桿式抽油泵技術(shù)培訓(xùn)

1、長慶油田公司機(jī)械制造總廠2012年5月桿式泵技術(shù)培訓(xùn)桿式泵技術(shù)培訓(xùn)一、桿式泵基本知識介紹二、長慶油田桿式泵的應(yīng)用三、桿式泵使用和維護(hù)要求 1、桿式泵原理 工作原理：桿式泵主要由內(nèi)外兩個工作筒和柱塞組成，隨著抽油桿下入到油管內(nèi)的預(yù)定位置固定后進(jìn)行抽汲作業(yè)，又稱為“插入式泵”，其抽汲工作原理與整筒泵大至相同。 座封原理：下泵前先把支撐短節(jié)隨油管柱下到預(yù)定位置，再將泵隨抽油桿柱下入井中，靠支撐短節(jié)固定并密封。柱塞閥桿與抽油桿連接，柱塞在抽油桿帶動下作上下往復(fù)運動，實現(xiàn)抽汲功能。起泵時，上提抽油桿，泵隨之起出。起泵作業(yè)過程可實現(xiàn)不動油管柱。一一、桿式泵基本知識介紹桿式泵基本知識介紹 2、技術(shù)優(yōu)勢 （1

2、）檢泵時不提油管，可節(jié)約作業(yè)時間，降低作業(yè)費用，同時減少因上、卸扣造成的油管絲扣磨損。 （2）作業(yè)時只起出抽油桿柱，降低了作業(yè)風(fēng)險。 （3）在封隔器隔采井中使用，可避免封隔器頻繁座封解封。3、API桿式泵分類及結(jié)構(gòu)特點 API桿式泵按座封位置的不同分為： 定筒式頂部固定桿式泵 定筒式底部固定桿式泵 動筒式底部固定桿式泵 其固定裝置按照材料的不同又分為：機(jī)械式和皮碗式兩種。一一、桿式泵基本知識介紹桿式泵基本知識介紹 一一、桿式泵基本知識介紹桿式泵基本知識介紹桿式泵結(jié)構(gòu)示意圖桿式泵結(jié)構(gòu)示意圖 （1）API定筒式頂部固定桿式泵結(jié)構(gòu)特點 支承密封裝置固定在泵的頂部，排出的液體能夠把頂部與油管間的沉砂及

3、時沖刷干凈，可用于含砂井開采。 泵體可以繞頂部固定裝置轉(zhuǎn)動，在斜井中有較好的自調(diào)能力。 在低產(chǎn)井和低液面井中比底部固定更能適應(yīng)井況。 泵筒受油液內(nèi)漲壓力作用，會增大泵筒與柱塞的間隙，因此不適用于較深油井。一一、桿式泵基本知識介紹桿式泵基本知識介紹 （2）API定筒式底部固定桿式泵結(jié)構(gòu)特點 泵筒不會因液柱的作用而伸長，泵筒外作用于油管靜壓，柱塞運動時，間隙不會增大，因而適合在深井（2500m）中使用。 在固定支撐套和底部鎖緊裝置的環(huán)形空間極易沉積砂粒，加大起泵作業(yè)難度，不易在含砂井較多的井中使用。 由于底部固定，在工作時，泵的擺動幅度較大，加劇了閥桿和導(dǎo)向套的磨損，所以不適合沖程較長的泵。一一、

4、桿式泵基本知識介紹桿式泵基本知識介紹 （3）API動筒式底部固定桿式泵結(jié)構(gòu)特點 泵筒在抽油桿的帶動下作往復(fù)運動，使油液處于攪動狀態(tài)，抽油泵附近砂粒不易沉積。 泵頂部閥罩停抽時會自動關(guān)閉，阻止了井液中的砂礫沉積在泵內(nèi)，特別適用于斷續(xù)抽油的油井。 在上沖程時，泵筒內(nèi)腔不承受液柱壓力，不會產(chǎn)生內(nèi)漲變大，使砂粒不易進(jìn)入泵筒柱塞間隙，達(dá)到防止砂卡的效果。一一、桿式泵基本知識介紹桿式泵基本知識介紹 4、型號及表示方法一一、桿式泵基本知識介紹桿式泵基本知識介紹 一一、桿式泵基本知識介紹桿式泵基本知識介紹摘自“GB/T18607-2008/API 11AX 抽油泵及其組件規(guī)范” 示例： 一臺泵徑為31.8mm

5、(11/4 in)桿式泵，其厚壁泵筒長度為3.048m（10ft），上部加長短節(jié)長0.610m（2ft），下部加長短節(jié)長0.305m（1ft），柱塞長1.219m(4ft)。在60.3m(23/8 in)油管中工作并以底部皮碗支承總成固定。 該泵代號表示為：20125 RHBC 3.01.20.60.3一一、桿式泵基本知識介紹桿式泵基本知識介紹 5、主要技術(shù)參數(shù) 一一、桿式泵基本知識介紹桿式泵基本知識介紹泵徑泵徑（mm）柱塞長度柱塞長度（m）連接連接抽油桿螺紋抽油桿螺紋連接油管螺紋連接油管螺紋沖程沖程（m）27.027.01.21.23/43/42 3/8 2 3/8 2 7/82 7/82.

6、1-62.1-631.831.81.21.23/43/42 3/8 2 3/8 2 7/82 7/82.1-62.1-638.138.11.21.23/43/42 7/82 7/82.1-62.1-644.544.51.21.23/43/42 7/82 7/82.1-62.1-650.850.81.21.23/43/42 7/82 7/82.1-62.1-657.257.21.21.23/43/43 1/23 1/22.1-62.1-6一、桿式泵基本知識介紹二、長慶油田桿式泵的應(yīng)用三、桿式泵使用和維護(hù)要求 1、概況 桿式泵在國外應(yīng)用較多，其良好的適用性、作業(yè)方便性及對油管的保護(hù)性得到了證明，并

7、收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益。在國內(nèi)正逐步推廣使用 2010年按照油田公司要求，開始在油田內(nèi)推廣使用桿式泵。2010年主要使用的是長慶機(jī)械總廠、咸陽寶石、山東威馬、玉門和大港新世紀(jì)五個廠家的機(jī)械頂部固定桿式泵，全年推廣使用近300臺。單座封結(jié)構(gòu)的桿式泵使用中暴露了拉桿腐蝕和磨損的問題；座封故障率高問題；新井投產(chǎn)，地層壓力高情況下，下泵時發(fā)生井噴問題；桿式泵設(shè)計和制造標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問題。2011年，針對單座封桿式泵使用中暴露出問題的基礎(chǔ)上，完善了桿式泵的結(jié)構(gòu)并統(tǒng)一了桿式泵設(shè)計制造標(biāo)準(zhǔn)，全年計劃使用了桿式泵1000臺，2012繼續(xù)加大了桿式泵推廣力度全年計劃使用3000臺二二、長慶油田桿式泵的應(yīng)用長慶油田桿

8、式泵的應(yīng)用 2、桿式泵結(jié)構(gòu)二二、長慶油田桿式泵的應(yīng)用長慶油田桿式泵的應(yīng)用如右圖所示，該泵由如右圖所示，該泵由五部分五部分組成。組成。（1 1）支撐座封裝置。）支撐座封裝置。包含與油管一起下包含與油管一起下井的支撐裝置，由機(jī)械支撐上接頭、密封座井的支撐裝置，由機(jī)械支撐上接頭、密封座圈和機(jī)械支撐下接頭組成；泵上聯(lián)接，隨泵圈和機(jī)械支撐下接頭組成；泵上聯(lián)接，隨泵一起下井的座封裝置，由機(jī)械頂部支撐芯軸、一起下井的座封裝置，由機(jī)械頂部支撐芯軸、支撐座環(huán)、機(jī)械支撐卡套、支撐皮碗芯軸、支撐座環(huán)、機(jī)械支撐卡套、支撐皮碗芯軸、支撐皮碗、支撐皮碗壓座圈、支撐皮碗壓帽支撐皮碗、支撐皮碗壓座圈、支撐皮碗壓帽等組成。等組

