水平幫浦年度技術總結報告

2021-03-04 03:08:52 字數 2437 閱讀 5023

稀油強啟閉水平幫浦的設計主要考慮以下幾個方面:(1)幫浦掛處大井斜角時,幫浦閥啟閉及時,不產生徑向漂移,不存在閥與閥座處液體漏失現象;(2)幫浦掛處井斜角較大時,柱塞與幫浦筒之間偏磨不嚴重,不會出現柱塞卡幫浦及柱塞與幫浦筒之間漏失嚴重現象;(3)動液面較低,需加深幫浦掛情況下,幫浦筒強度足夠承受上部液柱壓力,不產生嚴重的幫浦筒變形;(4)據有一定防砂功能。

稀油強啟閉水平幫浦由柱塞、強啟閉游動閥、閥桿、扶正器、復位彈簧、沉砂筒等組成。其結構示意圖如下:

該幫浦幫浦筒採用過橋幫浦形式,以適應下深對強度要求;柱塞採用強啟閉多級浮動柱塞,各密封單元與閥杆及桿柱之間處於游離狀態,桿柱的偏心力作用在扶正器上,由扶正器承受偏磨,可有效避免各密封單元的偏磨;游動閥為強啟閉結構,在拉桿拉力作用下,游動閥與游動閥座強制閉合與開啟;同時柱塞上加有扶正結構,防止井斜角較大時柱塞與幫浦筒偏磨;在固定閥罩上面加彈簧,下行程輔助固定閥下行,同時對球閥有導向扶正作用,避免徑向漂移。

各密封單元上端出油孔處加工杯形刮砂角,可對進入的砂粒進行刮拭、沖刷作用,減少砂卡;幫浦筒下部還加有沉砂筒,將進油閥改為側面出油,增大出油通道,防止作業或抽油過程中下沉的砂、垢進入閥罩造成坐封不嚴或砂埋。

上衝程:抽油杆通過閥桿帶動強啟閉游動閥上行,與浮動上柱塞上的出油閥座密封,游動閥關閉;幫浦筒內空間變大,壓力變小,在沉沒度壓力與幫浦筒內壓力的壓差作用下,固定閥開啟,井筒內液體進入幫浦筒;柱塞上行,井口排出液體。

下衝程:抽油杆通過閥桿帶動強啟閉游動閥下行,出油閥與出油閥座脫開,固定閥在復位彈簧作用下及時關閉;幫浦筒內體積減小,壓力增大,柱塞下部液體通過出油閥進入柱塞上部,使幫浦排出液體。

稠油強啟閉水平幫浦的設計主要考慮以下幾個方面:(1)能夠實現注汽採油一趟管柱,以減少作業頻次,減少作業過程中的熱損失;(2)因稠油井**粘度高,下行程過程中由於抽油桿柱與液體之間摩擦力的影響,易出現光桿滯後現象,產生衝程損失,降低幫浦效,因此需要具有液壓反饋力以輔助柱塞下行;(3)幫浦掛處大井斜角時,幫浦閥啟閉及時,不存在由於油稠導致的球閥關閉滯後現象;不產生徑向漂移,不存在閥與閥座處液體漏失現象;(4)幫浦掛處井斜角較大時,柱塞與幫浦筒之間偏磨不嚴重,不會出現柱塞卡幫浦及柱塞與幫浦筒之間漏失嚴重現象。

綜合以上考慮,在液力反饋抽稠幫浦基礎上設計出了稠油強啟閉水平幫浦。由上幫浦筒、上柱塞、出油閥、柱塞拉桿、下幫浦筒、下柱塞、進油閥、復位彈簧等組成。其結構示意圖如下:

該幫浦柱塞採用強啟閉多級浮動柱塞,各密封單元與閥杆及桿柱之間處於游離狀態,桿柱的偏心力作用在扶正器上,由扶正器承受偏磨,可有效避免各密封單元的偏磨;游動閥為強啟閉結構,在拉桿拉力作用下,游動閥與游動閥座強制閉合與開啟;同時柱塞上加有扶正結構,防止井斜角較大時柱塞與幫浦筒偏磨;在固定閥罩上面加彈簧,下行程輔助固定閥下行,同時對球閥有導向扶正作用,避免徑向漂移;各密封單元上端出油孔處加工杯形刮砂角,可對進入的砂粒進行刮拭、沖刷作用,減少砂卡。

上衝程:抽油杆帶動柱塞上行,出油閥在柱塞拉桿作用下,與浮動上柱塞上的出油閥罩密封上行,井口排出液體;幫浦筒內空間變大,壓力變小,在沉沒度壓力與幫浦筒內壓力的壓差作用下,固定閥開啟,井筒內液體進入幫浦筒。

下衝程:柱塞下行,固定閥在復位彈簧作用下及時關閉,上部液柱壓力作用在柱塞上(液壓反饋力);出油閥與出油閥罩脫開,幫浦筒內體積減小,壓力增大,上柱塞下部液體通過出油閥進入柱塞上部,使幫浦排出液體。由於有相當於衝程長度的一段光桿進入油管,所以將排擠出相當於這段光桿體積的液體。

1)閥球啟閉及時,不受井斜影響

(1)進油閥增加復位彈簧,提高坐封可靠性及復位及時性,避免大井斜角時關閉滯後現象。

(2)游動閥為強啟閉結構,桿柱通過閥桿使閥球強啟強閉,不受井斜角影響。

2)防偏磨

柱塞為多級浮動密封單元,各密封單元與閥杆及桿柱之間處於游離狀態,桿柱的偏心力作用在扶正器上,由扶正器承受偏磨,可有效避免大井斜角時各密封單元的偏磨及卡幫浦。

3)具有防砂功能

(1)各密封單元上端出油孔處加工杯形刮砂角,可對進入的砂粒進行刮拭、沖刷,減少砂卡。

(2)幫浦下增加沉砂環空,將固定閥罩改為側面出油,增大出油通道,防止作業或抽油過程中下沉的砂、垢進入閥罩造成坐封不嚴或砂埋。

1)具有液壓反饋力

計算條件:下幫浦深度1000m;液體密度,1000kg/m3;沉沒度200m。

2)可實現注採一體

上提柱塞可實現注汽。

3)閥球啟閉及時,不受井斜影響

(1)進油閥增加復位彈簧,提高坐封可靠性及復位及時性,避免大井斜角時關閉滯後現象。

(2)游動閥為強啟閉結構,桿柱通過閥桿使閥球強啟強閉,不受井斜角影響。

4)防偏磨

柱塞為多級浮動密封單元,各密封單元與閥杆及桿柱之間處於游離狀態,桿柱的偏心力作用在扶正器上,由扶正器承受偏磨,可有效避免大井斜角時各密封單元的偏磨及卡幫浦。

1、游動閥設計為強啟閉結構,通過閥桿強制閥球的啟閉,提高坐封的可靠性與及時性。

2、柱塞採用多級浮動密封單元,各密封單元與閥杆及桿柱之間處於游離狀態,桿柱的偏心力作用在扶正器上,由扶正器承受偏磨,可有效避免各密封單元的偏磨。

3、固定閥罩上面加彈簧,對固定閥進行徑向扶正,並在下行程強制關閉。

實驗結果表明其密封效能合格。漏失量在出廠之前進行測定,均達到行業標準。

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