油田生產用抽油泵保護裝置的研究

張建坤

摘 要：在原油開采過程中，由于油層中的泥砂、油層中水腐蝕所產生的銹蝕和結垢物、桿管偏磨產生的廢蝕物等落入泵內，容易導致球閥卡堵；柱塞與泵筒磨損嚴重，泵效降低，面對如此問題，需要深入地思考，以更加優質高效的抽油泵保護裝置，實現抽油機的平穩過渡。

關鍵詞：抽油泵；保護裝置；研究；應用

1 概述

在油田開采中，管式泵、桿式泵是兩大主要采油設備。在遼河油田目前主要使用管式抽油泵，而到中后期，此種泵存在以下問題：油井檢泵時，油管內壁銹、污垢及井口固體物會落入泵內；油井生產時，油層中的泥砂、油層中水腐蝕所產生的銹蝕和結垢物、桿管偏磨產生的廢蝕物等落入泵內；油井停抽抽時，井筒內泥砂等雜物落入泵內。這些能導致球閥卡堵，需洗井或重上作業；柱塞與泵筒磨損嚴重，泵效降低；發生卡泵事故需上作業檢泵。

2 抽油泵的容易出現的問題

①油井結蠟造成活塞卡、閥卡、使抽油泵不能正常工作或將油管堵死；②砂卡、砂堵檢泵；③抽油桿的脫扣造成檢泵；④抽油桿的斷裂造成檢泵；⑤泵的磨損漏矢量不斷增大，造成產液量下降，泵效降低；⑥由于產出量粘稠，使抽油桿在下沖程中發生繞度變形，抽油桿接篩或桿體與油管壁產生摩擦，長期作用將油管磨壞或將接篩、桿體磨斷；⑦油井的動液面發生變化；⑧根據油田開發方案的要求，需改變工作制度；⑨其他原因：如油管脫扣、泵筒脫扣、襯套亂、大泵脫接器斷脫等造成的檢泵施工等。為了解決上述生產問題，開發了一種結構簡單、延長檢泵周期、減少作業費用的抽油泵保護裝置。

3 抽油泵保護裝置的結構

抽油泵保護裝置由油管接頭、游動關閉閥、外管、閉合器、閉合器接頭、內管、抽油泵接頭組成，見抽油泵保護裝置結構示意圖。

這種用于管式抽油泵的多功能保護器，可以避免以前那種使用的筒管式抽油泵其抽油桿上裝的游動器存在的問題，解決了在采用不銹鋼片與纖維墊片疊加而成的游動器時，纖維墊片經常被擠出，致使在采油過程中常遇到地層吐砂、高蠟油、各種固相物下沉，發生卡泵或堵泵故障。是在密封座下端通過下接箍連接泵筒，在密封座內的抽油桿上裝有浮動閥，在密封座上端通過上接箍連接油管，浮動閥外緣為若干個平齒環。這種技術能夠有效地防止氣鎖、防結蠟、防機械雜質卡泵，減少抽油泵柱塞下端在動態下的壓力，增加吸入量，清除地層吐砂和油管內壁各種下沉的臟垢所造成的卡泵斷桿及堵泵故障，效果良好，具有較大的市場開發前景。

4 工作原理

油井抽油泵保護裝置涉及抽油泵零部件技術領域，特別涉及一種抽油泵保護裝置，是油田油氣開發領域的一種新工藝，抽油泵是指抽油井普通管式泵。保護技術是指整合減少泵故障技術，延長抽油泵免修期。油井作業下管、下桿時，閉合器一直關閉，油井內各種雜物不能落入泵筒內，閉合器上部是由丁晴橡膠制成的圓弧形保護帽，下部厚至頂部越來越薄，中部到頂部割有十字縫，保證抽油泵柱塞通過閉合器。

抽油機工作上行或停機時，游動關閉閥下浮關閉閉合器，油井內各種雜物落入內管與外管環形空間，油井液體吸入泵內；抽油機工作下行時，游動關閉閥上浮閉合器打開，泵內油井液體排入油管。

5 技術特點

①由于油井內雜物和從地層滲出的雜物全部收集在保護裝置內，所以油井在正常生產、地面故障停機、作業洗井時，保證不卡柱塞。

②因為抽油泵柱塞與泵筒之間沒有雜物影響，柱塞與泵筒磨損小，泵效高，延長了抽油泵在井下工作時間，提高了產液量，能延長檢泵周期。

③游動關閉閥能起到扶正第一根抽油桿的作用，減少柱塞與泵筒的偏磨。

6 應用前景

抽油泵保護裝置用于常規管式抽油泵井；適用于各種型號抽油泵；具有防卡堵能力強、泵效高、延長檢泵周期、降低采油成本等特點。為油田開采中后期管式抽油泵井低成本采油提供技術支持，具有廣闊的應用前景。

抽油泵保護器由內外管、防護帽和扶正器組成。內外管可儲存泵上落下的銹垢雜質；防護帽可將雜質搜集入內外管之間，并隔離雜質；扶正器可對抽油泵泵體進行全面扶正，成功地減緩了抽油泵體的偏磨速度，實現了對抽油泵的全方位保護。這項成果的成功研制，不僅提高了工作效率、工作質量，節約了作業成本，還使油井換泵周期得到了大幅度的延長。據統計，抽油泵保護器可延長抽油泵的換泵周期2至4倍，實現單井年增油120噸，每年可創單井經濟效益20余萬元。