9、成。（2 2）柱塞總成。）柱塞總成。包含閥桿，閥桿異徑接包含閥桿，閥桿異徑接頭，上、下出油閥罩，上、下出油閥球和閥頭，上、下出油閥罩，上、下出油閥球和閥座，下出油閥座接頭，柱塞。座，下出油閥座接頭，柱塞。 二二、長慶油田桿式泵的應(yīng)用長慶油田桿式泵的應(yīng)用（3 3）泵筒總成。）泵筒總成。包含泵筒及加長接箍。包含泵筒及加長接箍。（4 4）進(jìn)油閥總成。）進(jìn)油閥總成。包含泵筒閉式閥罩、包含泵筒閉式閥罩、進(jìn)油閥球、進(jìn)油閥座、泵筒異徑接頭。進(jìn)油閥球、進(jìn)油閥座、泵筒異徑接頭。（5 5）桿式泵防噴器總成。）桿式泵防噴器總成。包含接箍、包含接箍、外管、防噴器推桿和桿式泵防噴器。防噴外管、防噴器推桿和桿式泵防噴器。

10、防噴器的作用是防止下入油管時井筒發(fā)生溢流器的作用是防止下入油管時井筒發(fā)生溢流或井噴事故，防噴泄油器的使用應(yīng)根據(jù)井或井噴事故，防噴泄油器的使用應(yīng)根據(jù)井筒狀況確定，在不發(fā)生井涌、井噴的油井筒狀況確定，在不發(fā)生井涌、井噴的油井可不使用防噴泄油器?？刹皇褂梅绹娦褂推?。 3、規(guī)格及基本參數(shù)二二、長慶油田桿式泵的應(yīng)用長慶油田桿式泵的應(yīng)用規(guī)格規(guī)格（mmmm）柱塞長度柱塞長度（m m）連接油管螺紋連接油管螺紋配合抽油桿配合抽油桿（inin）泵常數(shù)泵常數(shù)(m(m3 3/d)/d)沖程長度范圍沖程長度范圍（m m）28281.21.22 23 3/ /8 8TBGTBG3/43/40.8860.8862.1-62

11、.1-628281.21.22 27 7/ /8 8TBGTBG3/43/40.8860.8862.1-62.1-632321.21.2 2 27 7/ /8 8TBGTBG3/43/41.1401.1402.1-62.1-638381.21.22 27 7/ /8 8TBGTBG3/43/41.6421.6422.1-62.1-6 4、桿式泵主要技術(shù)工藝 （1）柱塞采用噴焊工藝，表面硬度HV200595，涂層厚度大于0.25mm ，具有優(yōu)良的防腐性和耐磨性。（2）泵筒采用鍍鉻工藝，鍍鉻層厚度 0.076mm，硬度HV1009001160，具有優(yōu)良的防腐性和耐磨性。 （3）凡爾座材質(zhì)為6Cr1

12、8Mo，表面硬度HRC52HRC56，具有非常高的耐磨性和耐腐蝕性；凡爾球材質(zhì)為9Cr18Mo, 表面硬度HRC58HRC65，球座之間經(jīng)過研磨處理，密封性經(jīng)真空試驗合格。 （4）柱塞上部閥罩材料為不銹鋼（3Cr13）調(diào)質(zhì)處理，防腐性、耐磨性和柔韌性均優(yōu)于合金鋼，可有效提高閥罩強(qiáng)度，避免了柱塞上部閥罩?jǐn)嗔选６?、長慶油田桿式泵的應(yīng)用長慶油田桿式泵的應(yīng)用 4、技術(shù)特點 （1）采用了雙座封結(jié)構(gòu)（機(jī)械+皮碗），相比單座封結(jié)構(gòu)可靠性更高，座封力更大，能夠減少座封裝置接觸部位的磨損，減少座封故障。 （2)拉桿表面必須采用鍍鉻處理工藝，提高拉桿的防腐和耐磨性，提升拉桿整體性能，防止磨損斷裂問題的發(fā)生。二二

13、、長慶油田桿式泵的應(yīng)用長慶油田桿式泵的應(yīng)用 （3）配套了桿式泵防噴器，提高了桿式泵的適用范圍，降低了修井作業(yè)的安全風(fēng)險隱患。 （4）支撐皮碗采用特殊合成材料，耐油、耐酸、耐堿、耐高溫達(dá)150以上。皮碗加工方式選用磨具成型，提高了皮碗尺寸制造精度。二二、長慶油田桿式泵的應(yīng)用長慶油田桿式泵的應(yīng)用 （5）制定了桿式泵定型技術(shù)規(guī)范，基本統(tǒng)一了各泵廠家桿式泵結(jié)構(gòu)和基本尺寸，為今后各廠家桿式泵的互換，提供了技術(shù)支持。 二二、長慶油田桿式泵的應(yīng)用長慶油田桿式泵的應(yīng)用 自2011年9月開始陸續(xù)下井，因下井時間短，長期效果還有待進(jìn)一步觀察，短期總體使用效果較好。采用了雙座封結(jié)構(gòu)下井一次座封成功率明顯提高；采用了

14、鍍鉻處理的拉桿耐磨和防腐性能更好，更能滿足油井使用工況；所配套的桿式泵防噴器結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠性高，進(jìn)一步擴(kuò)大了桿式泵的適用范圍。但是，使用中還是暴露的一些問題，這些問題集中表現(xiàn)在卡泵造成座封裝置的解封、進(jìn)油閥座接頭上下密封面的刺漏、拉桿脫扣及防噴器易被落物堵塞問題。 桿式泵應(yīng)用情況表桿式泵應(yīng)用情況表（截止（截止2012.022012.02）使用單位使用單位采油三廠采油三廠虎狼峁虎狼峁采油三廠五采油三廠五里彎一區(qū)里彎一區(qū)采油三廠郝坨采油三廠郝坨梁作業(yè)區(qū)梁作業(yè)區(qū)采油三廠盤采油三廠盤古梁作業(yè)區(qū)古梁作業(yè)區(qū)采油二采油二廠廠采油采油六廠六廠超二項超二項目部目部發(fā)貨數(shù)量發(fā)貨數(shù)量22022080804040

15、5050下井?dāng)?shù)量下井?dāng)?shù)量96967 73 38 8434314142020正常工作正常工作86738 8393914142020二二、長慶油田桿式泵的應(yīng)用長慶油田桿式泵的應(yīng)用5、應(yīng)用情況 卡泵造成座封裝置易解封問題卡泵造成座封裝置易解封問題 主要原因：主要原因： （1）卡泵是導(dǎo)致座封失效的主要原因。其實，卡泵問題在管式使用中也是集中出現(xiàn)的一個主要問題。這主要是由于井下工況復(fù)雜，砂卡、垢卡、蠟卡問題比較普遍，再加之桿式泵結(jié)構(gòu)均為單根泵筒的整筒泵結(jié)構(gòu)，使用中易受到井斜度的影響，易出現(xiàn)卡泵問題。 （2）頂部支撐的雙卡桿式泵，僅以上端支撐部位將整個抽油泵與油管固定，支撐部位以下的泵體始終處于自由懸空狀

16、態(tài)，泵在工作中，會隨這個支點擺動，造成密封部位偏磨、機(jī)械卡抓斷脫、松脫的問題，導(dǎo)致座封失效。二二、長慶油田桿式泵的應(yīng)用長慶油田桿式泵的應(yīng)用6、存在問題及解決方案 （3）桿式泵設(shè)計間隙目前執(zhí)行的是國標(biāo)中的1號間隙。我們認(rèn)為間隙過小也是導(dǎo)致卡泵易解封的主要原因。 解決方案：解決方案： （1）使用單位應(yīng)加強(qiáng)日常井筒的維護(hù)和管理措施。如桿式泵的選井盡量為直井和選取出砂、結(jié)垢、接蠟輕微的油井，做好日常維護(hù)工作，減少卡泵問題。 （2）桿式泵配合間隙選取介于1號間隙和2號間隙之間的配合間隙，增大間隙量，減少卡泵風(fēng)險。 （3）在桿式泵下端增加一個桿式泵的扶正套，減少使用中泵的偏擺，減少偏擺引起的解封。這項工作

17、可對泵下防噴器的結(jié)構(gòu)做部分改動后實現(xiàn)。二二、長慶油田桿式泵的應(yīng)用長慶油田桿式泵的應(yīng)用 進(jìn)油接頭端面刺漏的問題進(jìn)油接頭端面刺漏的問題 原因分析：原因分析： （1）進(jìn)油閥座接頭在加工過程有質(zhì)量缺陷或尺寸誤差，在組件裝試壓過程問題未能完全暴露出來，及時發(fā)現(xiàn)，待下井使用一段時間后，才表現(xiàn)為密封端面的刺漏問題。 （2）桿式泵進(jìn)有閥座接頭密封端面接觸面積偏小（相比管式泵而言），接觸面積小增大了端面發(fā)生刺漏的風(fēng)險。 解決方案：解決方案： （1）可在進(jìn)油閥密封端面處增加紫銅墊圈或進(jìn)油閥座外徑表面增加“O”型橡膠密封圈。 二二、長慶油田桿式泵的應(yīng)用長慶油田桿式泵的應(yīng)用 （2）產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程，要提高零部件加工

18、精度，加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗，嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行總裝試壓。進(jìn)油閥結(jié)構(gòu)改進(jìn)圖進(jìn)油閥結(jié)構(gòu)改進(jìn)圖二二、長慶油田桿式泵的應(yīng)用長慶油田桿式泵的應(yīng)用一、桿式泵基本知識介紹二、長慶油田桿式泵的應(yīng)用三、桿式泵使用和維護(hù)要求 1、桿式泵下泵作業(yè)程序 下泵前： （1）檢查桿式泵是否有損壞和因保管不當(dāng)而引起的銹蝕現(xiàn)象，各部連接螺紋是否已擰緊； （2）進(jìn)行柱塞拉動靈活性檢查； （3）所有油管需經(jīng)過清洗和通徑規(guī)檢測，清潔抽油桿表面和接箍內(nèi)外表面； （4）仔細(xì)閱讀作業(yè)指導(dǎo)書，并嚴(yán)格執(zhí)行。 下泵時： （1）按作業(yè)指導(dǎo)書的設(shè)計，下入該井要求長度的尾管、篩管、絲堵等；三三、桿式泵使用和維護(hù)要求桿式泵使用和維護(hù)要求 （2）連接桿式泵的

19、密封支撐接頭，含防噴器組件； （3）把泵的密封支撐接頭（注意方向）隨油管下到設(shè)計深度； （4）根據(jù)泵掛深度下入相應(yīng)數(shù)量的油管，座封井口； （5）將桿式泵提起，使泵隨抽油桿下到泵掛深度，接近密封支撐接頭時要放慢下行速度，當(dāng)抽油桿不再下行時，在桿上做標(biāo)記，這時抽油桿與泵總長之和應(yīng)和設(shè)計深度吻合； （6）將抽油桿上提，上提長度為3米左右，下放碰泵，使泵座封于密封支撐接頭內(nèi)； （7）根據(jù)泵掛深度、沖程、泵長、桿柱等計算防沖距和短節(jié)長度；三三、桿式泵使用和維護(hù)要求桿式泵使用和維護(hù)要求桿式泵密封支撐接頭 （8）提出最后兩根抽油桿，再下入短節(jié)，更換光桿，安裝防噴盒； （9）將光桿上提，上提高度為23米左右，

