石油開采概論-抽油泵

1、第三講 抽油機(jī)-抽油泵采油裝置 王王 樹樹 山山英國(guó)劍橋國(guó)際培訓(xùn)師英國(guó)劍橋國(guó)際培訓(xùn)師勝利油田采油職工培訓(xùn)中心教研室主任勝利油田采油職工培訓(xùn)中心教研室主任電話：電話辦）（辦）手機(jī)：手機(jī)-mail: 二、抽 油 泵 抽油泵是抽油裝置的一個(gè)重要組成部分，它是通過(guò)油管和抽油桿下到井中并沉沒在液面以下一定深度處，依靠抽油桿帶動(dòng)其工作，將原油抽出地面。（一）抽油泵分類（a a）管式泵）管式泵 （b b）桿式泵）桿式泵 1 1油管；油管； 2 2卡簧；卡簧； 3 3柱塞柱塞 4 4游動(dòng)凡爾；游動(dòng)凡爾； 5 5工作筒；工作筒； 6 6固定凡爾固定凡爾管式泵

2、桿式泵有桿泵無(wú)桿泵螺桿泵電動(dòng)潛油離心泵水力活塞泵水力噴射泵1.普通管式泵（1）結(jié)構(gòu)： 工作筒、襯套、活塞、固定凡爾、游動(dòng)凡爾 。（2）工作原理：上沖程游動(dòng)凡爾關(guān)閉，固定凡爾打開，吸液入泵排液出井；下沖程固定凡爾關(guān)閉，游動(dòng)凡爾打開，泵內(nèi)液體轉(zhuǎn)移到活塞以上油管內(nèi)。如此循環(huán)將井液源源不斷地抽汲到地面。 （二）抽油泵結(jié)構(gòu)原理a 上沖程 b 下沖程1游動(dòng)閥；2活塞；3工作筒；4固定閥（二）抽油泵結(jié)構(gòu)原理2.防砂卡抽油泵（1）雙筒式防砂卡抽油泵 結(jié)構(gòu)：雙筒環(huán)空沉砂結(jié)構(gòu)部分、泵抽汲部分、滑閥泄油器部分。 工作原理：在抽汲過(guò)程中，井內(nèi)液體經(jīng)雙通接頭側(cè)面的進(jìn)油孔道進(jìn)入泵內(nèi)，象常規(guī)抽油泵一樣，由柱塞抽至泵上，泵筒

3、上端的滑閥亦隨柱塞上下沖程的抽汲運(yùn)動(dòng)而做敞開、關(guān)閉運(yùn)動(dòng)以完成排液、擋砂的動(dòng)作。該泵的防砂卡原理：隨著泵的不斷抽汲，排至泵上的油液把大部分顆粒較小的砂粒帶至地面；一部分?jǐn)y帶不到地面的顆粒較大的砂粒，由于滑閥的遮擋作用，不能再回落到泵筒內(nèi)，而是通過(guò)泵的外套與泵筒之間的環(huán)形沉砂通道沉到泵下的沉砂管內(nèi)。若因地面設(shè)備故障中途停抽時(shí)，泵上油管內(nèi)液體中的砂子也沉到沉砂管內(nèi)，從而有效地防止砂卡抽油泵。 （二）抽油泵結(jié)構(gòu)原理2.防砂卡抽油泵（2）長(zhǎng)柱塞式防砂卡泵 結(jié)構(gòu)：長(zhǎng)柱塞（4.6m、5.5m、6.4m）、短泵筒（1.2m）、雙通接頭、沉砂外筒、進(jìn)出油閥、水力連通式擋砂圈等。 工作原理：借助擋砂圈及漏失液的共

4、同作用，阻擋砂粒進(jìn)入柱塞與泵筒之間的密封間隙，從而杜絕了砂卡，減輕了泵筒與柱塞的磨損，使表面強(qiáng)化層不易被破壞。當(dāng)油井停抽時(shí)，下沉的砂粒沿沉砂環(huán)空沉入泵下尾管，不會(huì)象常規(guī)泵那樣在泵上聚集，避免了砂埋抽油桿。（二）抽油泵結(jié)構(gòu)原理2.防砂卡抽油泵（3）動(dòng)筒式防砂卡抽油泵。 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：出油凡爾、進(jìn)油凡爾、柱塞、泵筒、 沉砂管、沉砂尾管。 工作原理工作原理：抽油桿帶動(dòng)泵筒上行時(shí)，泵筒與柱塞形成的封閉腔室的容積增大，壓力減小，原油在沉沒壓力作用下，通過(guò)雙通接頭的進(jìn)油孔打開進(jìn)油凡爾進(jìn)入其封閉腔。下沖程時(shí)進(jìn)油凡爾打開，原油排出泵筒進(jìn)入油管。由于泵筒運(yùn)動(dòng)，泵筒和柱塞腔室中的油液始終處于撓動(dòng)狀態(tài)，砂子不易在泵筒中

5、沉積卡泵。油液排出泵筒后，大部分砂粒被帶到地面，一部分?jǐn)y帶不到地面的砂粒，由于出油凡爾的關(guān)閉，不能再回落到泵筒內(nèi)。因地面設(shè)備原因或停電等造成停抽時(shí)，泵上油管中的砂子則通過(guò)沉砂管和泵筒之間的環(huán)形沉砂通道下沉到泵下的沉砂尾管中，從而有效地 防止砂卡抽油。（二）抽油泵結(jié)構(gòu)原理 2.抽稠油泵 （1）反饋泵（串聯(lián)式抽油泵） 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：泵筒由兩臺(tái)泵徑不同的抽油泵串聯(lián)而成，大泵在上，小泵在下，無(wú)固定凡爾?；钊膳c大小泵筒配合的活塞用聯(lián)接管聯(lián)接，大小活塞上各安裝一套凡爾球、凡爾座，起進(jìn)、排油作用，相當(dāng)于普通抽油泵的固定凡爾和游動(dòng)凡爾。反饋泵的進(jìn)油腔為大活塞減小活塞形成的環(huán)形空腔，故理論排量為兩臺(tái)泵理論排量之差

6、，負(fù)荷為大泵負(fù)荷。 工作原理：抽汲過(guò)程中，上下泵皆處于密封狀態(tài)。上沖程時(shí)，出油凡爾關(guān)閉，井內(nèi)液體經(jīng)下柱塞中心孔頂開進(jìn)油凡爾，進(jìn)入下柱塞與上泵筒和上柱塞所形成的環(huán)形空間；下沖程時(shí)，環(huán)形空間逐漸減小，井液打開出油凡爾排至上柱塞中心空腔及泵上油管內(nèi)，完成一個(gè)抽汲過(guò)程。隨著泵的不斷抽汲，井液被抽到地面。柱塞下行過(guò)程中，進(jìn)油凡爾始終處于關(guān)閉狀態(tài)，由于下柱塞上端壓力與泵上壓力相同，下柱塞下端是沉沒壓力，P上P下，二者產(chǎn)生一液柱壓力差，在此壓力差作用下，下柱塞上產(chǎn)生一向下的軸向力，即反饋力，從而推動(dòng)泵柱塞下行，以克服因油稠所產(chǎn)生的下行黏滯阻力。 （二）抽油泵結(jié)構(gòu)原理 2.抽稠油泵 （2）CCYB型敞開直入式

