一、前言
7 {$ h8 w# c! [# Z$ ]( {0 J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。
: n" C& N4 E& s5 O5 e" e, H二、技术特点 , ^% b( s, s1 w6 I3 d
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。 * C! Y2 U5 t; v" q! v9 H
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。 8 v4 I) }- x% v' z: q3 P6 I
3，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。
/ l' U$ ]& H* z. x4，无杆泵动力液为油井采出液，即井内原油。
5 ^( q3 e, t: y 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。$ M0 u- y T, ?, h) [5 c% z: T
三、工作原理
4 N N% v" O* e/ v7 S# o6 \ 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）。
/ t6 P5 n% r. m' p; B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。 7 i1 O% a2 S) |& O2 n
- u% q. v/ u/ Q% N8 U# ?" z: N四、主要技术指标
) r# \( `: }' @/ I项 目 指 标
) M. H1 g# W5 H n' ^, [! @! z无杆泵总长 4900mm
; p( r' L2 `+ Y$ ?7 t无杆泵两端扣型 2 1/2″TBG
; \% T H' N5 ]% }$ y) ^+ \泵体最大外径： 112mm
( x: J8 D- A/ f4 q: G+ }) ?1 {双向作功冲程 1400mm ) l( x) C* p9 B" ~# G6 g6 P
动力液活塞直径 Φ68mm×Φ68mm 7 i ^; e% A5 `# M
举液活塞直径 Φ38mm×Φ38mm ! c1 b* `# t8 R9 q0 v3 B
活塞作用面积比 1：0.3
$ n$ |6 d) Z) F5 T+ P举液活塞总重量 30Kg0 X3 Z3 R F8 q( `( b9 F
无杆泵井下工作时间 与管式泵等同
/ o$ O3 P* E( z; w) P9 S
5 k. y$ n v% W& m0 |2 h; X# k( j五、最小启动压力计算示例：
- ^& T+ N- G7 F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 Kg1 M5 X9 P: C$ Z/ P3 |
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：
- ]/ e" T f% X" X# V: R) Z泵深m 举升液柱重量Kg 地面泵最小启动压力 Mpa
- N I- R, L6 L! K6 X9 o300 340.2 1.439
* B: w9 U* x, X0 F8 ?6 q600 680.5 2.483
) x' i( l y1 |800 907.3 3.179
" H% E$ H/ X4 O* W! h8 K5 |1000 1134.1 3.875$ @8 t- a, H" E1 X s4 `
1200 1360.9 4.570% a- T* l, i( E( a9 ^1 [& |. h. N
1400 1587.8 5.266
' x# L5 w: f& H) w9 p, {1600 1814.6 5.962
1 s" d1 n) m) q! w9 V' g" ^6 p* o1800 2041.4 6.658
4 ?# Q# U8 w% h- M* E3 ?2000 2268.2 7.353& _8 R ]- X% ?, C% }( a
2200 2495.1 8.049
" p6 x8 {* w; S3 P/ t2400 2721.9 8.745
/ R. y6 `' u# b2600 2948.7 9.4418 D, ^) B: A2 M; S, a& Y. S$ [
2800 3175.5 10.14
. |' N4 T5 N8 ~3 y% ^/ [& W3000 3402.3 10.835 Q4 d# [% }' O) F8 u
3200 3629.2 11.53
- y7 x/ K% W; B3 C( G/ r: R8 o3400 3856.0 12.23
# ?, K9 s: T5 H) n6 r$ b$ D3600 4082.8 12.92, @ F; |& V! m" f4 {% ~
3800 4309.6 13.62; F5 N; C X" C( O/ s! j
4000 4536.5 14.31
# d) b' O/ L' H' m+ N4 A4200 4763.3 15.01
5 i4 A; ]8 L Y9 N! A4400 4990.1 15.70
! O! _, J# n3 O8 a6 _ T- \: i; B8 [4600 5216.9 16.404 W, ~3 t' i. ?
4800 5443.7 17.106 y) B5 q+ l! J# S+ l: z
5000 5670.6 17.79
$ s1 k* m& d' |; k0 X+ X' f六、产品规格型号： , F+ F. _! N. v$ _: r
WGB—73
# i, l/ Y8 T2 v5 m- g! m+ W0 G3 [北京宇盛能源技术有限公司 15801096977 |
发表于 2010-1-21 13:51:58