20、快速下放桿柱碰泵，重復(fù)1 2次，確保使泵座封于密封支撐接頭內(nèi)； （10）調(diào)整防沖距，連接方卡子，掛抽； （11）按作業(yè)指導(dǎo)書要求起抽憋壓，檢查泵效； （12）如該井檢泵時，上提抽油桿，將桿式泵提上至20-30mm停止上提抽油桿，使油管內(nèi)的油流入井底后再提抽油桿，將泵提出井口。 三三、桿式泵使用和維護(hù)要求桿式泵使用和維護(hù)要求桿式泵泵體 2、桿式泵使用注意事項 （1）保證可靠鎖緊，到位的泵在支撐裝置處鐓擊2-3 次，但力量不要太大，以免損壞泵，然后提起抽油桿緩慢活動2-3 次，座封無疑后，再用游動滑車上提下放十余次，觀察抽油泵工作狀況，如工作狀況良好，方可上緊防噴盒，對好防沖距，以不碰泵為準(zhǔn)，卡好

21、方卡子。 （2）桿式泵不能超沖程使用，桿式抽油泵的柱塞不能伸出泵筒，即只能在泵筒內(nèi)上下移動，在選擇泵筒長度時，應(yīng)使之滿足沖程及防沖距的要求，一般規(guī)定：（泵筒長度+上、下部加長接箍總長）( 沖程+柱塞組件長度+防沖距總長)。 （3）下泵當(dāng)中需使用抽油桿扶正器時，其下面的扶正器應(yīng)盡可能靠近抽油泵，以保證抽油泵和油管對中，從而使起下泵順利。 三三、桿式泵使用和維護(hù)要求桿式泵使用和維護(hù)要求 （4）進(jìn)行下泵作業(yè)的井場，井口周圍應(yīng)保持整潔，以免砂石或異物在下泵過程中掉入井內(nèi)，影響泵的正常工作。 （5）在下井前把抽油桿及油管用蒸汽刺洗干凈。 （6）油管必須用直徑不小于49mm（2-3/8油管）或60mm（2

22、-7/8油管），長度不小于2m 的通徑規(guī)全部通過。 （7）下泵前先把與油管相連的支撐裝置及防噴泄油器（需下入防噴泄油器時）隨油管柱下到預(yù)定位置。 （8）在桿式抽油泵的工作過程中，由于輕微砂卡等原因，桿式抽油泵有可能從密封支撐接頭處脫開，應(yīng)采取活動抽油桿柱、進(jìn)行反洗井、重新座泵等措施。 （9）為了發(fā)揮桿式抽油泵的優(yōu)勢，應(yīng)使用優(yōu)質(zhì)油管、抽油桿，進(jìn)行管柱、桿柱優(yōu)化設(shè)計，并加強(qiáng)管理（如清蠟、防砂等措施），以達(dá)到延長檢泵周期，增加泵效，作業(yè)不起管柱的目的。三三、桿式泵使用和維護(hù)要求桿式泵使用和維護(hù)要求 3、桿式泵維護(hù)和保養(yǎng) （1）當(dāng)抽油泵規(guī)定檢泵期，或井下發(fā)生故障而地面無法排除時，應(yīng)及時起出抽油泵予以保養(yǎng)與維護(hù)。 （2）從井下起出的抽油泵應(yīng)清除外部結(jié)蠟、油垢、沙石等污物，用蒸汽或熱水刺化抽油泵內(nèi)外的油蠟，嚴(yán)禁火烤、敲打。泵應(yīng)置于支架上，切勿隨地亂放。 （3）拆卸抽油泵時應(yīng)采用不至于咬傷金屬表面的摩擦鉗或?qū)Ｓ冒馐诌M(jìn)行操作，嚴(yán)禁敲打，錘擊和使用管鉗拆卸。 （4）檢泵時，若發(fā)現(xiàn)閥球和閥座磨損刺壞時，可換一套新的