雙進(jìn)油重球泵的研制和應(yīng)用

趙天錄

（新疆油田分公司 百口泉采油廠，新疆 克拉瑪依 834011）

1 引言

水平井供液足、產(chǎn)量大，具有良好的增產(chǎn)效果，是目前原油（稠油）開(kāi)采的發(fā)展趨勢(shì)，但由于水平井的井身存在較大的傾斜以及稠油熱采工藝需要，要求所用的抽油泵必須可以抽油、注蒸汽，排量滿足供液要求，泵體長(zhǎng)度要短以適應(yīng)井筒抗彎要求，但可供選擇的抽油泵類(lèi)型不多。

2 前期稠油水平井用抽油泵的缺點(diǎn)

目前稠油水平井大都選用長(zhǎng)柱塞注抽兩用泵，該泵可達(dá)到下一趟管柱進(jìn)行注汽、抽油的目的，但該泵排量極不穩(wěn)定，泵效很低，使用壽命短，需要頻繁修井、換泵才能維持生產(chǎn)。

該泵在泵筒上開(kāi)有注氣孔，上提柱塞至泵口，依靠長(zhǎng)柱塞密封注汽孔就可以抽油；下放柱塞至泵底，露出注氣孔就可注氣。該泵注汽孔的位置離泵筒上端很短，且工作時(shí)活塞始終伸出泵筒，對(duì)于易出砂的稠油水平井，泵筒上端的磨損比較嚴(yán)重，因此密封效果極差。另外，當(dāng)泵下在井斜位置工作時(shí)，該泵進(jìn)油閥（固定閥）的閥球沿閥罩斜面滾落，造成關(guān)閉滯后，泵筒內(nèi)部分原油漏失，而且由于沉沒(méi)度較低，脫氣嚴(yán)重，抽油泵容易氣鎖，降低了泵效。

3 研究改進(jìn)的主要內(nèi)容

3.1 研究分析

該泵改進(jìn)的關(guān)鍵在于合理確定泵的總體長(zhǎng)度和注汽孔位置：泵筒過(guò)長(zhǎng)會(huì)超過(guò)井斜曲率要求，工作時(shí)泵筒會(huì)彎曲卡泵；泵筒太短，又不能保證活塞上沖程時(shí)對(duì)注汽孔的密封。

分析抽油泵的工作狀況，我們認(rèn)為這種泵下沖程時(shí)上、下泵筒同時(shí)密封，而上沖程時(shí)只需要上部泵筒密封，下部泵筒不起密封作用；這樣就解決了泵筒總長(zhǎng)和注汽孔位置的關(guān)鍵問(wèn)題：上沖程不用考慮下部泵筒密封，注汽孔位置可以下移，甚至在上沖程接近上止點(diǎn)時(shí)，注汽孔與套管完全相通。

3.2 改進(jìn)內(nèi)容和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）根據(jù)井身造斜率確定泵的總體長(zhǎng)度，當(dāng)抽油泵沖程為3m 時(shí)，泵長(zhǎng)不得超過(guò)5.5m。泵長(zhǎng)度縮短，符合水平井曲率要求；同時(shí)既可抽油又能注汽，滿足稠油生產(chǎn)要求。

（2）注汽孔位置下移，增加上泵筒長(zhǎng)度，提高泵間隙密封性能；同時(shí)，確定柱塞長(zhǎng)度，當(dāng)上沖程接近上止點(diǎn)時(shí)，柱塞下端高出注汽孔，使注汽孔與套管完全相通，活塞上行程時(shí)，注汽孔可排出泵內(nèi)氣體，防止氣鎖，同時(shí)補(bǔ)充二次進(jìn)油，提高泵的充滿程度（注汽孔“排氣進(jìn)油”功能，已獲國(guó)家實(shí)用專(zhuān)利，專(zhuān)利號(hào)：200620161094.1）。

（3）固定閥罩內(nèi)壁設(shè)計(jì)閥球?qū)蚪Y(jié)構(gòu)，同時(shí)上下重疊裝入雙球，一個(gè)密封，一個(gè)配重，在泵筒傾斜狀態(tài)下增大閥球的下行力，克服了閥球在閥罩內(nèi)飄忽、游移的缺點(diǎn)，縮短閥球關(guān)閉時(shí)間，減少油液漏失，從而提高泵效（“導(dǎo)向扶正雙球固定閥”專(zhuān)利號(hào)：ZL 2010 2 0046911.5）。

圖1 雙進(jìn)油重球（雙球）泵結(jié)構(gòu)示意圖

4 現(xiàn)場(chǎng)使用效果

雙進(jìn)油重球泵研制后，在新疆油田百重七井區(qū)稠油水平井試用，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)20 多井次，平均單井產(chǎn)液量增加8～20t/日，提高泵效15%以上，總有效率100%。后來(lái)又經(jīng)過(guò)幾次改進(jìn)，其結(jié)構(gòu)日趨完善，2008 年后該泵型在新疆油田得到大量使用，已成為稠油水平井生產(chǎn)的主要泵型之一。

5 結(jié)論

（1）“雙進(jìn)油重球泵”結(jié)構(gòu)合理，適用性強(qiáng)，滿足了水平井大排液量的要求，泵體長(zhǎng)度縮短能適應(yīng)井斜的要求。（2）注汽孔獨(dú)具“排氣和二次進(jìn)油”功能，提高泵的充滿度，防止氣鎖，增加產(chǎn)液量。（3）導(dǎo)向雙球固定閥，關(guān)閉速度快，減少漏失，提高了泵效。（4）用于高含氣油井（直井）也有很好的增產(chǎn)效果。

［1］GB/T18607-2001，抽油泵及其組件規(guī)范［S］.

［2］SY//5059-2000，組合泵筒管式抽油泵［S］.