7、抽稠油泵 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：主要由兩個(gè)不同直徑的泵筒和兩個(gè)不同直徑的柱塞以及強(qiáng)制敞開式進(jìn)油閥、出油閥、連桿等組成。 工作原理：上沖程：強(qiáng)制式進(jìn)油閥的閥球由連桿帶動(dòng)與上柱塞一起隨抽油桿柱上行，當(dāng)閥球座于閥座上后，強(qiáng)制式進(jìn)油閥關(guān)閉，繼續(xù)上行，閥球推動(dòng)游動(dòng)泵筒上行，上柱塞下端泵筒的容積減小，腔內(nèi)液體壓力升高，當(dāng)升至超過(guò)油管柱內(nèi)的壓力后，打開上柱塞內(nèi)的游動(dòng)閥，排入油管內(nèi)直至地面。下沖程：強(qiáng)制式進(jìn)油閥的閥球通過(guò)聯(lián)桿和上柱塞隨抽油桿柱下行，下泵筒由于受下柱塞（固定的）和泵外液體的摩擦阻力以及下泵筒（游動(dòng)的）與上泵筒（固定的）之間液體的阻尼力的作用先是停滯不動(dòng)因而強(qiáng)制式進(jìn)油閥的閥球離開閥座打開進(jìn)油閥，同時(shí)上柱塞內(nèi)的

8、游動(dòng)閥關(guān)閉，繼續(xù)下行，強(qiáng)制式進(jìn)油閥的閥球帶動(dòng)下泵筒下行，上柱塞下部泵腔容積增大，壓力降低，稠油由強(qiáng)制式進(jìn)油閥流入泵筒。（二）抽油泵結(jié)構(gòu)原理4.改進(jìn)泵長(zhǎng)柱塞抽油泵 該泵泵筒短（1.2m），無(wú)襯套，柱塞長(zhǎng)（4.8m），短泵筒下接一個(gè)長(zhǎng)加長(zhǎng)管。泵筒外有一個(gè)外筒，軸向力由外筒承擔(dān)，泵筒不受拉壓，泵下可帶長(zhǎng)尾管和封隔器座封。泵筒下端固定，上端處于自由狀態(tài)，可以微量擺動(dòng)，可克服偏磨的問(wèn)題。在泵筒上端設(shè)計(jì)一個(gè)防砂槽，在柱塞下端設(shè)計(jì)一個(gè)刮砂槽，由于柱塞長(zhǎng)度大于泵筒長(zhǎng)度，所以在工作中柱塞兩端始終露在泵筒外，因此砂粒不易進(jìn)入泵筒內(nèi)，有效減少磨損，防止砂卡。采用陶瓷閥球、閥座，硬度、耐腐蝕和抗沖擊能力增加，整泵壽命

9、長(zhǎng)，泵效高。該泵的工作原理與普通抽油泵相同。（三）抽油泵泵效 1.抽油泵的理論排量 在理想情況下，活塞上、下一次沖程所排出的液體體積稱為抽油泵的理論排量，等于活塞讓出的體積。 一個(gè)沖程排量：Vfps 每分鐘的排量：Qmfpsn 每日的排量：Q理=1440fpsn 令1440fpK， 則： Q理Ksn 式中 Q理 泵的理論排量，m3/d ； fp 活塞的橫截面積，m2 ，可通過(guò)查表得出； s 光桿的沖程長(zhǎng)度，m； n 沖數(shù)，次/分鐘； K 泵的排量系數(shù)，可通過(guò)查表得出。（三）抽油泵泵效 2.抽油泵泵效 在油井生產(chǎn)過(guò)程中，泵的實(shí)際排量與泵的理論排量之比的百分?jǐn)?shù)稱為泵效。 表達(dá)式為： 式中 ： 泵效

10、，； Q實(shí) 泵每日的實(shí)際排量，m3/d 或t/d； Q理 泵每日的理論排量，m3/d或t/d。 一般除連抽帶噴的井外，泵效都是小于100%的，若泵效大于70說(shuō)明泵的工作狀況良好。在實(shí)際生產(chǎn)中，一般泵效都小于70。 例題：某抽油井下56mm的泵，沖程2.4m，沖次9次/，日產(chǎn)液量35t，液體密度為0.9t/m3、原油含水為33，求泵效和日產(chǎn)油量。解：答：泵效為50.8，日產(chǎn)油量為22.8t。 %100理實(shí)QQ 日）（噸液液/9 .689 . 094 . 2056. 0414. 3144041440Q22nSD理實(shí)8.501009.6835100QQ tfQw8 .2233. 01351Q液油（三

11、）抽油泵泵效 3.影響泵效的因素 （1）油井工作制度的影響。 油井工作制度指的是沖程、沖數(shù)、泵徑及下泵深度。當(dāng)沖程、沖數(shù)、泵徑、下泵深度選擇過(guò)大，使地層供不應(yīng)求，使泵效降低。 （2）抽油桿和油管彈性伸縮的影響。由于深井泵的工作特點(diǎn)，抽油桿柱和油管柱在工作過(guò)程中承受著交變載荷，從而發(fā)生彈性伸縮，使活塞沖程小于光桿沖程，減小了活塞讓出的體積，即抽油泵實(shí)際排量小于其理論排量，降低了泵效。 （3）氣體和充不滿的影響。當(dāng)泵內(nèi)吸入油氣混合物后，氣體占據(jù)了活塞讓出的部分空間，造成液體不能夠充滿泵內(nèi)；或者當(dāng)泵的排量大于油層供油能力時(shí)，液體進(jìn)泵速度跟不上活塞上行速度，造成泵內(nèi)液體的充不滿，使泵效降低。 （4）漏

12、失的影響。 排出部分漏失。柱塞與襯套的間隙漏失、游動(dòng)閥漏失，都會(huì)使從泵內(nèi)排出的液量減少。 吸入部分漏失。固定閥漏失會(huì)使活塞下行，造成泵內(nèi)的部分液體漏入井筒，泵內(nèi)壓力上升緩慢，游動(dòng)凡爾打開滯后，由泵腔流入油管的液量減少。 其他部分的漏失。盡管泵正常工作，由于油管絲扣、泵的連接部分及泄油器密封不嚴(yán)，都會(huì)因漏失而降低泵效。 （三）抽油泵泵效 4.提高泵效的措施 （1）針對(duì)油層方面的措施. 主要是提高和維持油層能量，保證有充足的供油能力。對(duì)于注水開發(fā)的油田，合理注水是保證高產(chǎn)、高泵效的根本措施。如果井底附近油層物性不好，可采取增產(chǎn)措施提高井底附近油層的滲透率，從而提高油層供油能力。 （2）針對(duì)井筒方面

