抽油泵是指由抽油机带动把井内原油举升到地面的井下装置。普通抽油泵主要由泵筒、吸入阀、活塞、排除阀四大部分组成。按照抽油泵在井下的固定方式,可分为管式泵和杆式泵。
定义
抽油泵是由抽油机带动把井内原油抽到地面的常用井下装置。普通抽油泵主要由泵筒、吸入阀、活塞、排除阀四大部分组成。按照抽油泵在井下的固定方式,可分为管式泵和杆式泵。
需满足条件
抽油泵是抽油的井下设备。它所抽汲的液体中含有砂、蜡、水、气及腐蚀性物质, 又在数百米到上千米的井下工作, 泵内压力可能高达10 MPa 以上。所以, 它的工作环境复杂, 条件恶劣, 而泵工作的好坏又直接影响到油井产量。因此抽油泵一般应满足下列要求:
(1 ) 结构简单、强度高、质量好、连接部分密封可靠;
(2 ) 制造材料耐磨和抗腐蚀性好, 使用寿命长;
(3 ) 规格类型能满足油井排液量的需要, 适应性强;
(4 ) 便于起下;
(5 ) 在结构上应考虑防砂、防气, 并带有必要的辅助设备。
国际常用分类
管式泵
管式泵又称油管泵,特点是把外筒、衬套和吸入阀在地面组装好并接在油管下部先下入井中,然后把装有排出阀的活塞用抽油杆通过油管下入泵中。
衬套由材料加工成若干节,衬入外筒内部。活塞是用无缝钢管制成的中空圆柱体,外表面光滑带有环状沟槽,作用是让进入活塞与衬套间隙的砂粒聚集在沟槽内,防止砂粒磨损活塞与衬套,并且沟槽中存的油起润滑活塞表面的作用。
检泵起泵时为泄掉油管中的油,可采用可打捞的吸入阀(固定阀),通过下放杆柱,让活塞下端的卡扣咬住吸入阀的打捞头,把吸入阀提出。但是这种泵由于吸入阀打捞头占据泵内空间,使泵的防冲距和余隙容积大,容易受气体的影响而降低泵效。大多数下入管式泵的井,是在油管下部安装泄油器,通过打开泄油器卸掉油管中的油。在下入大泵的井中,由于活塞直径大于油管内径,不能通过油管下入活塞,采用的方法是先把活塞随油管下入井中,后下入抽油杆柱,利用一个称为脱接器的装置与泵中活塞对接。
管式泵结构简单,成本低,在相同油管直径下允许下入的泵径较杆式泵大,因而排量大。但检泵时必须起下油管,修井工作量大,故适用于下泵深度不大,产量较高的井。
杆式泵
杆式抽油泵又称为插入泵,其中定筒式顶部固定杆式泵特点是有内外两个工作筒,外工作筒上端装有椎体座及卡簧(卡簧的位置为下泵深度),下泵时把外工作筒随油管先下入井中,然后装有衬套、活塞的内工作筒接在抽油杆的下端下入到外工作筒中并由卡簧固定。另外还有固定点在泵筒底部的定筒式底部固定杆式泵,以及将活塞固定在底部,由抽油杆带动泵筒上下往复运动的动筒式底部固定杆式泵。
检泵时不需要起出油管,而是通过抽油杆把内工作筒拔出。杆式泵检泵方便,但结构复杂,制造成本高,在相同的油管直径下允许下入的泵径教管式泵要小,适用于下泵深度较大,产量较小的油井。
常规抽油泵存在金属活塞和衬套加工要求高,制造不方便,且易磨损的缺点。
影响泵效因素
影响泵效的因素很多, 但从深井泵工作的三个基本环节( 活塞让出体积, 原油进泵和从泵内排出原油) 来看, 可归结为以下三个方面。
(1 ) 抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩。由于深井泵工作特点, 抽油杆柱和油管柱在工作过程中承受着交变载荷, 从而发生弹性伸缩, 使活塞冲程小于光杆冲程, 因而减小了活塞让出的体积。
(2 ) 气体和充不满的影响。当泵内吸入油气混合物后, 气体占据了活塞让出的部分空间, 油来不及进入泵内, 或者当泵的排量大于油层供油能力时, 也会使进入泵内的油量减少。
(3 ) 漏失的影响。活塞与衬套的间隙及阀和其他连接部件间的漏失都会使实际排量减少。只要保证泵的制造质量和装配质量, 在下泵后一定时间内, 漏失的影响是不大的。但当液体有腐蚀性或含砂时, 将会由于对泵的腐蚀和磨损使漏失迅速增加。泵内结蜡和沉砂会使阀关闭不严, 甚至被卡而严重破坏泵的工作。在这些情况下, 除改善泵的结构、提高泵的抗腐蚀性能外, 主要是采取防砂及防蜡措施, 以及定期检泵来维持泵的正常工作。