抽油泵泵筒內(nèi)防氣技術研究應用

黃群 趙濤 米衛(wèi)濤

摘要：目前來看，隨著城鄉(xiāng)一體化加上呢進程的不斷加快，能源需求量持續(xù)增加的同時，如何有效地提高開采質(zhì)量和開采效率是現(xiàn)階段基層產(chǎn)業(yè)機構和相關主管部門的核心發(fā)展方向，尤其對于含氣油井而言，為消除和減少氣體對開采作業(yè)的影響，將抽油泵泵筒內(nèi)防氣技術應用到開采作業(yè)中是極為必要的。鑒于此，本文主要基于泵筒防氣理論，并對常見的兩種抽油泵結構特點和原理進行了全面探析，以此在為施工單位提供科學化依據(jù)的同時，為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)奠定良好基礎。

關鍵詞：抽油泵泵筒防氣原理;抽油泵結構特點;抽油泵結構作業(yè)原理

引言：就目前來看，抽油泵泵筒內(nèi)防氣技術是現(xiàn)階段含氣油井施工作業(yè)過程中，采取的一種現(xiàn)代化采油技術，從某方面而言其主要是根據(jù)氣體和液體流態(tài)性質(zhì)的不同，利用抽油泵泵壁結構，巧妙將泵腔內(nèi)無用氣體轉化到泵腔以外，以此來消除氣體對采油作業(yè)的影響。隨著企業(yè)建設規(guī)模和數(shù)量的持續(xù)增加，為滿足現(xiàn)階段企業(yè)發(fā)展對于能源的需求量，提高含氣油井的泵效，采取適合含氣油井作業(yè)的抽油泵是極為必要的。

一、抽油泵泵筒防氣原理的基本概述

在當前含氣油井采油作業(yè)過程中，與其它油井相比，這類油田屬多層系的極復雜斷塊油氣藏，具有斷層多，油、氣、水分布復雜，油藏埋藏深、井況差、原始油氣比高等特點，在開采作業(yè)過程中倘若采取了傳統(tǒng)的開采技術，不僅難以保證開采率，還對企業(yè)整體發(fā)展造成了極為不利的影響，故此加快對新技術的研發(fā)勢在必行。

從某方面而言，在進行深井開采作業(yè)過程中，由于開采作業(yè)成效在很大程度上受到氣體的影響，為從根本上改善當前開采現(xiàn)狀，減少或者消除體對抽油泵泵效的影響，將抽油泵泵筒內(nèi)防氣技術應用到采礦作業(yè)中對于采油工作的工作質(zhì)量和工作效率具有一定積極意義。在進行開采作業(yè)過程中，這種防氣技術的應用原理較為簡單，即在進行開采作業(yè)時，這種抽油油泵筒內(nèi)的防氣、排氣具有很強主動性，能從根本上講油氣井中的氣體排除干凈，最終為預期開采效益的獲得奠定良好基礎。在進行開采作業(yè)時，抽油油泵都是在低于飽和壓力下生產(chǎn)，因此從某方面而言，在抽油油泵的入口處，其壓力值也往往低于飽和壓力，故而在進行抽汲作業(yè)時，氣體液體同時進入抽油油泵，但倘若氣體過量進入，則會導致“氣鎖”問題的發(fā)生，最終給企業(yè)發(fā)展造成極為不利的影響。在抽汲時，由于氣體在泵內(nèi)壓縮和膨脹，吸入和排出凡爾無法打開，極易導致抽不出油的現(xiàn)象，最終給企業(yè)整體發(fā)展造成極為不利的影響。

