一、前言 2 ?4 q3 ] X5 j% f' N. z
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。
3 r" S6 [9 _* m; ?二、技术特点 ! m& _! }# G6 E; U
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- O$ T8 A1 V4 F, S0 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。
/ S8 ]: X2 _6 M% V$ {) \6 A3，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。) S6 K' j m. [
4，无杆泵动力液为油井采出液，即井内原油。
; K# i& f5 l0 _; Z$ 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。
; d2 ^, S" P$ P$ b三、工作原理
5 s; A; Q, L/ w3 m' {4 w 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）。0 g5 y( W& u9 T6 Y/ }
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。
" {; R, W j8 a" g. ^& e 5 ~* ~. z, e1 I$ B
四、主要技术指标 - z/ ]5 L9 P, }8 j3 `
项 目 指 标
4 T8 x0 Y; Y3 }: [无杆泵总长 4900mm m H) R! _# k2 j
无杆泵两端扣型 2 1/2″TBG' H1 U7 G3 k' s2 O2 u b
泵体最大外径： 112mm % b4 B* k, `4 ^4 G+ b e
双向作功冲程 1400mm - o% f& r1 h, R8 s, C
动力液活塞直径 Φ68mm×Φ68mm ' {1 S- O* ^5 |* }6 U5 _
举液活塞直径 Φ38mm×Φ38mm
; B( [, m7 Y [+ E- `) T$ G活塞作用面积比 1：0.3
, K. y4 l' A5 g; a举液活塞总重量 30Kg; P I# p7 ~# i7 I X
无杆泵井下工作时间 与管式泵等同 4 Z' W5 Y( `0 {1 T( l" e
; C6 G6 U8 C( N/ M7 x3 q! p5 y! n五、最小启动压力计算示例：/ g3 b+ r& D& B S4 O. o
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/ U" G+ R$ u2 v- p. ?3 A
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：
& D) P: [! d1 b泵深m 举升液柱重量Kg 地面泵最小启动压力 Mpa$ f) e0 D+ S0 _* x# T6 i
300 340.2 1.439
1 A/ [9 Y6 S5 ~, Y' ]600 680.5 2.483
4 J( V* S- e& Q8 R+ V7 L' K3 R9 o9 {800 907.3 3.179 N1 E3 ] m8 U
1000 1134.1 3.875
9 \; Q! ?; g# h. r5 J7 o7 y1200 1360.9 4.570
* n. A. I' S7 m" _0 S% ~2 j1400 1587.8 5.266
* c8 X( Z& U$ o1600 1814.6 5.962( H8 S1 G; _/ K C! v
1800 2041.4 6.658
* Z9 r, v8 n" r/ r4 O2000 2268.2 7.353
}% C3 f: P2 g6 @) c( h8 ~+ R% A2200 2495.1 8.049- C3 S6 M7 Z u5 i5 V+ d& C; w5 ~6 u
2400 2721.9 8.745
0 }2 z* [ |+ y2600 2948.7 9.441/ E9 c. Q! l7 `# W3 F6 ]
2800 3175.5 10.142 e# O5 r* Y, ~* E
3000 3402.3 10.832 Q/ o/ ^- y2 e
3200 3629.2 11.53
2 p% z& h( U W2 d4 {! _# c( c. l3400 3856.0 12.23
2 y' x* ]/ p" \$ X1 y" ~4 t3600 4082.8 12.92
* V. s& q3 d# p* c: u! ?% G6 W3800 4309.6 13.62* x7 y4 H: n# D
4000 4536.5 14.317 U3 x7 h. v2 P. b7 W
4200 4763.3 15.01* A$ l( w3 u6 Y3 f1 v) F
4400 4990.1 15.70
; F/ U) i1 ~. z4 t) {4 R4600 5216.9 16.40
/ I; U. I" I" n( W1 T U6 P% [4800 5443.7 17.10
/ h, L" B( }8 U- h" \- ^5000 5670.6 17.79; m* e( q( V1 j T1 i% z0 j
六、产品规格型号：
1 @& Z5 z, h8 ]2 C; b# c" [ WGB—739 Z7 ~0 M1 U& k2 R8 l3 }0 C
北京宇盛能源技术有限公司 15801096977 |
发表于 2010-1-21 13:51:58
