石油机械新产品开发大流道抽稠防砂泵的研制与应用徐文庆宋开利刘海涛吴家松（胜利油田有限公司采油工艺研究院）计了大流道抽稠防砂泵，使一些无法开抽的稠油投入正常生产，并替代了部分原用的蒸汽热采和电热杆热采设备，提高了油采收率，降低了开采成本。这种大流道抽稠防砂泵具有下面几点优势：（1）进油阀流道面积大，进油阻力小；（2）泵入口压力高，提高了泵充满程度和泵效；（3）增加了抽油杆柱下行动力，且下行动力大小可调；（4）泵柱塞两端带有刮砂结构，可防止砂卡柱塞，适用于低出砂稠油。
有杆泵开采稠油是目前比较经济的采油方式之一，特别是粘度在20Pa°s以下的稠油井，用有杆泵冷采，投资少，效益好。但是，油田目前使用的抽稠油泵的进油阀设置在柱塞上，受柱塞直径的限制，因而存在进油阀的过流面积小，油流阻力大，导致泵吸入性能差，泵效低；在含砂井中易造成砂卡等缺点和不足。
笔者新开发的大流道抽稠防砂泵，创新地采用了游动泵筒、大流道进油阀及刮砂柱塞结构，在不增加成本的前提下用于中高粘度的稠油出砂井既克服现有抽稠油泵的技术缺点和不足，又具有流道大、阻力小、吸入性能好、泵效高、防砂卡等特点，达到延长检泵周期，提高油井采收率，降低开采成本之目的。该型泵于2001年3月获国家实用新型专利，专利号：ZL00237411.0.技术性能分析针对常规抽稠泵不适应稠油出砂井生产的情况，改进设计了大流道抽稠防砂泵，其结构如所示。主要由两个不同直径的泵筒和柱塞以及进油阀、出油阀、脱接器、连杆等组成。小直径泵筒是固定的；大直径泵筒通过进油阀罩、脱接器、连杆、小柱塞与抽油杆柱相联，可上下游动；与游动的大泵筒配合密封的是固定的大柱塞，它与油管柱联接固定不动。进油阀下端带有油管螺纹，可联接油管作为加重杆。小柱塞上、下端带有刮砂结构，其上端有刮砂倒角，与普通柱塞不同（普通柱塞上、下端均比中间密封体直径小。5mm左右，形成一个台阶），可防止砂子进入间隙卡泵及砂卡柱塞。
蜀1大波道抽稠防砂泵结构示意S I―小S简；2―小柱塞；3―大杲陴：4一出油阀；5―大柱塞；6―连杆；7如所示，上冲程时，抽油杆柱通过小柱塞、连杆、脱接器、进油阀带动大泵筒上行，下部进油阀关闭，小柱塞下部腔室容积减小，腔内液体压力升高，当升至超过油管柱内的压力后，打开小柱塞内的游动阀，液体排入油管内直至地面。
*徐文庆，助理工程师，生于1967年，1988年毕业于胜利石油学校采油专业，现从事采油工艺技术研究工作。地址：（257000）山东省（：2001― 08―24修改稿收到日期：2001―徐文庆等：大流道抽稠防砂泵的研制与应用下冲程时，抽油杆柱带动大泵筒下行，泵腔容积增大，内部压力降低，进油阀打开，与此同时，小柱塞内的游动阀关闭，继续下行，油流从进油阀流入泵筒。
由于采用了刮砂柱塞结构，当小柱塞上行时，有效地将泵筒内壁的砂粒刮落于柱塞腔内，消除了柱塞与泵筒之间由于砂粒的压实作用形成的硬性挤压摩擦力，防止损坏和砂卡柱塞；小柱塞下行时，由于液流的冲刷作用，将积存于柱塞排液处的砂粒冲刷干净，防止砂卡、砂磨柱塞。
（1）泵的进油阀联接在游动的大泵筒下端，由于游动泵筒比固定泵筒的直径大得多，因而进油阀油流面积大，进油阻力小。以S44/70型大流道抽稠防砂泵为例，其进油阀的过流面积是普通抽稠泵进油阀过流面积的3倍。
（3）设计利用了小柱塞的液力反馈和泵下联接油管加重作为辅助下行的动力，不但增加了抽油杆柱下行的动力，而且还可在每次作业下井前，根据实际井况对下行动力的大小进行一次性调节。
（4）在进油阀下端接油管作为加重杆，可充分利用螺纹完好的废旧油管，以节省设备投资。同时，泵下加重有利于提高泵效，并使下行过程中连杆受压应力改为受拉应力，改善了泵的工作条件。
现场应用情况大流道抽稠防砂泵自1998年开始已在胜利油田的孤东、孤岛、纯梁等采油厂推广应用60余井次，主要用于不具备注蒸汽开采条件的边远中、高粘度稠油井，使一些因油稠无法开抽的长期停产井投入正常生产，并替代了部分原来用电热杆加热生产的稠油井。应用范围是：5口稠油井使用S44/70型大流道抽稠防砂泵作业前后的效果对比情况。
表1大流道抽稠防砂泵作业前后效果对比井号作业前后日产液日产油生产时间（d）累计增油前*后前后前*后前…
后前后注：*――下该泵前，因油稠无法开抽而长期停产；――下该泵前用普通泵；*――下该泵前用电加热抽油杆热采。
结论（）大流道抽稠防砂泵以其创新结构，从根本上解决了常规抽稠泵存在的吸入性能差、进油阻力大、下行困难等问题，为有杆泵开采中、高粘度的低出砂稠油井提供了有效、可靠的设备。同时，还可应用于因注聚合物而造成井液粘度增大的油井米油。
（2）与普通抽稠泵相比，大流道抽稠防砂泵在不增加额外成本和使用难度的情况下，能取代部分蒸汽热采和电热杆热采设备，充分利用边远稠油井的产能，提高了开采经济效益。
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