在進行抽油作業(yè)過程中，據(jù)調(diào)查原始油氣比一般為200—250 m3 /m3，但不可否認的是有的生產(chǎn)井油氣比卻高達2000m3/m3。就目前來看，隨著油田開發(fā)的逐漸加深，氣體含量對油田開發(fā)效益的影響力越來越大，尤其對于含氣油井而言，氣體成為了影響抽油機井泵效率低下的主要原因。但隨著近年來社會主義市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展和經(jīng)濟管理體系的不斷完善，企業(yè)競爭愈演愈烈的同時，為從根本上提高企業(yè)核心競爭力，消除和減少氣體成為了當下采油企業(yè)的核心發(fā)展方向。將進入泵筒的氣體排除到泵筒以外，包括泵筒和套管的環(huán)行空間和油管內(nèi)部的思想，為防氣工藝技術開辟了一條新的途徑，而經(jīng)過科研工作者不斷地探索實踐，將泵筒內(nèi)的氣體通過泵筒中部開孔（排氣孔）排除到泵筒以外以及在泵筒內(nèi)通過泵筒的變徑（換氣腔）排到泵筒上部的油管柱內(nèi)的防氣技術應運而生，在實現(xiàn)預期防氣目的的同時，也為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)奠定良好基礎，但不同的是前者在防氣的同時，也增加了泵的充滿系數(shù)，但后者只起到了防氣作用。

二、現(xiàn)階段常用抽油泵結構特點及原理的基本概述

（一）中排氣防氣泵結構特點及原理

通過上圖分析可知，中排氣防氣泵主要有以下幾部分組成，即——連桿、泵上接頭、上泵筒、柱塞、排氣孔、下泵筒以及固定閥總成。在進行采油作業(yè)過程中，中排氣防氣泵的應用，可從根本上實現(xiàn)油氣的高效分離，提高了泵效，通常而言這種防氣泵大多用以100-200/t的油井中。與常規(guī)抽油泵相比，中排氣防氣泵的泵筒中部開有排氣孔，在進行實際作業(yè)過程中，上沖作業(yè)流程如下，即“游動凡爾關閉——固定凡爾打開——油氣進入泵筒——柱塞下端經(jīng)過排氣孔——泵筒與油套環(huán)空連通”。就目前來看，氣體通過排氣孔排到油套環(huán)空后，環(huán)空內(nèi)的液體也就通過排氣孔進入泵筒，在一定程度上不僅能從根本上提高泵充滿程度，還有效地規(guī)避了氣鎖問題的出現(xiàn)，極大地提高了泵效。由于泵筒中部開有排氣孔，柱塞的長度比下泵筒長，下沖程時作業(yè)流程如下，即“排氣孔被柱塞密封——固定凡爾打開——油氣進入泵筒——柱塞下端經(jīng)過排氣孔——泵筒與油套環(huán)空連通”，中排氣防氣泵和普通的抽油泵的工作原理是相同的，不同的之處在于中排氣防氣泵在上沖程將結束、下沖程將開始的較短時間內(nèi)，柱塞讓出排氣孔，起到防氣、排氣的目的。

（二）中空防氣泵結構特點及原理

通過上圖可知，中空防氣泵主要由以下幾部分組成，即——連桿、泵上接頭、上泵筒、柱塞、換氣腔、下泵筒以及固定閥總成。在進行采油作業(yè)過程中，用時在兩泵筒之間有一換氣腔，這樣在上下沖程柱塞都可以完全穿過換氣腔，抽油機的沖程和下泵深度確定了總的泵筒長度和柱塞長度、以及換氣腔的位置。進行實際作業(yè)過程中，上沖作業(yè)流程如下，即“柱塞通過換氣腔——其間封閉液體流向泵底部，——泵中氣體量減少”。就目前來看，在上沖時了液體沖擊力的降低有助于防止氣鎖，除此之外下沖程時作業(yè)流程如下，即下沖程開始時，一些氣體被封閉在柱塞和換氣腔之間，直到柱塞完全穿過排氣工具，油管中的液體得以向下流動進入換氣腔，從而令其中的氣體被排放到油管液體之中。

結語

簡而言之，在當前城鄉(xiāng)一體化建設進程不斷加快的新市場經(jīng)濟常態(tài)下，企業(yè)快速化發(fā)展的同時，對于能源的需求量也在持續(xù)增加，但眾所周知氣體對于采油效率的影響是不容忽視的，為此將抽油泵泵筒內(nèi)防氣技術應用到采油作業(yè)中是極為必要的。

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