抽油泵泵筒內防氣技術研究應用

黃群 趙濤 米衛濤

摘要：目前來看，隨著城鄉一體化加上呢進程的不斷加快，能源需求量持續增加的同時，如何有效地提高開采質量和開采效率是現階段基層產業機構和相關主管部門的核心發展方向，尤其對于含氣油井而言，為消除和減少氣體對開采作業的影響，將抽油泵泵筒內防氣技術應用到開采作業中是極為必要的。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構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的同時，為企業可持續發展目標的實現奠定良好基礎。

關鍵詞：抽油泵泵筒防氣原理;抽油泵結構特點;抽油泵結構作業原理

引言：就目前來看，抽油泵泵筒內防氣技術是現階段含氣油井施工作業過程中，采取的一種現代化采油技術，從某方面而言其主要是根據氣體和液體流態性質的不同，利用抽油泵泵壁結構，巧妙將泵腔內無用氣體轉化到泵腔以外，以此來消除氣體對采油作業的影響。隨著企業建設規模和數量的持續增加，為滿足現階段企業發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，在開采作業過程中倘若采取了傳統的開采技術，不僅難以保證開采率，還對企業整體發展造成了極為不利的影響，故此加快對新技術的研發勢在必行。

從某方面而言，在進行深井開采作業過程中，由于開采作業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狀，減少或者消除體對抽油泵泵效的影響，將抽油泵泵筒內防氣技術應用到采礦作業中對于采油工作的工作質量和工作效率具有一定積極意義。在進行開采作業過程中，這種防氣技術的應用原理較為簡單，即在進行開采作業時，這種抽油油泵筒內的防氣、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。在進行開采作業時，抽油油泵都是在低于飽和壓力下生產，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”問題的發生，最終給企業發展造成極為不利的影響。在抽汲時，由于氣體在泵內壓縮和膨脹，吸入和排出凡爾無法打開，極易導致抽不出油的現象，最終給企業整體發展造成極為不利的影響。

在進行抽油作業過程中，據調查原始油氣比一般為200—250 m3 /m3，但不可否認的是有的生產井油氣比卻高達2000m3/m3。就目前來看，隨著油田開發的逐漸加深，氣體含量對油田開發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濟的不斷發展和經濟管理體系的不斷完善，企業競爭愈演愈烈的同時，為從根本上提高企業核心競爭力，消除和減少氣體成為了當下采油企業的核心發展方向。將進入泵筒的氣體排除到泵筒以外，包括泵筒和套管的環行空間和油管內部的思想，為防氣工藝技術開辟了一條新的途徑，而經過科研工作者不斷地探索實踐，將泵筒內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通過泵筒的變徑（換氣腔）排到泵筒上部的油管柱內的防氣技術應運而生，在實現預期防氣目的的同時，也為企業可持續發展目標的實現奠定良好基礎，但不同的是前者在防氣的同時，也增加了泵的充滿系數，但后者只起到了防氣作用。

二、現階段常用抽油泵結構特點及原理的基本概述

（一）中排氣防氣泵結構特點及原理

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。在進行采油作業過程中，中排氣防氣泵的應用，可從根本上實現油氣的高效分離，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，在進行實際作業過程中，上沖作業流程如下，即“游動凡爾關閉——固定凡爾打開——油氣進入泵筒——柱塞下端經過排氣孔——泵筒與油套環空連通”。就目前來看，氣體通過排氣孔排到油套環空后，環空內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，還有效地規避了氣鎖問題的出現，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——柱塞下端經過排氣孔——泵筒與油套環空連通”，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束、下沖程將開始的較短時間內，柱塞讓出排氣孔，起到防氣、排氣的目的。

（二）中空防氣泵結構特點及原理

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。進行實際作業過程中，上沖作業流程如下，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。

結語

簡而言之，在當前城鄉一體化建設進程不斷加快的新市場經濟常態下，企業快速化發展的同時，對于能源的需求量也在持續增加，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防氣技術應用到采油作業中是極為必要的。

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