13、的措施。 選擇合理的工作方式。一般井，選用大沖程和較小的泵徑，這樣，既可減小氣體對(duì)泵效的影響又可降低懸點(diǎn)載荷。油比較稠的井，選用大泵徑、長(zhǎng)沖程、慢沖數(shù)；連噴帶抽的井，選用快沖數(shù)進(jìn)行快速抽汲，以增強(qiáng)誘噴作用。 確定合理的沉沒度，增大泵的沉沒壓力，提高泵的充滿程度；同時(shí)減少溶解氣的分離，降低泵口氣液比，減少進(jìn)泵氣量，從而減少氣體影響。 改善泵的結(jié)構(gòu)，提高泵的抗磨、抗腐蝕性能，采取防砂、防腐蝕、防蠟及定期檢泵等措施。 使用油管錨減少?zèng)_程損失。 合理利用氣體能量及減少氣體影響。自噴轉(zhuǎn)為抽油的井，初期尚有一定的自噴能力，可合理控制套管氣，利用氣體能量來(lái)舉油，使油井連噴帶抽，從而提高油井產(chǎn)量和泵效；一般含

14、氣的抽油井，適當(dāng)增加沉沒度，減少泵吸入口處的自由氣量，降低進(jìn)泵氣油比，提高泵的充滿系數(shù)；高含氣抽油井減少氣體對(duì)泵工作影響的有效措施是在泵的入口處安裝氣錨(井下油氣分離器)，將油流中的自由氣在進(jìn)泵前分離出來(lái)，通過(guò)油套管環(huán)形空間排到地面。 （四）抽油泵采油系統(tǒng)影響因素1.井筒環(huán)境及生產(chǎn)介質(zhì)（1）抽油泵工況變差 （2）地層出砂日益嚴(yán)重（3）產(chǎn)出液腐蝕性強(qiáng)（4）潤(rùn)滑介質(zhì)發(fā)生改變抽油泵工況變差 80% 80%以上的井都采用以上的井都采用封隔器卡封生產(chǎn)，井下管封隔器卡封生產(chǎn)，井下管柱復(fù)雜化。柱復(fù)雜化。影響因素之一：影響因素之一：井筒環(huán)境及生產(chǎn)介質(zhì)井筒環(huán)境及生產(chǎn)介質(zhì)人工井底絲堵Y221封隔器篩管Y111封隔

15、器篩管+Y111封隔器抽油泵泄油器封堵層封堵層生產(chǎn)層生產(chǎn)層封堵層封堵層封兩頭抽中間 隨油田開采程度地不斷提高，油井射開隨油田開采程度地不斷提高，油井射開層位逐漸增多，生產(chǎn)層位也由厚油層轉(zhuǎn)向薄層位逐漸增多，生產(chǎn)層位也由厚油層轉(zhuǎn)向薄夾層，由于層與層之間的滲透性、均質(zhì)程度夾層，由于層與層之間的滲透性、均質(zhì)程度等不同，為保證層層發(fā)揮作用，就必須采用等不同，為保證層層發(fā)揮作用，就必須采用分層管柱分層生產(chǎn)，這樣不可避免要采用封分層管柱分層生產(chǎn)，這樣不可避免要采用封隔器卡封，而且往往是多級(jí)封隔器。勝坨油隔器卡封，而且往往是多級(jí)封隔器。勝坨油田田8080的井帶封隔器生產(chǎn)，封隔器的座封載的井帶封隔器生產(chǎn)，封隔器

16、的座封載荷大，其中一級(jí)封座封載荷荷大，其中一級(jí)封座封載荷606080KN80KN，二級(jí)，二級(jí)封座封載荷封座封載荷757595KN95KN，三級(jí)封座封載荷，三級(jí)封座封載荷103103123KN123KN，在如此大的座封載荷下，井下管，在如此大的座封載荷下，井下管柱受壓彎曲，泵筒的垂直度超標(biāo)，造成柱塞柱受壓彎曲，泵筒的垂直度超標(biāo)，造成柱塞與泵筒之間，抽油泵與油管之間偏磨，且座與泵筒之間，抽油泵與油管之間偏磨，且座封載荷越大，偏磨越嚴(yán)重，泵漏失量增加，封載荷越大，偏磨越嚴(yán)重，泵漏失量增加，桿斷、管漏增多。桿斷、管漏增多。影響因素之一：影響因素之一：井筒環(huán)境及生產(chǎn)介質(zhì)井筒環(huán)境及生產(chǎn)介質(zhì)抽油泵工況變差

17、油井的供液能力逐年油井的供液能力逐年變差，泵掛深度逐年加深。變差，泵掛深度逐年加深。 80% 80%以上的井都采用以上的井都采用封隔器卡封生產(chǎn)，井下管封隔器卡封生產(chǎn)，井下管柱復(fù)雜化。柱復(fù)雜化。影響因素之一：影響因素之一：井筒環(huán)境及生產(chǎn)介質(zhì)井筒環(huán)境及生產(chǎn)介質(zhì)人工井底絲堵Y221封隔器篩管Y111封隔器篩管+Y111封隔器抽油泵泄油器封堵層封堵層生產(chǎn)層生產(chǎn)層封堵層封堵層封兩頭抽中間 在開采過(guò)程在開采過(guò)程中，地下原油被大中，地下原油被大量采出，因注水不量采出，因注水不及時(shí)或地層壓力大及時(shí)或地層壓力大注不進(jìn)水等原因，注不進(jìn)水等原因，會(huì)造成地下虧空，會(huì)造成地下虧空，壓力下降，供液能壓力下降，供液能力變差

18、。由于抽油力變差。由于抽油泵必須沉沒在液面泵必須沉沒在液面以下，具有一定的以下，具有一定的沉沒度，才能正常沉沒度，才能正常生產(chǎn)并保證一定的生產(chǎn)并保證一定的油井產(chǎn)量，因此，油井產(chǎn)量，因此，泵越下越深，泵掛泵越下越深，泵掛逐年增加。而由于逐年增加。而由于泵掛增加，造成以泵掛增加，造成以下現(xiàn)象的發(fā)生。下現(xiàn)象的發(fā)生。 柱塞兩端的壓差增大，柱塞與襯套間隙減小，磨損嚴(yán)重，抽油泵壽命縮短； 受抽油桿接箍活塞效應(yīng)及接箍與油管的摩擦影響，抽油桿下行中性點(diǎn)上移，抽油桿和油管偏磨的范圍增加； 抽油桿承受的載荷加大，抽油桿斷脫事故發(fā)生頻繁；隨著抽油桿的加長(zhǎng)，其本身重量增加，而含水上升，井液密度增加；泵掛加深，柱塞上液

19、柱高度增加，造成柱塞上液柱載荷增加，在兩方面作用下，抽油桿所承受載荷增加，抽油桿斷脫事故頻繁； 抽油桿剛性變差，柔性變強(qiáng)，桿管偏磨嚴(yán)重； 所需油管長(zhǎng)度增加，油管內(nèi)外的壓差增加，油管漏失嚴(yán)重，產(chǎn)量下降。 中性點(diǎn)是指下沖程時(shí)，由于抽油桿和活塞受油管中液體阻力的影響，桿柱上下受力不一致，在抽油桿上形成一個(gè)受力中和點(diǎn)，即中性點(diǎn)。中心點(diǎn)上部桿柱受拉力作用，下部受壓力作用，這樣，下沖程中性點(diǎn)以下桿柱會(huì)彎曲變形，與油管偏磨，而中性點(diǎn)的上移，又使抽油桿與油管的偏磨范圍增加，導(dǎo)致偏磨嚴(yán)重。抽油泵工況變差地層出砂日益嚴(yán)重 勝坨油田除東營(yíng)組因地層本身膠結(jié)疏松出砂外，沙一、沙二段是由于長(zhǎng)期流體沖刷，膠結(jié)物被大量剝蝕，

