一、前言
5 c% V9 O$ ?& }6 ~% U随着定向井、海陆丛式井和水平井钻井技术的快速推进，现有采油设备已渐渐难以适应时代的发展，因此，液力无杆采油技术逐渐得到重视，早年的水力活塞泵虽因结构复杂而退出市场，但不能因此否定此种原理的可行性，无杆泵的设计成功，正是这种液力采油技术的一种延续、一种更新，它使我们在深井和超深井内采收稠油、高凝油有了可靠的保证。( S! N/ ~) d% `: ?
二、技术特点
" ]+ s7 t: k( y: V 1，无杆泵是用标准抽油泵的零部件装配而成，所以，其使用寿命和工作环境与普通管式泵等同。
7 Y* A+ X4 v% h- f) |( ]7 k. Y) ? 2，举升液活塞与动力液活塞的面积比可随意调节，从而使地面泵的输出压力随意降低。
O, `! S! U& r3，无杆泵是一种集加热和采油为一体的采油工具，工作时可将液压泵内原油加热后输送至无杆泵，这样，可将井下的稠油、蜡油热释降粘后举升到地面，在循环的全过程可保持温度均衡，可实现全井段降粘清蜡。
9 z7 W* _( |% j7 G$ X5 W. O( v0 k/ P2 s4，无杆泵动力液为油井采出液，即井内原油。 , [/ j8 \% R$ s, d8 ?% F$ P
5， 使用无杆泵后，没有机械传动部分，所以，运行效率高，节能节电。
- L! z5 r, I# i p) k三、工作原理; \3 Q. l6 W" r6 v) N- U6 N3 O
上冲程时，换向阀控制上油腔室的进油孔开启，出油孔关闭，同时控制下油腔室的进油孔关闭，出油孔开启，此时动力液经油管进入上油腔室推动柱塞管上行，使柱塞管上部原油、顶部油腔室内原油和下油腔室内原油流入油套环空，部分原油经油套环空被推向地面，与此同时，底部油腔室内将吸入部分原油，其目的是在降低推油压力的前提下，为下一个冲程做准备（见附图1）。, s" G, L' v2 K8 p6 \. p, U
下冲程：当柱塞管上冲程至上止点时，换向阀自动将上油腔室的进油孔关闭，出油孔开启，并同时控制下油腔室的进油孔开启，出油孔关闭，这时动力液便进入下油腔室推动柱塞管下行，使柱塞管上部空间压力降低，从而，吸进井内原油，与此同时，底部油腔室和上油腔室内原油流入油套环空，部分原油经油套环空被推向地面，此时顶部油腔室吸入部分原油，以降低推油压力（见附图2），完成一个循环过程。全部抽油过程见动画示意图。
4 O% E4 i' a. [+ ~' u + n3 v6 q; {/ z' r8 A
四、主要技术指标
! Q! ?; C6 h( ~ R) A6 u项 目 指 标
1 J9 D- \9 P0 T8 x无杆泵总长 4900mm
?) i$ L& g5 u+ H" m* Z无杆泵两端扣型 2 1/2″TBG
+ |/ U& j0 H1 R5 v: [泵体最大外径： 112mm
. a( Q8 Z+ F2 C. F8 U0 E ^, b双向作功冲程 1400mm ! X9 P+ M3 k( q! o0 A5 u9 Z
动力液活塞直径 Φ68mm×Φ68mm
* g) U% C0 W' L) ]- i+ t举液活塞直径 Φ38mm×Φ38mm
5 U5 g8 a' C% S3 G. p8 j# m活塞作用面积比 1：0.38 [2 x2 g% [- o1 t
举液活塞总重量 30Kg. ]& T: ^" q% y0 l Y1 [ W
无杆泵井下工作时间 与管式泵等同 5 m6 d% H( X2 Z$ P- {' B/ P
: G; |- ?% A- p+ R五、最小启动压力计算示例：
- |* g" o, |5 Y8 x5 _7 m; b以泵挂深度2000米为例，油压1Mpa,不考虑泵沉没压力，举液活塞上行时，受力为：Φ38柱塞面上的液柱载荷2268.23 Kg，油压产生的压力113.4 Kg，泵筒与活塞的半干摩擦力0.35Kg（参考资料：泵径小于Φ70mm时，单个活塞摩擦力小于1.717N）,活塞自重30Kg，动力液水力损失258.6Kg（动力液水力损失每千米1.14 Mpa），合计2670.58 Kg' M" b& q7 ?9 H; v: z' k% k _6 u
由于作用在动力液活塞上下两个端面的液柱载荷相等，所以动力液自重不作计算，因此，只要动力液活塞上产生的推力大于举液活塞上的合力2670.58Kg，就可使活塞上行。依此推算出泵挂2000米，地面压力泵的启动压力7.35 Mpa，以此类推，其他泵深的最小启动压力见下表：
4 y4 |: y+ D3 m泵深m 举升液柱重量Kg 地面泵最小启动压力 Mpa* I6 h7 C5 @ M( R" n! u
300 340.2 1.439
1 J4 Y8 P9 O- o. t. J$ e: [600 680.5 2.4832 i; N4 M& I) q8 A. }( c
800 907.3 3.179( R- O7 @$ p4 {" U2 Y" _' }
1000 1134.1 3.8751 F2 c8 F7 w h: a7 \
1200 1360.9 4.570# K2 Q. {7 N3 R5 d4 J `! j8 N; }
1400 1587.8 5.266
( c! r" h/ ~: M D$ ^1600 1814.6 5.962% ` y' N$ ] |9 O: L
1800 2041.4 6.6584 t9 J9 t$ H* x/ `5 [ ~6 b! m
2000 2268.2 7.3536 l$ J3 K' ?; }/ N) f/ k% g, V
2200 2495.1 8.049
: v7 @% y9 i2 ^' U9 c& F4 E2400 2721.9 8.745& |* L4 [, G% Z$ h! `2 \
2600 2948.7 9.441% C3 \6 z; e! {: L/ Z( E+ G
2800 3175.5 10.14
9 j+ j9 d3 S' e' y+ l4 Z( f( p1 _3000 3402.3 10.830 U* X2 ~2 L1 b8 p2 z+ U# c
3200 3629.2 11.53
( k9 l2 ?; X. s' Q" p+ l+ d2 P. t3400 3856.0 12.232 Y0 Q n, P% |0 l
3600 4082.8 12.92
/ i4 B' M( C3 U! c( t3800 4309.6 13.62; G5 E) l& A- s) ? v' J3 U! w
4000 4536.5 14.31! W3 v2 n9 h! U' k, D
4200 4763.3 15.017 @$ ^8 t& c8 S
4400 4990.1 15.70, }+ F& e2 M6 n. b. x& A
4600 5216.9 16.40
$ ~$ M8 E! z2 y4800 5443.7 17.10! W1 H- ], g% v
5000 5670.6 17.79
9 @8 Q' o% U& F6 x, k7 x5 d六、产品规格型号：
" S& t" s; }4 N1 ^- I- v WGB—73
/ z' J1 m& q% {2 i8 N; E北京宇盛能源技术有限公司 15801096977 |
发表于 2010-1-21 13:51:58
