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        抽油泵泵筒內(nèi)防氣技術(shù)研究應用

        2020-05-22 12:51:40黃群趙濤米衛(wèi)濤
        石油研究 2020年1期

        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(gòu)和相關(guān)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(shù)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(jié)構(gòu)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(chǔ)。

        關(guān)鍵詞:抽油泵泵筒防氣原理;抽油泵結(jié)構(gòu)特點;抽油泵結(jié)構(gòu)作業(yè)原理

        引言:就目前來看,抽油泵泵筒內(nèi)防氣技術(shù)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(shù),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(jié)構(gòu),巧妙將泵腔內(nèi)無用氣體轉(zhuǎn)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(shè)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(shù),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(shù)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(shù)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(shù)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(chǔ)。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(shù)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(shù)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(chǔ),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(jié)構(gòu)特點及原理的基本概述

        (一)中排氣防氣泵結(jié)構(gòu)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(guān)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(jié)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(jié)構(gòu)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(jié)語

        簡而言之,在當前城鄉(xiāng)一體化建設(shè)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(shù)應用到采油作業(yè)中是極為必要的。

        參考文獻:

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