失,油管承受液柱重量产生伸长造成的
冲程损失;
原油粘度、井斜等造成的抽油杆行程滞后于抽油机行程产 生的损失; 由于含气、油稠、沉没度低、冲次高造成的泵筒未充满。
漏失量m3/d
泵效损失
抽油泵漏失量与泵效关系计算 Φ44 泵
冲程X冲次m.min 9 12 15
理论排量m3/d
2# 间隙 3# 间隙 4# 间隙
漏失量m3/d
20.11
2.07% 3.79% 6.24%
26.82
0.417 1.55% 0.763 2.84% 1.256 4.68%
33.52
1.24% 2.28% 3.75%
冲程X冲次m.min 9 14.76 2.44% 4.43% 7.25% 12 19.68 0.36 1.83% 0.655 3.33% 1.07 5.44% 1.46% 2.66% 4.35% 15 24.60
理论排量m3/d
2# 间隙 3# 间隙 4# 间隙
漏失量m3/d
泵效损失
漏失量m3/d
泵效损失
55.41
0.97% 1.77% 2.91%
泵效损失
漏失量m3/d
泵效损失
漏失量m3/d
泵效损失
5、抽油泵自由冲程
指柱塞在泵筒内上下端点之间的行程距离:
1、杆式泵:指拉杆拉出泵筒的长度。 2、管式泵:泵筒长度-柱塞密封段长度+(200~500)mm。 3、带脱接器管式泵: 在泵筒接箍处脱接:泵筒长度-柱塞组件长度-300mm。 在泵筒上部油管内脱节:泵筒长度-柱塞密封段长度+200mm。 自由冲程≥ 实际冲程+实际防冲距
代号 泵径mm 泵常数m3/d 112 28.58 0.92 125 31.75 1.14 150 38.1 0 1.64 175 44.45 2.23
200 50.80 2.92
225 57.15 3.69
250 63.50 4.56
275 69.85 5.51
325 82.55 7.70
375 95.25 10.26
印尼用抽油泵间隙 — 0.125-0.188 0.254-0.317mm 柱塞长度3英尺(915mm),泵挂不大于1200m
叙利亚用抽油泵间隙 — 0.125-0.188,柱塞长度2英尺(610mm)
(加拿大)泛华公司用泵间隙 —2级0.050—0.113mm —3级0.075—0.138mm —5级0.125—0.188mm
柱塞有带防砂槽、不带防砂槽(光杆柱塞)两种,
API SPEC 11AX规范为不带防砂槽。
柱塞示意图
3、抽油泵阀副有四种材料:
高铬不锈钢(常规)
硬质合金(比重大、综合性能优良,其中有WC\TiC\NiC材料) 陶瓷(耐腐蚀性好、无磁) 司太立合金(国外常用)
可以根据要求进行配置。
4、 抽油泵泵筒柱塞间隙有5级(API规范 中没有规定)
抽油泵基本状况介绍Fra bibliotek一、抽油泵现行相关标准如下: API SPEC 11AX 《抽油泵及其组件规范》 第11版 GB/T18607-2001 《抽油泵及其组件规范》 等效采用了 11AX第10版,增加了附录A“金属柱塞与泵筒配合间隙”、
附录B“配合间隙最大漏失量推荐值”、附录C“泵总成密封性
能试验压力推荐值”。 SY/T5143 《组合泵筒管式结构及主要零件基本尺寸》 (已作废,标准中的一些结构尺寸仍在应用) SY/T5188 《抽油泵维护与使用推荐作法》
前面2位数字为油管代号、后3位数字为抽油泵泵径代号,字
母T:管式泵代号,R:杆式泵代号,H:厚壁泵筒(6.35mm), M:机械支承,C:皮碗支承,A:支承位置在顶部,B:支承位置
在底部,字母后边的数字为:泵筒长度、柱塞密封段长度、加长
接箍/短节总长。国内常用管式泵固定阀与泵筒连接在一起,代号
中无支承代号,一般不用加长短节。
32.6 44.6 58.2 73.6 91 110
1133 1548 2025 2559 3165 3825
抽油泵类型:
管式泵: 杆式泵: 顶部固定、底部固定、动筒杆式泵 机械密封、皮碗密封、机械皮碗联合密封) 特种抽油泵: 系列防砂泵、 系列悬挂泵(正悬挂、倒置泵)、 抽油泵规格类型多 样,根据井况、工 系列抽稠泵、系列防气泵、 况进行选择使用。 系列防腐泵、斜井泵、 其他(双作用泵、分采泵)等。 抽油泵结构,硬化方式、间隙、阀副、密封段长度等参数的合理 选择,是保障抽油泵使用可靠性的关键,是减少抽油泵事故、延长检泵 周期的主要因素之一。
610 mm 915mm 带槽 不带槽
不锈钢(常规) 硬质合金
其它
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1、抽油泵泵筒硬化方式有镀铬、渗碳两种; 泵筒最大长度10.5米;
泵筒壁厚有6.35mm(常规)、8mm(加厚)两种。
镀铬硬度HRC66—72,厚度0.08mm; 渗碳硬度HRC58—66,厚度0.6—1.0mm。 2、柱塞硬化方式为合金粉喷焊、镀铬; 常规柱塞密封段长度1220mm; 可以根据油井井况制造密封段长度为610mm、915mm、 1525、1830mm的柱塞; 生产的长柱塞最大长度为8000mm。
30(31/2英寸油管(外径88.9mm))。 油管外径和代号:
标称油管尺寸代号 油管外径mm API油管规格
15 48.3 1.900
20 60.3 2-3/8
25 73.0 2-7/8
30 88.9 3-1/2
35 101.6 4
40 114.3 4-1/2
2、标称泵径: 150(11/2英寸(38.10mm)); 175(13/4英寸(44.45mm)); 225(21/4英寸(57.15mm)); 275(23/4英寸(69.85mm)); 375(33/4英寸(95.25mm))。 抽油泵泵径及其代号、泵常数: