抽油泵【大庆力神】.ppt

目 录 我们向大家介绍的是一种长塞环封管式抽油泵。 该技术的系列产品应用于石油生产中的油井提液。专利号分别为： Z0、 ZL200420070127.2、 ZL200420070128.7。经中国知识产权局和专家评估推荐，确定为“中国重点推荐专利”，核准为“全国重点专利招商引资项目扶助计划”，批准编号为：D3－1015－064。 大家知道，以抽油机为动力的深井抽油泵已走过了近百年的历史，由三十年代的衬套泵到最近30年来的整筒泵一直是油井提液的主导工具，在抽油泵上人们矢志不逾地追求三大目标—高泵效、长周期和广泛的适应性。但时至今日，我们在石油生产中还经常被低泵效及多种因素导致的频繁作业所困扰，制约了采油成本的降低和整体经济效益的提高。究其原因，除地质一些不可克服的自然因素之外，目前的抽油泵密封结构和运行方式确也存在诸多弊端。 密封：以柱塞和泵筒间靠面积配合实现密封，柱塞在泵筒中运行形成移动密封段。这样柱塞外表面和泵筒内表面很容易形成无补偿磨损，密封间隙日大，泵效降低迅速、砂卡机率增大，最终导致检泵周期缩短。尤其在出砂较多井或需要举升压力高的油井很难有效运行。 机加：泵筒加工基准难以统一难以控制，泵筒由于细长，内表面的超深孔表面硬化很难达到均匀和要求的硬层厚度，使用时因硬度不一，则磨损度不一。 运行方式：由于柱塞往复运行于泵筒中，移动的密封段泵筒和柱塞磨损严重，砂卡机率高。 为了解决上述抽油泵存在加工难度大、标准难以控制、密封不能补偿导致的低泵效、短周期和易砂卡等弊端，我们研究制造了环式密封泵筒与长柱塞配合组成了长塞环封短筒管式抽油泵。实现了密封的动态补偿、泵的长周期和广泛的适用性。 我们以全新的思维方式和设计理念在密封系统一改现有泵以柱塞与泵筒靠面积配合或在柱塞加密封环实现密封的办法，采用内部设有自动补偿密封环的短泵筒与长柱塞配合、实现了固定密封段及长柱塞上端运行于密封泵筒之外的运行方式的改变，从而解决了现有整筒泵泵筒加工标准难以控制、密封磨损快及其导致的一切弊端，实现了持久高泵效。 自动补偿式密封泵筒由上下对称的两个密封段组合而成。密封段由外向内依次装有导向刮砂环，自动补偿金属环和自动补偿非金属环，如图1： 导向刮砂环：由硬质合金制做的导向刮砂环，与柱塞配合间隙很小，保证柱塞在密封泵筒中的同轴和直线运动，并能有效阻挡粒径≤0.025mm砂粒进入密封段。 自动补偿金属环：由若干道高耐磨、耐腐蚀和经过精致加工的自动补偿金属环，由抱紧弹簧提供密封予载荷，流体压力补充予载荷并始终保持比压高于密封压力，使金属环与柱塞实现了自动密封，机件磨损得到了自动补偿。多道金属环外侧与环槽形成的迷宫密封，使透过刮砂环进入密封段的液体和细小少量砂粒被再次阻挡刮除，保证了防砂和密封强度，同时为非金属环创造了一个纯净的工作空间。 自动补偿非金属环：由若干道耐高温、耐腐蚀和使用合适配方制做的PTFE复合材料的非金属环，初始与环槽侧面密封和予载荷由过盈配合实现，当流体压力补充后，主封唇与柱塞的密封面积随压力大小连续变化,从而保证了密封界面的密封闭合力随系统压力增减持续变化。自动补偿非金属环阶梯密封界面和压力分布随系统压力增加持续变化见图2： 非金属环的主要性能指标： 耐压80MPa 温度范围：-50—+300℃ 允许速度：15m/s 由于非金属环受到刮砂环和金属环的保护，它工作于相对纯净无砂环境中，可充分发挥其耐磨和密封良好的特性。它的机件磨损小、自动持久保持密封闭合力是本设备保证高泵效、长周期的重要保证。 由于采用自动补偿环式密封泵筒，泵筒可以做的很短，一般为350—400mm，利用短密封泵筒与长柱塞配合我们研制开发了长塞环封普通抽油泵、长塞环封防砂抽油泵和长塞环封液力反馈抽油泵。这一长塞环封系列抽油泵可满足各种井况和各种抽油机的使用需求。由于短泵筒与长柱塞配合，运行时柱塞的上端不进入密封泵筒，沉砂不能回落到密封筒内，这一运行方式的改变避免了老式整筒泵因柱塞往复于密封泵筒中而导致的机件磨损，易卡泵等一系列弊端。 由于密封式泵筒为机件组合式泵筒，各种机件的各项技术质量指标易于实现和控制，从而保证了整机质量的可靠性，避免了老式泵对泵筒超深孔硬化、直线度、同轴度等各方面苛刻要求实现的困难。 以全新的思维方式和设计理念，研制的具有多级备用、自动补偿、无间隙密封的长塞环封抽油泵，自2003年元月投入运行，已陆续在胜利油田东辛采油厂、临盘采油厂、纯梁采油厂、滨南采油厂，大庆油田、辽河油田、大港油田、延长油田等投入使用，各单位从一开始在老大难井试用到正常生产井的批量使用，显示出该产品综合使用效益极佳，全