20、以及酸化措施不當(dāng)、固井質(zhì)量差等原因?qū)е麓罅砍錾啊３錾笆怯绊懹吞镩_采的重要因素之一。表現(xiàn)在：砂埋油層或井筒砂堵造成油井停產(chǎn)；出砂使地面和井下設(shè)備嚴(yán)重磨蝕、漏失或砂卡；沖砂檢泵、地面清罐等維修工作量劇增；砂粒堵死固定閥或泵加長(zhǎng)短節(jié)，造成固定閥打不開而失效，嚴(yán)重者泵筒內(nèi)和柱塞內(nèi)均被油砂堵塞，造成油井停產(chǎn)；出砂嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起井壁坍塌而損壞套管。 影響因素之一：影響因素之一：井筒環(huán)境及生產(chǎn)介質(zhì)井筒環(huán)境及生產(chǎn)介質(zhì)抽油泵井不同含砂級(jí)別井?dāng)?shù)分布圖353.1259252.9024822.2024421.800.10.10 .50.5-11-5井?dāng)?shù)所占比例口口 從上圖可以看出，含砂大于0.5 的占44，油層出砂相

21、當(dāng)嚴(yán)重。出砂是目前有桿泵井維護(hù)作業(yè)率升高的主要原因之一。 例：勝采四礦23隊(duì)39X138井，該井采用56*4.2*4.5的工作制度生產(chǎn)沙二段82層，出砂較嚴(yán)重，日產(chǎn)油4.8噸，含水96.3。 2003年6月因大雨造成電機(jī)燒停井，更換電機(jī)后開井發(fā)現(xiàn)光桿下不去判斷為砂卡泵，上作業(yè)時(shí)發(fā)生抽油桿斷裂，提出泵后發(fā)現(xiàn)大量細(xì)砂沉積在泵筒與柱塞的環(huán)形空間，在施工沖砂時(shí)沖出大量灰綠色砂，這次事故造成產(chǎn)量損失15噸，發(fā)生作業(yè)勞務(wù)費(fèi)8萬(wàn)余元，經(jīng)濟(jì)損失慘重。抽油泵工況變差 地層出砂日益嚴(yán)重產(chǎn)出液腐蝕性強(qiáng)勝坨油田產(chǎn)出水中含有大量的腐蝕性介質(zhì)氯離子、溶解氧、二氧化碳等存在，在綜合含水高的情況下，產(chǎn)出液的化學(xué)腐蝕是十分嚴(yán)重

22、的，特別是在表面強(qiáng)化層遭到破壞后，在化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的雙重作用下，出現(xiàn)點(diǎn)蝕，腐蝕速度進(jìn)一步加快。影響因素之一：影響因素之一：井筒環(huán)境及生產(chǎn)介質(zhì)井筒環(huán)境及生產(chǎn)介質(zhì)8000-110008000-110000.04-1.120.04-1.128-36.968-36.9613000-25000氯離子含量氯離子含量溶解氧含量溶解氧含量二氧化碳含量二氧化碳含量總礦化度總礦化度單位：?jiǎn)挝唬簃g/l產(chǎn)出水腐蝕介質(zhì)含量柱狀圖Cl-極化能力強(qiáng)，具有較高的極性和穿透性，易優(yōu)先吸附于金屬表面成膜于有缺陷或薄弱處及縫隙集中的小孔處，使金屬表面氧化膜變成易溶的氯化物，金屬表面腐蝕。氧本身是一種極強(qiáng)的氧化劑，會(huì)奪走金屬

23、的自由電子，產(chǎn)生去極化作用，加速腐蝕的發(fā)生。 CO2與水反應(yīng)產(chǎn)生H+，從而產(chǎn)生氫去極化腐蝕，致使鋼材表面形成易溶的金屬離子，破壞金屬表面保護(hù)膜。礦化度高，說(shuō)明水中鹽類含量高，致使溶液導(dǎo)電性能增強(qiáng)，加快電化學(xué)腐蝕速度。抽油泵工況變差 地層出砂日益嚴(yán)重產(chǎn)出液腐蝕性強(qiáng)影響因素之一：影響因素之一：井筒環(huán)境及生產(chǎn)介質(zhì)井筒環(huán)境及生產(chǎn)介質(zhì)潤(rùn)滑介質(zhì)發(fā)生改變 特高含水改變了抽油泵井的工作介質(zhì)環(huán)特高含水改變了抽油泵井的工作介質(zhì)環(huán)境，柱塞與襯套之間，抽油桿與油管之間，境，柱塞與襯套之間，抽油桿與油管之間，其潤(rùn)滑介質(zhì)由原油變?yōu)榈貙铀?，?rùn)滑性能其潤(rùn)滑介質(zhì)由原油變?yōu)榈貙铀?，?rùn)滑性能降低，摩擦系數(shù)增大，磨損加快。此外，降低

24、，摩擦系數(shù)增大，磨損加快。此外，閥球自由下落速度加快，沖擊力加大，易閥球自由下落速度加快，沖擊力加大，易使球與球座密封面損壞。使球與球座密封面損壞。（四）抽油泵采油系統(tǒng)的影響因素1.井筒環(huán)境及生產(chǎn)介質(zhì)2.系統(tǒng)設(shè)備性能既然特高含水期井筒環(huán)境與生產(chǎn)介質(zhì)既然特高含水期井筒環(huán)境與生產(chǎn)介質(zhì)有這樣的特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)自然會(huì)導(dǎo)致抽有這樣的特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)自然會(huì)導(dǎo)致抽油泵系統(tǒng)設(shè)備不適應(yīng)正常生產(chǎn)，所以油泵系統(tǒng)設(shè)備不適應(yīng)正常生產(chǎn)，所以系統(tǒng)設(shè)備性能系統(tǒng)設(shè)備性能是影響抽油泵正常生是影響抽油泵正常生產(chǎn)的另一主要因素。產(chǎn)的另一主要因素。抽油泵系統(tǒng)設(shè)備性能的影響 耐磨性能差普通碳鋼的腐蝕速度較合金鋼平均大510倍，個(gè)別高達(dá)30倍。因

25、此常規(guī)深井泵的柱塞與襯套耐腐蝕性能差，不適應(yīng)目前正常生產(chǎn)。常規(guī)抽油泵滲碳泵筒硬度為HV664889，而石英砂的硬度為HV9001050，泵筒極易在石英砂的作用下發(fā)生磨蝕失效。影響因素之二：影響因素之二：系統(tǒng)設(shè)備性能系統(tǒng)設(shè)備性能耐腐蝕性能差井號(hào)井號(hào)檢測(cè)時(shí)間檢測(cè)時(shí)間試棒材質(zhì)試棒材質(zhì)試棒失試棒失重重g掛后試棒狀態(tài)掛后試棒狀態(tài)腐蝕率腐蝕率mm/a21194355h(2001.5.202001.6.3）A30.1629附著黑垢，大面積附著黑垢，大面積片蝕，點(diǎn)蝕嚴(yán)重片蝕，點(diǎn)蝕嚴(yán)重0.4622氮化氮化38CrMoAl0.0521較大面積片蝕，輕較大面積片蝕，輕微點(diǎn)蝕微點(diǎn)蝕0.147822207360h(20

