聚驱杆管防偏磨低磨阻泵的开发与应用.pdfVIP

维普资讯 大 庆 石 油 学 院 学 报 第 28卷 第 5期 2004年 i0月 JOURNAI ()FDAQING PETR()IEUM INSTITUTE VO1．28 NO．5 Oct． 2004 聚驱杆管防偏磨低磨阻泵的开发与应用 吴 奇 ，刘 合 ，师国臣 (1．石油大学，北京 102249々2．大庆油 田有限责任公司 采油工程研究院，黑龙江 大庆 163453) 摘 要 ：为降低杆柱下行阻力，减缓杆管偏磨，延长检泵周期，开发并应用了低磨阻泵．在论述 了磨 阻泵的减磨机理 的基础上 ·通过理论分析和室 内实验 ，确定了低磨阻泵的主要结构参数 ．建立 了选泵、检泵模板 。低磨阻泵现场应用结果 表明，低磨阻泵可降低磨阻，减缓杆管偏磨，延长检泵周期． 关 键 词：低磨阻泵 ；杆管偏磨 ；聚合物驱 ；下行阻力 中图分类号：TE833．3 文献标识码 ：A 文章编号：1000一l891(2004)05--0019—03 抽油机井杆管偏磨现象在国内外油 田均有发生，杆管偏磨也成为缩短检泵周期，增加采油成本的主要 原因之一．特别是在油田开发进入高含水期和三次采油阶段，抽油机井杆管偏磨现象尤为突出．大庆油田 自聚合物驱油技术开始应用 以来，聚驱抽油机井和水驱见聚井的杆断、管漏增加，检泵周期明显缩短，聚驱 偏磨加剧，其原因是聚驱采出液使杆柱下行阻力增加 ，对杆柱施加法向力 ．为了降低聚驱抽油机井杆 柱下行阻力、减缓杆管偏磨，延长检泵周期 ，开发并应用了低磨阻柱塞泵． 1 工作原理 低磨阻泵是在保证泵效的前提下，增大柱塞与泵筒的间隙，缩短柱塞有效长度而降低摩阻．流体经过 收缩 、扩张的流道 ，局部阻力增加，漏失减少．同常规柱塞泵相 比，在相同漏失量的情况下，因聚驱采出液 具有黏弹性，聚合物分子链在低磨阻泵的缝隙中收缩、扩张，产生拉伸应力，流体反抗拉伸，有效黏度增加， 出现胀流，引起压力降，减缓聚合物流体在缝隙中的流动速度，从而漏失量减少，低磨阻泵的间隙放大．柱 塞与泵筒的间隙放大，加之柱塞有效长度缩短，因此，柱塞与泵筒的摩擦阻力明显下降． 2 结构参数设计 2．1 漏失特性 常规柱塞泵的漏失量 q计算公式为 一 兀 『一]， ㈩ 式中；D为柱塞直径；为柱塞与泵筒间隙；△ 为柱塞两端压差 (柱塞与泵筒间的压力损失)； 为介质黏 度 ；V为柱塞运动速度 ；L为柱塞长度． 低磨阻泵的漏失量 qa计算公式为 qd ．『 (△一 一APt2)一V]， (2) 其 『一 ．s『一 ， 收稿 日期：2004—04～15；审稿人：赵子刚；编辑：关开澄 基金项 目：黑龙江省重点科技攻关项 目(GB03A502) 作者简介：吴 奇 (1959一)，男 ，博士生 ，教授级高级工程师，主要从事油气田勘探与开发等方面的研究 维普资讯 大 庆 石 油 学 院 学 报 第 28卷 2004年 H m 8 6 4 2 O 式中：Ap Ap 分别为低磨阻泵局部压力损失；71为环形槽的个数；a，b，C分别为环形槽的槽距 、槽宽和槽 深，”(a+6)一L；P为介质密度； ， 分别为漏失介质 的流动速度； 为柱塞与泵筒间介质的黏度． 由式(1)，(2)可知，在漏失量相同的情况下 ，低磨阻泵的间隙 增加，导致漏失量增加，是由局部损失 Ap ,ApL以及黏弹性介质黏度 的增加弥补的． 相同规格柱塞泵和483mm低磨阻泵的漏失特性实验结果见图 1．从图 1可以看出，在相同间