深井抽油泵節能裝置原理與應用分析

王懷亮 司繼東 張永坤

摘要：隨著石油開采時間的延長和采出程度的增加，含水上升，動液面不斷下降，使泵掛不斷加深，生產參數逐步加大，本文針對深井泵泵效偏低，造成單井的能耗增加的情況，為適應節能降耗的需要，建議使用該節能裝置，能有效降低抽油機載荷并得到增油效果。

關鍵詞：深井泵；節能；應用

0.前言

隨著石油開采時間的延長和采出程度的增加，含水上升，動液面不斷下降，使泵掛不斷加深，生產參數逐步加大，本文針對深井泵泵效偏低，造成單井的能耗增加。為適應節能降耗的需要，建議使用該節能裝置，可在原深井泵的基礎上加此裝置，能有效降低抽油機載荷達到深抽、節能的目的，而且能使泵效得到提高，可以廣泛用于稠油井、稀油井、含氣、含砂井，是一項既節能又能提高泵效并得到增油效果。

1.基本原理與結構特點

1.1基本原理該裝置的結構可分為外工作筒和內工作裝置兩部分。外工作筒是連接在深井泵泵筒上部，外工作筒上部連接油管下入井中。

內工作裝置可分為：拉桿（3）、螺旋閥（4）、柱塞（6）、原深井泵（柱塞）三部件，螺旋閥是配在拉桿上，將拉桿和柱塞相連，和柱塞一樣下入油管內。

1.2配套裝置具體工作原理：只要將外工作筒（5）和深井泵泵筒（7）上部連在一起，上部連接油管（2）下入井中，將拉桿（3）和柱塞（6）連在一起即可。此配套裝置安裝好后，可以使深井泵形成兩個腔室，而達到深井泵的平衡。

工作原理，當抽油機下行時，抽油桿（1）下行，帶動拉桿（3）下行，螺旋閥（4）在液柱壓力和拉桿摩擦作用下而下行，使螺旋閥和外工作筒（5）閥座而關閉，此時深井泵固定凡爾關閉，柱塞（6）兩個游動凡爾打開，使柱塞以下的液體進入柱塞上腔。

當抽油機上行時，抽油桿上行帶動拉桿（3）上行，柱塞隨之上行，柱塞上腔液體受壓縮，柱塞游動凡爾關閉，此時隨柱塞上行而上腔的液體受壓縮，壓力上升，漩流閥（4）打開，使上腔液體通過漩流閥，使液體流速加快，而進入油管，從而達到節能、高效治目的，往返循環將液體提升到井口。

1.3結構特點：

1.3.1結構簡單，應用范圍廣

該裝置從圖中看出零件少所以結構簡單。它廣泛應用于稠油井、稀油井、深井、含氣高的油井、含沙井，都有明顯的效果。

1.3.2現場應用方便

該裝置將井外工作筒和上井泵連在一起，隨油管下入井中，拉桿和柱塞連在一起下入井中，和下普通深井泵一樣，所以下井方便。

1.3.3節能效果好

常規深井泵在抽吸過程中抽油機上行時負荷增加，因為整個抽油桿的重量和油管內液柱的重量都作用在深井泵塞柱上，使負荷增大，增加裝置后，液柱重量作用在螺旋閥上，對柱塞起到緩沖作用，使抽油機負荷電流降低8-15%，所以達到節能的目的。

1.3.4能達到深抽的目的

由于抽油桿負荷減輕，所以加此設備，在負荷電流不變情況下，泵掛加深250-300米。

1.3.5使泵效得到提高

抽油桿上行時，柱塞上腔液體壓強小，從而減小柱塞與泵筒閥的流失量，將使泵的充滿系數增加，所以提高泵效3%左右，增加油井產量，達到增效的目的。

1.3.6防砂效果好

油井在停產或生產過程中，由于漩流閥的作用，在油井停產時，液流中砂粒只能沉在漩流閥上，而不是在柱塞上，不易卡泵，所以防砂效果好，也是該裝置最大的優點。

1.3.7減小氣體對深井泵的影響

當抽油桿上行時，氣體對泵效影響較大，使泵筒與柱塞干磨，而有漩流閥作用，氣體可將漩流閥打開而進入油管內，不會因壓力下降而形成氣泡，所以減小了氣體對深井泵的影響。

2.節能分析：

低滲透油藏作為東辛采油廠上產的主力油藏，因其具有的特殊滲流性，只能采取小泵深抽的開采方式實現正常生產。由于受抽油機載荷和抽油桿性能的限制，泵掛最大下深在2200米，如果繼續加深泵掛，就必須更換大型抽油機和連續桿，增加了資金投入和單井能耗。

為解決這一制約生產經營工作的瓶頸，采油廠技術人員通過在動液面以上的生產管柱上安裝特殊裝置組成的抽油機減載器，讓減載活塞上下端面分別處在油套不同的壓力系統中，利用壓力差所產生力的作用，達到減輕抽油機驢頭懸點載荷，實現深抽甚至超深抽，達到節能降耗、延伸泵掛的目的。從以上分析可知，重力載荷、慣性載荷以及摩擦載荷均減少。所以，同等相比采出相同的油可減少抽油機負載，節約能量。由于抽油機負載減少，自然可在負荷電流不變情況下，泵掛加深。另外，由于螺旋閥存在，可以減少空抽，增加泵效。并且，可以防砂，增加防砂作業間隔周期。所以對于稠油井和低泵效的井，本裝置節能效果更加明顯。

3.現場應用效果分析：

如果通過在泵深2000米以下的油井上運用抽油機減載技術，在不更換地面抽油設備和連續桿的前提下，較大幅度降低了抽油機懸點載荷，實現了增油與節能降耗雙贏。