26、01.6.62001.6.21) A30.0942大面積片蝕脫落，大面積片蝕脫落，點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕 嚴(yán)重嚴(yán)重0.2484氮化氮化38CrMoAl0.0124部分面積明顯點(diǎn)部分面積明顯點(diǎn)蝕蝕 ，基本無(wú)片蝕，基本無(wú)片蝕0.0327井口掛棒檢測(cè)空白腐蝕情況數(shù)據(jù)表抽油泵系統(tǒng)設(shè)備性能的影響 耐磨性能差結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理 一是可投撈式固定閥穩(wěn)定性較差。二是柱塞的防砂槽設(shè)計(jì)不合理。耐腐蝕性能差影響因素之二：影響因素之二：系統(tǒng)設(shè)備性能系統(tǒng)設(shè)備性能防砂：落入活塞和襯套間隙的砂粒可聚集在槽溝內(nèi)，防砂：落入活塞和襯套間隙的砂?？删奂诓蹨蟽?nèi)，防止砂粒磨損活塞。防止砂粒磨損活塞。潤(rùn)滑：槽溝內(nèi)可存油，對(duì)襯套、活塞起一定潤(rùn)滑作潤(rùn)滑：

27、槽溝內(nèi)可存油，對(duì)襯套、活塞起一定潤(rùn)滑作用，減少活塞與襯套之間的磨損。用，減少活塞與襯套之間的磨損。散熱：環(huán)形槽增大活塞表面積，有利于散熱。散熱：環(huán)形槽增大活塞表面積，有利于散熱。柱柱塞塞結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖圖 實(shí)際上環(huán)形槽的有限空間是存不了多少砂的，實(shí)際上環(huán)形槽的有限空間是存不了多少砂的，設(shè)計(jì)時(shí)又將環(huán)形槽放在柱塞中部，使其始終在泵筒設(shè)計(jì)時(shí)又將環(huán)形槽放在柱塞中部，使其始終在泵筒中無(wú)法將砂清除；且環(huán)形槽環(huán)形面有中無(wú)法將砂清除；且環(huán)形槽環(huán)形面有R0.5mm的圓的圓弧過(guò)度，存砂后，易造成柱塞與襯套的鑿削磨蝕。弧過(guò)度，存砂后，易造成柱塞與襯套的鑿削磨蝕。二是柱塞的防砂槽設(shè)計(jì)不合理； 耐磨性能差抽油泵系統(tǒng)設(shè)備性能的

28、影響耐腐蝕性能差結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理 一是可投撈式固定閥穩(wěn)定性較差；三是柱塞上下加工的倒角。影響因素之二：影響因素之二：系統(tǒng)設(shè)備性能系統(tǒng)設(shè)備性能倒角作用:便于將柱塞裝入抽油泵泵筒和防止裝配閥罩時(shí)螺紋處的外徑尺寸過(guò)量變大。但由于柱塞進(jìn)入泵筒后，與泵筒形成易存砂的環(huán)形空間，在石英砂的作用下，造成柱塞和襯套的高位鑿削磨蝕。除以上三個(gè)方面的影響外，泵的加工除以上三個(gè)方面的影響外，泵的加工和裝配質(zhì)量也嚴(yán)重影響泵的正常生產(chǎn)，和裝配質(zhì)量也嚴(yán)重影響泵的正常生產(chǎn)，如：下井前泵柱塞的鍍鉻層局部脫落；如：下井前泵柱塞的鍍鉻層局部脫落；防砂槽兩邊弧形面粗糙；柱塞的磕碰；防砂槽兩邊弧形面粗糙；柱塞的磕碰；運(yùn)輸中的嚴(yán)重震動(dòng)碰撞

29、等，都會(huì)導(dǎo)致運(yùn)輸中的嚴(yán)重震動(dòng)碰撞等，都會(huì)導(dǎo)致泵的失效，但這不屬于泵本身的原因，泵的失效，但這不屬于泵本身的原因，而是由于人為因素造成的。因此不列而是由于人為因素造成的。因此不列入系統(tǒng)設(shè)備性能這一影響因素中。入系統(tǒng)設(shè)備性能這一影響因素中。（四）抽油泵采油系統(tǒng)的影響因素1.井筒環(huán)境及生產(chǎn)介質(zhì)2.系統(tǒng)設(shè)備性能3.配套工藝不完善針對(duì)出砂、高腐蝕未形成一定規(guī)模的有效的配套采油工藝。如：如何使砂子不進(jìn)入抽油泵中？如何使抽油泵系統(tǒng)耐腐蝕？ 由于在特高含水期對(duì)抽油泵系統(tǒng)有三大影響因由于在特高含水期對(duì)抽油泵系統(tǒng)有三大影響因素，致使油井免修期逐年下降，素，致使油井免修期逐年下降， 20002000年我廠抽油年我廠

30、抽油泵系統(tǒng)免修期跌至泵系統(tǒng)免修期跌至251251天。通過(guò)對(duì)天。通過(guò)對(duì)169169口井的調(diào)查發(fā)口井的調(diào)查發(fā)現(xiàn)作業(yè)維護(hù)原因如下：現(xiàn)作業(yè)維護(hù)原因如下：影響因素之二：影響因素之二：系統(tǒng)設(shè)備性能系統(tǒng)設(shè)備性能泵分部位失效比例泵分部位失效比例抽油泵失效的平均生產(chǎn)周期為抽油泵失效的平均生產(chǎn)周期為260260天，其天，其中有中有70%70%井生產(chǎn)周期低于井生產(chǎn)周期低于200200天。天。66%66%10%10%24%24%柱塞與襯套配合失效游動(dòng)閥失效固定閥失效 主要有三種失效形式：（1）砂進(jìn)泵筒造成柱塞及配對(duì)件的高位鑿削磨損。（2）高礦化度腐蝕介質(zhì)環(huán)境造成柱塞及配對(duì)件高位腐蝕失效，嚴(yán)重者柱塞多處穿孔。（3）磨損

31、和腐蝕雙重作用下造成的柱塞鍍鉻層大面積連片剝蝕，深達(dá)基體（泵初期的泵效降低多由此原因引起，隨失效程度的增加泵效逐步降低。柱塞與襯套的失效是一個(gè)漸變的過(guò)程，大部分泵從初期6080左右降至3040約36個(gè)月）。固定閥主要有四種失效形式：（1）因疲勞磨損造成密封面點(diǎn)蝕，隨后刺壞失效。（2）固定閥密封支撐體錐面密封失效刺壞。（3）固定閥座裝配不嚴(yán)或過(guò)于粗糙密封不嚴(yán)，致使固定閥座上下端面和外側(cè)刺壞失效。（4）因閥座（球）硬度不夠，造成閥座（球）過(guò)量磨損而密封不嚴(yán)失效（固定閥失效相對(duì)柱塞與襯套失效而言在泵效變化上是一個(gè)突變的過(guò)程，大部分固定閥失效井在10天內(nèi)泵效就大幅度降低，甚至1天之內(nèi)不出油）。游動(dòng)閥主

