雙進油重球泵的研制和應用

趙天錄

（新疆油田分公司 百口泉采油廠，新疆 克拉瑪依 834011）

1 引言

水平井供液足、產量大，具有良好的增產效果，是目前原油（稠油）開采的發展趨勢，但由于水平井的井身存在較大的傾斜以及稠油熱采工藝需要，要求所用的抽油泵必須可以抽油、注蒸汽，排量滿足供液要求，泵體長度要短以適應井筒抗彎要求，但可供選擇的抽油泵類型不多。

2 前期稠油水平井用抽油泵的缺點

目前稠油水平井大都選用長柱塞注抽兩用泵，該泵可達到下一趟管柱進行注汽、抽油的目的，但該泵排量極不穩定，泵效很低，使用壽命短，需要頻繁修井、換泵才能維持生產。

該泵在泵筒上開有注氣孔，上提柱塞至泵口，依靠長柱塞密封注汽孔就可以抽油；下放柱塞至泵底，露出注氣孔就可注氣。該泵注汽孔的位置離泵筒上端很短，且工作時活塞始終伸出泵筒，對于易出砂的稠油水平井，泵筒上端的磨損比較嚴重，因此密封效果極差。另外，當泵下在井斜位置工作時，該泵進油閥（固定閥）的閥球沿閥罩斜面滾落，造成關閉滯后，泵筒內部分原油漏失，而且由于沉沒度較低，脫氣嚴重，抽油泵容易氣鎖，降低了泵效。

3 研究改進的主要內容

3.1 研究分析

該泵改進的關鍵在于合理確定泵的總體長度和注汽孔位置：泵筒過長會超過井斜曲率要求，工作時泵筒會彎曲卡泵；泵筒太短，又不能保證活塞上沖程時對注汽孔的密封。

分析抽油泵的工作狀況，我們認為這種泵下沖程時上、下泵筒同時密封，而上沖程時只需要上部泵筒密封，下部泵筒不起密封作用；這樣就解決了泵筒總長和注汽孔位置的關鍵問題：上沖程不用考慮下部泵筒密封，注汽孔位置可以下移，甚至在上沖程接近上止點時，注汽孔與套管完全相通。

3.2 改進內容和結構特點

（1）根據井身造斜率確定泵的總體長度，當抽油泵沖程為3m 時，泵長不得超過5.5m。泵長度縮短，符合水平井曲率要求；同時既可抽油又能注汽，滿足稠油生產要求。

（2）注汽孔位置下移，增加上泵筒長度，提高泵間隙密封性能；同時，確定柱塞長度，當上沖程接近上止點時，柱塞下端高出注汽孔，使注汽孔與套管完全相通，活塞上行程時，注汽孔可排出泵內氣體，防止氣鎖，同時補充二次進油，提高泵的充滿程度（注汽孔“排氣進油”功能，已獲國家實用專利，專利號：200620161094.1）。

（3）固定閥罩內壁設計閥球導向結構，同時上下重疊裝入雙球，一個密封，一個配重，在泵筒傾斜狀態下增大閥球的下行力，克服了閥球在閥罩內飄忽、游移的缺點，縮短閥球關閉時間，減少油液漏失，從而提高泵效（“導向扶正雙球固定閥”專利號：ZL 2010 2 0046911.5）。

圖1 雙進油重球（雙球）泵結構示意圖

4 現場使用效果

雙進油重球泵研制后，在新疆油田百重七井區稠油水平井試用，現場試驗20 多井次，平均單井產液量增加8～20t/日，提高泵效15%以上，總有效率100%。后來又經過幾次改進，其結構日趨完善，2008 年后該泵型在新疆油田得到大量使用，已成為稠油水平井生產的主要泵型之一。

5 結論

（1）“雙進油重球泵”結構合理，適用性強，滿足了水平井大排液量的要求，泵體長度縮短能適應井斜的要求。（2）注汽孔獨具“排氣和二次進油”功能，提高泵的充滿度，防止氣鎖，增加產液量。（3）導向雙球固定閥，關閉速度快，減少漏失，提高了泵效。（4）用于高含氣油井（直井）也有很好的增產效果。

［1］GB/T18607-2001，抽油泵及其組件規范［S］.

［2］SY//5059-2000，組合泵筒管式抽油泵［S］.