大斜度泵在采油三厂的应用及效果分析

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摘 要：本文针对常规抽油泵在大斜度井段生产时，出现的阀球旁落、关闭不严、柱塞泵筒间摩擦力大、间隙不均，凡尔球关闭滞后，导致的泵漏失严重，泵效偏低等问题，开展了大斜度采油技术试验，并取得了较好的现场应用效果。

关键词：大斜度泵 斜井泵

一、概述

随着开发方式的转变，我厂水平井数量逐年增多，截止2012年底，已投产水平井63口，已钻未投产水平井12口。深度井斜多在40°以上。而传统整筒泵的应用在大斜度井段受到限制，常规抽油泵在大斜度井段生产时出现的阀球旁落、关闭不严、柱塞泵筒间摩擦力大、间隙不均，凡尔球关闭滞后，导致泵漏失严重，泵效偏低等问题，降低了水平井开采能力。针对以上问题，为提高水平井开发水平，我厂引进了大斜度抽油泵，旨在使水平井发挥其应有的潜力。

二、大斜度泵的结构与工作原理

1.结构特点

1.1与普通整筒泵相比，大斜度井抽油泵采用相互完全独立的三级密封单元结构柱塞，各级之间相互独立，强开强闭，具有防气功能，提高了密封性能。

1.2大斜度井抽油泵柱塞整体在轴向和径向上均具有柔性，柱塞与泵筒之间的密封间隙为弹性间隙，在液柱压力作用下，间隙值可自动补偿，液柱压力升高则密封间隙缩小，可以降低整泵的漏失量，提高泵效。

1.3同时采用浮动阀座、半球形阀球结构，固定阀安装弹簧结构，实现泵阀体实现强开强闭、准确复位、关闭严密等功能，具有良好的防气作用。如图1-2所示：

1.4柱塞密封单元与中心杆及杆柱之间处于游离状态，在大斜度井及水平井采油时，杆柱的偏心力作用于导向块，由导向块承受偏磨，可有效消除井下泵密封单元的偏磨，确保柱塞、泵筒间隙均匀。

2.配套工艺

大斜度井抽油泵配套扶正防偏磨技术，采用滑动式同曲率固体导向扶正器，其主要特点：

2.1扶正器应用同曲率固体导向技术，工作面为三个与油管内壁曲率相同的圆弧曲面，如图1-3所示，工作过程中，曲面可沿芯轴自动转向，确保以一个工作曲面与油管壁贴合；

2.2在固体剂的作用下，可起到避免磨损的作用，外表面采用金属固体涂层（采用MoS2或镍基合金），管杆间的摩擦阻力降低50-60%，往复对磨次数可以达到700万次，最高工作温度可以达到260℃以上。

3.工作原理

上冲程：柱塞固定组件随抽油杆上行，浮动阀座、与半球之间接触形成多级密封，并带动浮环组件上行，产生抽汲力，液柱克服固定阀弹簧力和固定阀球的重力，固定阀球打开，泵筒进液。

下冲程：固定阀关闭，柱塞固定件下行，浮环组件相对上行，浮动阀座和半球离开，泵筒内液体通过导向块和泵筒、浮动阀座和半球、压套与中心杆之间的过流通道逐级上行，进入油管。

三、大斜度泵的现场试验及效果分析

1.施工概况

针对我厂泵挂处井斜角大于40°或者加深后泵挂处井斜角大于40°的大斜度井及水平井存在供液能力差，泵效低的情况，试验下入大斜度泵，共实施八井次，目前正常生产5口井。施工前，沉没度为53米，日产能力低。施工后泵挂井斜可达40°以上.深度加大76米， 供液能力上升。

下入大斜度泵前油井生产情况统计

2.试验效果分析

2.1故障分析

截止目前，我厂共下入大斜度泵8台，在用5台，故障起出3台：

2.1.1柳80-56井：因井筒结垢严重，该泵阀座使用普通不锈钢阀座，导致阀座结垢固漏检泵，正常使用大斜度泵67天。

2.1.2吴平12：油管丝扣断检泵，正常使用大斜度泵80天。

2.1.3姚4-16：因泵本身质量问题，导致活塞脱扣检泵，正常使用大斜度泵70天。

2.2效果分析

截止目前，该泵在我厂实施效果较明显，具体效果分析如下表：

大斜度泵生产情况统计

2.2.1井斜角增大。施工后平均单井井斜角由32度增加到43度，增加近10度，最大井斜角增加41.4度。

2.2.2泵效升高。施工后油井日产能力增加， 泵效由施工前的34.4%提高至施工后的36.3%，单井最高泵效可提高9.8%。

2.2.3泵挂加深， 沉没度加大。施工后平均单井泵深由 1778m增加到1859m， 增加了81m，最大下入泵深可增加408m 。液面略有上升。加深泵挂后，沉没度上升趋势明显，由施工前的平均单井44m提高到施工后的132米，供液能力得到有效提高。

由以上分析可以看出，随着井斜角的增大，采用常规泵逐渐无法满足正常生产的情况下，大斜度泵能够有效提高油井供液能力，恢复油井生产能力。

四、认识与建议

1.大斜度泵可在大斜度井中增加泵挂至井斜角大于40度以上处正常生产，并可相应提高泵效。

2.该泵在大斜度井中使用加深泵挂，沉没度增加，使大斜度井及水平井供液能力得到有效提高。

3.在日常管理中，应加强化学三防的制度管理，按时按量投加化学药剂，缓解井筒因结蜡，结垢及腐蚀等原因的检泵，可以有效降低检泵频率，延长该泵检泵周期。

参考文献

[1] 董发昌，姚凯，姜玲，刘景山，刘东亮.大斜度抽稠泵在水平井中的应用.特种油气藏第7卷第4期（2000）.

作者简介：韩涛：1982年1月出生，2004年毕业于西安石油大学，油气储运专业，采油三厂工艺所采油工程师。