32、要有兩種失效形式：（1）伴隨一個(gè)脫扣后，另一個(gè)失去保護(hù)而刺壞失效。（2）游動(dòng)閥球（座）因硬度不夠造成過(guò)量磨損，密封不嚴(yán)，隨后游動(dòng)閥刺壞、失效。（ 游動(dòng)閥失效較固定閥低，這是因雙游動(dòng)閥從某種程度上有一定的保護(hù)作用，但游動(dòng)閥一旦失效，泵效比固定閥下降更快。）影響因素之二：影響因素之二：系統(tǒng)設(shè)備性能系統(tǒng)設(shè)備性能（四）抽油泵采油系統(tǒng)的影響因素1.井筒環(huán)境及介質(zhì)2.系統(tǒng)設(shè)備性能3.配套設(shè)施不完善1、抽油泵工況變差2、地層出砂日益嚴(yán)重3、產(chǎn)出液腐蝕性能強(qiáng)4、潤(rùn)滑介質(zhì)發(fā)生改變既然特高含水期嚴(yán)重影響抽油泵系統(tǒng)的正常生產(chǎn)，為了提高其適應(yīng)性，延長(zhǎng)油井的免修期，降低油井的維護(hù)作業(yè)費(fèi)用，對(duì)抽油泵系統(tǒng)做了眾多改進(jìn)。1、

33、耐磨性能差2、耐腐蝕性能差3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理針對(duì)出砂和高腐蝕沒有有效的配套工藝（五）抽油泵采油系統(tǒng)的改進(jìn) （1） 結(jié)構(gòu)改進(jìn)2.桿管偏磨改進(jìn) （1）消除油管彎曲（2）抽油桿防偏磨配套技術(shù)3.配套設(shè)施改進(jìn)1.抽油泵方面的改進(jìn) （2）材質(zhì)及熱處理工藝的改進(jìn)（五）抽油泵采油系統(tǒng)的改進(jìn) 1.抽油泵方面的改進(jìn) （1）結(jié)構(gòu)改進(jìn)A.A.固定閥總成由可投撈式改為固定式固定閥總成由可投撈式改為固定式改進(jìn)前改進(jìn)前改進(jìn)后改進(jìn)后作用：預(yù)防固定閥卡簧、密封錐面失效改進(jìn)之一：抽油泵方面的改進(jìn)B.B.固定閥總成獨(dú)立，消除閥總成軸向力固定閥總成獨(dú)立，消除閥總成軸向力固定閥座靠底部頂緊機(jī)構(gòu)頂緊，頂緊機(jī)構(gòu)下部連接尾管，由于抽油泵在

34、抽汲過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生油管的蠕動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間的蠕動(dòng)會(huì)導(dǎo)致固定閥座頂緊力減小，造成固定閥上下端面及外側(cè)刺壞。因此在固定閥外加一層外管，使外管受力而固定閥座頂緊裝置等不受軸向拉力的作用，消除閥總成軸向力。改進(jìn)之一：抽油泵方面的改進(jìn)C.C.固定閥座密封方式由端面密封改為固定閥座密封方式由端面密封改為“端面密封端面密封+O+O型圈型圈”密封。密封。作用：防止固定閥上下端面及外側(cè)刺壞。單固定閥雙固定閥D.將單固定閥改為雙固定閥作用：降低固定閥承受壓差，延長(zhǎng)固定閥使用壽命改進(jìn)之一：抽油泵方面的改進(jìn)直角E.E.將柱塞兩端的錐形結(jié)構(gòu)改為柱形結(jié)構(gòu)。將柱塞兩端的錐形結(jié)構(gòu)改為柱形結(jié)構(gòu)。作用：可有效阻止砂粒進(jìn)入柱塞與襯套之間。

35、改進(jìn)之一：抽油泵方面的改進(jìn)F.F.環(huán)形槽上移至柱塞頂部環(huán)形槽上移至柱塞頂部作用：上沖程使環(huán)形槽出泵筒，由井液將其中的砂粒帶走。G.G.加彈性刮砂裝置加彈性刮砂裝置刮砂裝置刮砂裝置作用：消除泵筒內(nèi)壁微量積砂作用：消除泵筒內(nèi)壁微量積砂改進(jìn)之一：抽油泵方面的改進(jìn)改進(jìn)之一：結(jié)構(gòu)改進(jìn)之一：結(jié)構(gòu)H.柱塞兩端加高硬度環(huán) 作用：保護(hù)柱塞，減小柱塞磨損。 改進(jìn)之一：抽油泵方面的改進(jìn)（五）抽油泵采油系統(tǒng)的改進(jìn) 1.抽油泵方面的改進(jìn) （1）結(jié)構(gòu)改進(jìn) （2）材質(zhì)及熱處理工藝的改進(jìn)材質(zhì)改進(jìn)：材質(zhì)改進(jìn)：襯套材質(zhì)由20CrMo（或45鋼）改為38CrMoAl，將閥球（9Cr18Mo）和閥座（6Cr18Mo）改為金屬陶瓷材料

36、。作用：增強(qiáng)抗腐蝕、磨蝕能力熱處理工藝改進(jìn)：熱處理工藝改進(jìn)：將襯套由滲碳（碳氮共滲）改為氮化處理，柱塞由鍍鉻改為噴焊作用：增強(qiáng)抗腐蝕、磨蝕能力改進(jìn)之一：抽油泵方面的改進(jìn)改進(jìn)泵適用范圍內(nèi)容條件最大下泵深度（m）1800原油粘度（mPaS)4000含砂量（ ）0.8最大井斜（）30最大沖程（m）短泵3.3長(zhǎng)泵5.136185井改進(jìn)泵與常規(guī)泵泵效變化曲線對(duì)比表80706050403020100 20 30 40 50 60 80 110 140 180泵效%生產(chǎn)周期T/dq泵免修期明顯延長(zhǎng)泵免修期明顯延長(zhǎng)q泵使用時(shí)間大幅延長(zhǎng)泵使用時(shí)間大幅延長(zhǎng)2000年調(diào)查情況2001年情況260329免修期對(duì)比免修

37、期對(duì)比70%33.5%200200天以內(nèi)泵失效比例對(duì)比天以內(nèi)泵失效比例對(duì)比應(yīng)用效果對(duì)比圖（五）抽油泵采油系統(tǒng)的改進(jìn) （1）結(jié)構(gòu)改進(jìn) 1.抽油泵方面的改進(jìn)（2）材質(zhì)及熱處理工藝的改進(jìn)2.桿管偏磨改進(jìn) （1）消除油管彎曲改進(jìn)之二：桿管偏磨改進(jìn)（1）消除油管彎曲 引進(jìn)Y221和Y211全包封隔器，降低座封負(fù)荷，座封負(fù)荷降至3040KN，保證管柱無(wú)彎曲；泵掛較深的井也可以采用兩級(jí)管柱，使泵上油管處于自由伸長(zhǎng)狀態(tài)。 為防止油管伸縮及徑向擺動(dòng)，在無(wú)封隔器全井段生產(chǎn)井中采用液壓油管錨，油管錨接在泵上，油井生產(chǎn)時(shí)，油套管壓差大于0.3Mpa,錨爪卡在套管內(nèi)壁上，實(shí)現(xiàn)油管錨定。帶封隔器的油管柱采用改進(jìn)后的液壓油

