经验集锦油井电动潜油泵沉砂防护器陈颜新1陈容新2孙娇阳2（1.胜利油田有限公司东辛采油厂2.胜利油田有限公司胜利采油厂）故的问题，研制出油井电动潜油泵沉砂防护器。该防护器由上接头、下接头、外管、内管和沉砂单向阀5部分组成，它基于单向阀的工作原理，利用内、外管构成沉砂环腔，当泵停止工作时，油液中的砂粒可沉降到沉砂环腔中，使电动潜油泵免受砂害而延长寿命，同时防止砂卡事故。胜利油田10多口井的现场应用表明，使用这种防护器后，电动潜油泵的寿命至少可延长1倍且防止了砂卡事故，经济效益和社会效益非常显著。

　　利用电动潜油泵从油井中开采石油，是目前国内外油田主要采油方式之一。在采油生产过程中，由于设备检修或其他原因，经常需要停产停泵。如果停泵时间较长，电动潜油泵以上油管内的油液处于静止状态，油液中含的砂粒就会下沉。一部分沉砂进入电动潜油泵，就会影响泵的正常工作，加快磨损，缩短使用寿命；沉砂太多时，甚至会发生砂卡事故，不得不起泵检修，既耗费人力物力，又影响正常生产。因此，电动潜油泵的防砂保护，已成为各油田都在努力解决的一个生产技术课题，于是各种类型的电动潜油泵沉砂防护装置应运而生。笔者介绍的这种单向阀内外管式油井电动潜油泵沉砂防护器，因其结构组成和技术特征与众不同，具有新颖性、创造性和实用性，2006年3月8日国家知识产权局授予其实用新型专利权。

　　技术分析如所示，该防护器由上接头、下接头、外管、内管和沉砂单向阀5部分组成。上接头安装在外管上端，下接头安装在外管下端。内管置于外管的中心部位。内管的下端有外螺纹与下接头上端的内螺纹连接；内管的上端安装沉砂单向阀。沉砂单向阀由球座、球罩和阀球组成。球座的下端有内螺纹与内管上端的外螺纹连接；球座的上端与球罩的下端用螺纹连接。球罩的内腔装有阀球。沉砂单向阀以下的内管与外管之间为沉砂环腔。外管的外表面上有电缆固定保护支架和扶正块。

　　油井电动潜油泵沉砂防护器结构示意图如所示，该防护器主要的技术特征有以下几点：基于单向球阀的工作原理，保护器采用内、外同心管构成沉砂环腔，结构非常简单，构思巧妙。

　　沉砂单向阀的球罩为圆管形状，其顶部为圆锥帽形状，球罩的上半部为纵向栅状槽缝结构，球罩的上顶帽也有若干槽缝，这些槽缝即作为油液的过流通道。

　　油井电动潜油泵沉砂防护器已获国家实用新型专利，专利号：ZL石油机械电缆支架采用2块互相平行的窄长形钢板，纵向焊接到外管的外表面上，对井下电缆起到固定和保护作用。

　　扶正块是纵向焊接到外管外表面上的数块小钢板，其作用是防止防护器严重偏向套管内壁的某一方向。

　　如所示，该防护器下接头的下端与电动潜油泵连接，上接头上端与油管连接。当电动潜油泵工作时，井下油液经过其下接头的内腔和内管的内腔向上，靠油液流动的推力，向上顶起沉砂单向阀的阀球，油液再经过球罩上的若干槽缝流入外管并继续向上，然后经过上接头进入油管。当电动潜油泵停止工作时，油液呈静止状态，失去向上的推力，阀球靠其自重降落到球座的上端口处，对上方的油液起反向封堵作用。此时，上方油管内油液中含有的砂粒，就沿着球罩的外表面，逐渐沉降到沉砂环腔中，而不再直接沉降到电动潜油泵内，所以能使防护器下方的电动潜油泵免受砂害。

　　应用效果该防护器已在胜利油田10多口油井及各种规格的电动潜油泵上初步试用，效果很好。电动潜油泵的使用寿命至少可延长1倍，每年停产修泵次数大大减少，砂卡事故几乎不再发生，油井产量进一步提高。电动潜油泵使用寿命的延长，可以节省设备投资；停产修泵次数减少，不但可以节省维修费用，而且可以增加油井生产时间，使油井多产原油；防止了砂卡事故，就可以避免更为严重的各种损失。因此，经济效益和社会效益非常显著。

　　结论油井电动潜油泵沉砂防护器整体结构简单加工制造成本低于同类产品；（2）该防护器装拆非常方便，使用寿命较长，不需要维护检修；该防护器适用范围广，目前所有国产电动潜油泵均可应用，可作为系列产品，其长度和内、外管直径等技术参数按要求而定；（4）该防护器较好地解决了油井电动潜油泵防砂保护问题，具有良好的推广应用前景。

　　：陈颜新，工程师，生于1969年，1991年毕业于天津大学电力系统自动化专业，现主要从事供配技术和安全管理工作。地址：（257094）山东省东营市。电（本文编辑李学富）（上接第60页）的实验研究。实验力学，2004 19（2）144~14812胡玉志，刘克勇，王黎阳等。90mm金属封隔器的研13王黎阳。金属封隔器的研究。新疆石油科技，2004 14 14崔万军。水井封隔器性能检测地面简易装置研制。油15刘汝福，韩进，汪韶明等。封隔器高温性能试验系16张晶，赵启成，王振清等。卡瓦封隔器工作过程的电测分析。大庆石油学院学报，200529（4）89~ 17李化甫，叶鹏，谭英杰等。封隔器圆度、同轴度检测装置。油气田地面工程，2006 25（8）74 18王守芳，刘猛，周普清等。上提加压式封隔器坐封高度的确定。油气井测试，200211（4）40~4319王隆慧，李洪春，刘汝福等。高压注水井套管保护管柱受力分析探讨。石油矿场机槭200433（增刊）20周先军，平利，季公明等。封隔器胶筒接触应力分布有限元计算。钻采工艺，200225（4）51~5221杨秀娟，闫相祯，贾善坡等。封隔器胶筒大变形的粘-滑摩擦接触分析。机械强度，2006 28（2）229~ 22王池何世平，张熹等。封隔器卡瓦接触应力研究。实验力学，200621（3）351~35623伍开松，谢斌，杨新克等。封隔器卡瓦的三维接触有限元分析。石油矿场机械，200534（6）47~4924曹来庆，刘华，郝建荥等。封隔器失效原因。油气：张立新，生于1976年，现在中国石油勘探开发研究院采油采气装备所从事博士后研究工作。地址：（100083）北京市海淀区。电话：（010（本文编辑王志权）