深井抽油泵節(jié)能裝置原理與應(yīng)用分析

王懷亮 司繼東 張永坤

摘要：隨著石油開(kāi)采時(shí)間的延長(zhǎng)和采出程度的增加，含水上升，動(dòng)液面不斷下降，使泵掛不斷加深，生產(chǎn)參數(shù)逐步加大，本文針對(duì)深井泵泵效偏低，造成單井的能耗增加的情況，為適應(yīng)節(jié)能降耗的需要，建議使用該節(jié)能裝置，能有效降低抽油機(jī)載荷并得到增油效果。

關(guān)鍵詞：深井泵；節(jié)能；應(yīng)用

0.前言

隨著石油開(kāi)采時(shí)間的延長(zhǎng)和采出程度的增加，含水上升，動(dòng)液面不斷下降，使泵掛不斷加深，生產(chǎn)參數(shù)逐步加大，本文針對(duì)深井泵泵效偏低，造成單井的能耗增加。為適應(yīng)節(jié)能降耗的需要，建議使用該節(jié)能裝置，可在原深井泵的基礎(chǔ)上加此裝置，能有效降低抽油機(jī)載荷達(dá)到深抽、節(jié)能的目的，而且能使泵效得到提高，可以廣泛用于稠油井、稀油井、含氣、含砂井，是一項(xiàng)既節(jié)能又能提高泵效并得到增油效果。

1.基本原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.1基本原理該裝置的結(jié)構(gòu)可分為外工作筒和內(nèi)工作裝置兩部分。外工作筒是連接在深井泵泵筒上部，外工作筒上部連接油管下入井中。

內(nèi)工作裝置可分為：拉桿（3）、螺旋閥（4）、柱塞（6）、原深井泵（柱塞）三部件，螺旋閥是配在拉桿上，將拉桿和柱塞相連，和柱塞一樣下入油管內(nèi)。

1.2配套裝置具體工作原理：只要將外工作筒（5）和深井泵泵筒（7）上部連在一起，上部連接油管（2）下入井中，將拉桿（3）和柱塞（6）連在一起即可。此配套裝置安裝好后，可以使深井泵形成兩個(gè)腔室，而達(dá)到深井泵的平衡。

工作原理，當(dāng)抽油機(jī)下行時(shí)，抽油桿（1）下行，帶動(dòng)拉桿（3）下行，螺旋閥（4）在液柱壓力和拉桿摩擦作用下而下行，使螺旋閥和外工作筒（5）閥座而關(guān)閉，此時(shí)深井泵固定凡爾關(guān)閉，柱塞（6）兩個(gè)游動(dòng)凡爾打開(kāi)，使柱塞以下的液體進(jìn)入柱塞上腔。

當(dāng)抽油機(jī)上行時(shí)，抽油桿上行帶動(dòng)拉桿（3）上行，柱塞隨之上行，柱塞上腔液體受壓縮，柱塞游動(dòng)凡爾關(guān)閉，此時(shí)隨柱塞上行而上腔的液體受壓縮，壓力上升，漩流閥（4）打開(kāi)，使上腔液體通過(guò)漩流閥，使液體流速加快，而進(jìn)入油管，從而達(dá)到節(jié)能、高效治目的，往返循環(huán)將液體提升到井口。

1.3結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

1.3.1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用范圍廣

該裝置從圖中看出零件少所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。它廣泛應(yīng)用于稠油井、稀油井、深井、含氣高的油井、含沙井，都有明顯的效果。

1.3.2現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用方便

該裝置將井外工作筒和上井泵連在一起，隨油管下入井中，拉桿和柱塞連在一起下入井中，和下普通深井泵一樣，所以下井方便。

1.3.3節(jié)能效果好

常規(guī)深井泵在抽吸過(guò)程中抽油機(jī)上行時(shí)負(fù)荷增加，因?yàn)檎麄€(gè)抽油桿的重量和油管內(nèi)液柱的重量都作用在深井泵塞柱上，使負(fù)荷增大，增加裝置后，液柱重量作用在螺旋閥上，對(duì)柱塞起到緩沖作用，使抽油機(jī)負(fù)荷電流降低8-15%，所以達(dá)到節(jié)能的目的。

1.3.4能達(dá)到深抽的目的

由于抽油桿負(fù)荷減輕，所以加此設(shè)備，在負(fù)荷電流不變情況下，泵掛加深250-300米。

1.3.5使泵效得到提高

抽油桿上行時(shí)，柱塞上腔液體壓強(qiáng)小，從而減小柱塞與泵筒閥的流失量，將使泵的充滿(mǎn)系數(shù)增加，所以提高泵效3%左右，增加油井產(chǎn)量，達(dá)到增效的目的。

1.3.6防砂效果好

油井在停產(chǎn)或生產(chǎn)過(guò)程中，由于漩流閥的作用，在油井停產(chǎn)時(shí)，液流中砂粒只能沉在漩流閥上，而不是在柱塞上，不易卡泵，所以防砂效果好，也是該裝置最大的優(yōu)點(diǎn)。

1.3.7減小氣體對(duì)深井泵的影響

當(dāng)抽油桿上行時(shí)，氣體對(duì)泵效影響較大，使泵筒與柱塞干磨，而有漩流閥作用，氣體可將漩流閥打開(kāi)而進(jìn)入油管內(nèi)，不會(huì)因壓力下降而形成氣泡，所以減小了氣體對(duì)深井泵的影響。

2.節(jié)能分析：

低滲透油藏作為東辛采油廠上產(chǎn)的主力油藏，因其具有的特殊滲流性，只能采取小泵深抽的開(kāi)采方式實(shí)現(xiàn)正常生產(chǎn)。由于受抽油機(jī)載荷和抽油桿性能的限制，泵掛最大下深在2200米，如果繼續(xù)加深泵掛，就必須更換大型抽油機(jī)和連續(xù)桿，增加了資金投入和單井能耗。

為解決這一制約生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)工作的瓶頸，采油廠技術(shù)人員通過(guò)在動(dòng)液面以上的生產(chǎn)管柱上安裝特殊裝置組成的抽油機(jī)減載器，讓減載活塞上下端面分別處在油套不同的壓力系統(tǒng)中，利用壓力差所產(chǎn)生力的作用，達(dá)到減輕抽油機(jī)驢頭懸點(diǎn)載荷，實(shí)現(xiàn)深抽甚至超深抽，達(dá)到節(jié)能降耗、延伸泵掛的目的。從以上分析可知，重力載荷、慣性載荷以及摩擦載荷均減少。所以，同等相比采出相同的油可減少抽油機(jī)負(fù)載，節(jié)約能量。由于抽油機(jī)負(fù)載減少，自然可在負(fù)荷電流不變情況下，泵掛加深。另外，由于螺旋閥存在，可以減少空抽，增加泵效。并且，可以防砂，增加防砂作業(yè)間隔周期。所以對(duì)于稠油井和低泵效的井，本裝置節(jié)能效果更加明顯。

3.現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果分析：

如果通過(guò)在泵深2000米以下的油井上運(yùn)用抽油機(jī)減載技術(shù)，在不更換地面抽油設(shè)備和連續(xù)桿的前提下，較大幅度降低了抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷，實(shí)現(xiàn)了增油與節(jié)能降耗雙贏。