38、管錨，同樣也可實(shí)現(xiàn)泵上油管錨定。改進(jìn)之二：桿管偏磨改進(jìn)（1）消除油管彎曲 在應(yīng)用常規(guī)Y221和Y211封隔器的井上應(yīng)用座封噸位控制器，控制合理的座封壓力，減緩油管受壓變形。 為使油管四周均勻磨損，研制應(yīng)用了油管旋轉(zhuǎn)裝置。油管旋轉(zhuǎn)裝置座在四通上，通過(guò)地面旋轉(zhuǎn)使井下油管旋轉(zhuǎn)，變換偏磨位置，使油管四周均勻磨損，延長(zhǎng)油管使用壽命。 2001 2001年年1010月月2121日在日在311311斜斜147147井試用，驗(yàn)證結(jié)果：通過(guò)井試用，驗(yàn)證結(jié)果：通過(guò)地面旋轉(zhuǎn)可以使井下油管旋轉(zhuǎn)，地面旋轉(zhuǎn)可以使井下油管旋轉(zhuǎn)，不斷變化桿管偏磨位置，減緩不斷變化桿管偏磨位置，減緩桿管偏磨，延長(zhǎng)桿管使用壽命。桿管偏磨，延長(zhǎng)桿

39、管使用壽命。目前，在我廠已應(yīng)用目前，在我廠已應(yīng)用270余套。余套。（五）抽油泵采油系統(tǒng)的改進(jìn) （1）結(jié)構(gòu)改進(jìn) 1.抽油泵方面的改進(jìn)（2）材質(zhì)及熱處理工藝的改進(jìn)2.桿管偏磨改進(jìn) （1）消除油管彎曲（2）抽油桿防偏磨配套技術(shù)抽油桿防偏磨配套技術(shù)改進(jìn)之二：桿管偏磨改進(jìn)A.桿柱底部加重使桿彎曲應(yīng)力在允許彎曲應(yīng)力之內(nèi)，或基本消除彎曲，防止桿柱彎曲磨損。 B.在彎曲和已磨損桿段加非金屬扶正器，防止桿柱彎曲偏磨。 C.應(yīng)用抽油桿旋轉(zhuǎn)裝置，每10天旋轉(zhuǎn)光桿一次，變換抽油桿偏磨位置，延長(zhǎng)抽油桿使用壽命。 為使抽油桿均勻磨損研制了為使抽油桿均勻磨損研制了抽油桿旋轉(zhuǎn)裝置抽油桿旋轉(zhuǎn)裝置于于2001年年6月月28日日至

40、今在至今在310168等等45口井上應(yīng)用，驗(yàn)證結(jié)果：操作方便，可有效延長(zhǎng)口井上應(yīng)用，驗(yàn)證結(jié)果：操作方便，可有效延長(zhǎng)抽油桿使用壽命。目前現(xiàn)有的防偏磨配套技術(shù)應(yīng)用效果尚且可以，抽油桿使用壽命。目前現(xiàn)有的防偏磨配套技術(shù)應(yīng)用效果尚且可以，但有局限性，斜井及叢式井泵過(guò)拐點(diǎn)的桿管防偏磨技術(shù)則要認(rèn)真討但有局限性，斜井及叢式井泵過(guò)拐點(diǎn)的桿管防偏磨技術(shù)則要認(rèn)真討論，目前國(guó)內(nèi)外已有這方面的技術(shù)，需要收集分析與借鑒發(fā)展，更論，目前國(guó)內(nèi)外已有這方面的技術(shù)，需要收集分析與借鑒發(fā)展，更好的解決勝坨油田桿管偏磨問(wèn)題。好的解決勝坨油田桿管偏磨問(wèn)題。（五）抽油泵采油系統(tǒng)的改進(jìn) （1）結(jié)構(gòu)改進(jìn) 1.抽油泵方面的改進(jìn)（2）材質(zhì)及熱

41、處理工藝的改進(jìn)2.桿管偏磨改進(jìn) （1）消除油管彎曲（2）抽油桿防偏磨配套技術(shù)3.配套設(shè)施的改進(jìn) 針對(duì)產(chǎn)層出砂、井筒沉砂、攜砂規(guī)律，發(fā)展與針對(duì)產(chǎn)層出砂、井筒沉砂、攜砂規(guī)律，發(fā)展與應(yīng)用了幾項(xiàng)配套技術(shù)。如應(yīng)用了幾項(xiàng)配套技術(shù)。如泵下過(guò)濾裝置泵下過(guò)濾裝置和和泵上擋砂泵上擋砂裝置裝置，防止砂粒進(jìn)泵。，防止砂粒進(jìn)泵。（1）泵下濾砂器 目的：對(duì)進(jìn)泵液體進(jìn)行過(guò)濾，降低進(jìn)泵液體的含砂量，并使進(jìn)泵砂粒粒徑小于柱塞與泵筒間隙。改進(jìn)之二：配套設(shè)施改進(jìn)0.000.200.400.600.80135791113151719 改進(jìn)前改進(jìn)后 抽油機(jī)下沖程，擋砂塊在上方抽油機(jī)下沖程，擋砂塊在上方井液等力的作用下座在擋砂閥座上，井

42、液等力的作用下座在擋砂閥座上，將其液流通道堵住，井液中的砂粒將其液流通道堵住，井液中的砂粒在重力作用下，沉積于擋砂塊上面，在重力作用下，沉積于擋砂塊上面，避免沉砂進(jìn)入泵內(nèi)，有效的防止了避免沉砂進(jìn)入泵內(nèi)，有效的防止了抽油泵砂卡事故的發(fā)生；另外減少抽油泵砂卡事故的發(fā)生；另外減少了泵上油管柱內(nèi)井液壓力對(duì)泵工作了泵上油管柱內(nèi)井液壓力對(duì)泵工作的影響，使泵的下沖程比較平穩(wěn)，的影響，使泵的下沖程比較平穩(wěn)，有利于提高泵的充滿程度和泵效。有利于提高泵的充滿程度和泵效。 抽油機(jī)上沖程，沉積于擋砂塊抽油機(jī)上沖程，沉積于擋砂塊上的砂子被向上抽來(lái)的高壓液流沖上的砂子被向上抽來(lái)的高壓液流沖散，隨著井液被抽出井外，從而保散

43、，隨著井液被抽出井外，從而保證了抽油井的正常生產(chǎn)。證了抽油井的正常生產(chǎn)。 圖中圖中1 1：油管：油管 2 2：扶正抽油桿接箍：扶正抽油桿接箍3 3：抽油桿：抽油桿 4 4：壓帽：壓帽5 5：擋砂閥：擋砂閥 6 6：擋砂塊：擋砂塊7 7：閥座：閥座 8 8：泄油器上接箍：泄油器上接箍9 9：鎖緊環(huán)：鎖緊環(huán) 抽油機(jī)工作時(shí)，擋砂器中的擋砂抽油機(jī)工作時(shí)，擋砂器中的擋砂塊、擋砂環(huán)、壓帽隨抽油桿柱上下塊、擋砂環(huán)、壓帽隨抽油桿柱上下運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)換向與抽油桿上下沖運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)換向與抽油桿上下沖程保持一致。座封在鎖緊環(huán)上的閥程保持一致。座封在鎖緊環(huán)上的閥座具有液流通道，井液可以從中通座具有液流通道，井液可以從中

44、通過(guò)，因閥座與鎖緊環(huán)接觸面為過(guò)，因閥座與鎖緊環(huán)接觸面為7 7度角度角產(chǎn)生自鎖，所以閥座始終處于不動(dòng)產(chǎn)生自鎖，所以閥座始終處于不動(dòng)狀態(tài)。狀態(tài)。（2）泵上擋砂器 改進(jìn)之二：配套設(shè)施改進(jìn)影響因素改進(jìn)方法小 結(jié)抽油泵方面的改進(jìn)桿管偏磨改進(jìn)配套設(shè)施改進(jìn)井筒環(huán)境及介質(zhì)系統(tǒng)設(shè)備性能配套工藝不完善1、抽油泵工況變差2、地層出砂日益嚴(yán)重3、產(chǎn)出液腐蝕性能強(qiáng)4、潤(rùn)滑介質(zhì)發(fā)生改變1、耐磨性能差2、耐腐蝕性能差3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理針對(duì)出砂和高腐蝕沒有有效的配套工藝1、固定閥總成改為固定式2、固定閥總成獨(dú)立，消除閥軸向力3、閥座密封方式為端面密封+0型圈密封4、改為雙固定閥5、倒角改為柱形結(jié)構(gòu)6、防砂槽放到頂部7、加彈性

45、刮砂裝置8、活塞兩端加高硬度環(huán)消除油管彎曲：1、引進(jìn)Y221和Y211全包封隔器2、應(yīng)用液壓油管錨3、研制應(yīng)用座封噸位控制器4、研制應(yīng)用油管旋轉(zhuǎn)裝置抽油桿防偏磨配套技術(shù)：1、桿柱底部加重消除彎曲2、彎曲和已磨損桿段加非金屬扶正器3、應(yīng)用抽油桿旋轉(zhuǎn)裝置1、泵下濾砂器2、泵上擋砂器1、材質(zhì)的改進(jìn)2、材料及熱處理工藝的改進(jìn) 通過(guò)以上對(duì)抽油泵系統(tǒng)的改進(jìn)及推通過(guò)以上對(duì)抽油泵系統(tǒng)的改進(jìn)及推廣，在實(shí)際生產(chǎn)中創(chuàng)造了極大的效益，廣，在實(shí)際生產(chǎn)中創(chuàng)造了極大的效益，但是這些改進(jìn)還存在著一定的局限性和但是這些改進(jìn)還存在著一定的局限性和不完善性，在今后的工作中，有待于廣不完善性，在今后的工作中，有待于廣大的石油工作者密

46、切注意觀察和分析，大的石油工作者密切注意觀察和分析，也希望大家在工作中注意一性資料的收也希望大家在工作中注意一性資料的收集，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的記錄、分集，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的記錄、分析，結(jié)合國(guó)內(nèi)外不斷涌現(xiàn)的新工藝、新析，結(jié)合國(guó)內(nèi)外不斷涌現(xiàn)的新工藝、新技術(shù)，加以解決、完善，為油田的高產(chǎn)、技術(shù)，加以解決、完善，為油田的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)貢獻(xiàn)自己的一份力量。穩(wěn)產(chǎn)貢獻(xiàn)自己的一份力量。三、抽油桿 抽油桿是有桿泵采油裝置的一個(gè)重要組成部分，抽油桿通過(guò)接箍連接成桿柱，上經(jīng)光桿連接抽油機(jī)，下接抽油泵柱塞，在整個(gè)抽油裝置中起傳遞動(dòng)力的作用。（一）普通抽油桿 抽油桿本身是圓鋼制成的實(shí)心桿件，兩端均有加粗的鍛頭，上面

47、有連接螺紋和搭扳手的方形斷面 。 目前國(guó)產(chǎn)抽油桿從制作材料上分為兩種，一種是碳鋼抽油桿，另一種是合金鋼抽油桿。碳鋼抽油桿一般用40號(hào)或45號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼制成；合金鋼抽油桿用20CrMo鋼和20NiMo鋼制成。 抽油桿柱由光桿和井下抽油桿組成。抽油桿柱最上面的一根抽油桿稱為光桿，光桿與井口密封盒配合起到密封井口的作用。1.抽油桿的技術(shù)規(guī)范抽油桿級(jí)別的劃分表抽油桿公稱直徑：16mm、19mm、22mm、25mm、29mm等。常見抽油桿長(zhǎng)度:8 m，另有1.0m、1.5m、2.5m、3.0m、4.0m等。級(jí)別抗拉強(qiáng)度/MPa抽油桿使用條件建議鋼種C617.4743.8輕載荷或中載荷有輕微鹽水腐蝕的油井

48、碳鋼或低合金鋼D793.8970.2重載荷有輕微鹽水腐蝕的油井碳鋼或鉻鉬鋼K588793.8中載荷、有腐蝕介質(zhì)的油井鎳鉬鋼2.抽油桿符號(hào)的意義 C40、45號(hào)鋼正火處理 B20號(hào)鉻鉬鋼調(diào)質(zhì)處理 短抽油桿長(zhǎng)度，mm 抽油桿直徑，m 抽油桿代號(hào)3.對(duì)抽油桿的要求（1）耐疲勞、耐磨性好、強(qiáng)度高。（2）抽油桿螺紋中心線應(yīng)與桿體同心。（3）螺紋要精密、光潔。（4）桿身要直。(二)特種抽油桿 1.超高強(qiáng)度抽油桿 石油礦場(chǎng)目前使用的超高強(qiáng)度抽油桿主要有HY級(jí)和HL級(jí)兩種。 HY級(jí)超高強(qiáng)度抽油桿屬于工藝型高強(qiáng)桿，是在D級(jí)抽油桿的基礎(chǔ)上經(jīng)探傷檢測(cè)，篩選出材質(zhì)無(wú)缺陷、材料為20CrMoA的D級(jí)抽油桿，對(duì)其本體采用

49、高頻感應(yīng)加熱表面淬火工藝，再經(jīng)表面噴丸強(qiáng)化處理后制成，這樣在其表面形成2mm2.8mm的淬硬層，不僅提高了抗拉強(qiáng)度（980MPa1200MPa）和表面硬度（HRC4248），而且在本體表面產(chǎn)生很高的表面殘余應(yīng)力，從而提高了抽油桿的疲勞強(qiáng)度和應(yīng)力腐蝕斷裂抗力。 HL級(jí)超高強(qiáng)度抽油桿屬于材料型高強(qiáng)度桿，采用特殊的合金鋼制造，材料為16Mn2SiCrMoVTiA,其制造工藝與D級(jí)桿基本相同，不需進(jìn)行表面感應(yīng)淬火。其抗拉強(qiáng)度達(dá)966 MPa1136MPa。超高強(qiáng)度抽油桿的規(guī)格尺寸與普通抽油桿相同。 超高強(qiáng)度抽油桿主要用于大泵提液、小泵深抽、稠油等大負(fù)荷井中，部分應(yīng)用于地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵井中，提高了抽油桿工作的可靠性。2.鋼制連續(xù)桿 鋼質(zhì)連續(xù)抽油桿是加拿大60年代開發(fā)的具有半橢圓