大港油田集团新世纪机械制造有限公司在1984年引进美国（LTVO1WEL1等公司）抽油泵制造设备和技术通过与国内外用户的交流和现场实践，尤其是近几年与美国、印度尼西亚、印度等国外用户的交流，与石油大学等科研院所的密切合作，对抽油泵的适应性有了新的认识。对影响抽油泵实际排量的因素进行分析，对提高抽油泵实际排量的措施进行探讨，以此达到抽油泵制造厂家与现场使用单位交流的目的，为油井增效增产服务。
分析与探讨漏失原因分析通常认为抽油泵漏失对其实际排量影响较大，因此采用小间隙以减少漏失。以038 4457mm3种常用规格抽油泵常用间隙（2、34号间隙）的漏失情况为例进行理论计算和试验统计分析。根据G/T18607〈触油泵及其组件规范附录B中规定，在10MPa式验压力下，上述3种抽油泵的理论大漏失量规定值见表1，根据理论大漏失量规定值推算抽油泵理论排量及泵效损失见表2漏失量试验数据统计平均值见表3.根据表1计算出表2中的泵效损失在0.97 ~7.25之间，根据表3试验数据推算出泵效损失在3以下。在抽油泵工作过程中，受泵挂深度加深等因素影响，漏失量会增加；随着井液粘度的增加，漏失量会减少。美国OLWELL公司研究认为抽油泵为间隙滑动密封，3 ~5的漏失将会起到很好的润滑作用，能够延长抽油泵工作寿命。根据井况选择合理间隙、密封段长度以保证所需的漏失量是必要的，如印度尼西亚采用10号间隙长度为3英尺的柱塞用于稠油油井，叙利亚采用5号间隙长度为2英尺的柱塞用于稠油油井，美国采用5号、7号间隙等（国内一般采用长度为4英尺的柱塞间隙很少超过4级）。
表1抽油泵理论大漏失量规定（极限）值泵径/mmi 2搁隙3搁隙大漏失量/（mL.mi1 4搁隙大漏失量/（mL.mn改进措施抽油泵泵筒柱塞配合间隙应根据油井井况进行选择充分考虑抽油泵泵挂深度、沉没度、井液粘度、含砂等情况，以延长抽油泵的工作寿命为原则；可对不同间隙的抽油泵进行现场试验，通过跟踪试验结果选择适宜油井或采油区块的抽油泵配合间隙。
间隙加大后，可降低柱塞下行的粘滞阻力，从而减少粘滞阻力造成抽油杆柱承压弯曲产生的冲程损失，相应减少排量损失。
原因分析抽油泵阀球启闭时的排量损失原因：①游动阀球开启时产生向上的撞击力，造成柱塞上部抽油杆柱弯曲变形，从而产生冲程损失，而这部分损失在计算中往往被忽略；②抽油泵工作上冲程泵吸液）转化为下冲程（泵排液）时，抽油杆柱推动柱塞下行，使柱塞下部泵腔变为表2抽油泵理论排量及泵效损失泵径/冲程X冲次/理论排量/间隙（m> 抽油杆为细长杆，在轴向压力作用下稳定性较差。抽油杆柱处于失稳（屈曲）状态后，即使在微小力的作用下，引起的变形也将会显著增加；抽油杆受到的轴向压力和失稳状态下的变形，会造成抽油泵在下冲程时与抽油机运动不同步，即抽油泵柱塞实际行程小于抽油机的冲程，从而使抽油泵排量降低。 抽油杆连接柱塞端为自由活动端，连接抽油机端为固定端，根据杆柱稳定不产生屈曲变形）的临界压力计算公式绘制抽油杆长度与临界压力关系曲线见从图中可以看出，019.1mm（3/4英寸）、0222mm（/8英寸）、025.4mm（1英寸）规格的抽油杆在长度100m时，很小的压力就会造成杆柱失稳，而在实际油井中，杆柱长度远远大于100m下行过程中受到的压力也很大，因此可以说所有油井杆柱均处于严重失稳状态。 抽油杆长度与临界压力关系曲线失稳会使抽油杆柱产生较大的弯曲变形，会使杆柱偏磨加剧；抽油杆柱在上下冲程过程中承受拉压力的作用，易造成下部断脱。 改进措施①配套使用加重杆，甚至抽油泵的拉杆也用加重杆代替，减缓抽油泵柱塞上部抽油杆的弯曲变形。②配套使用扶正器，它能增加抽油杆柱的刚性，减少变形。即使是直井或直井段，也要根据井况配套扶正器。③抽油泵配套应用环阀，将其安装在抽油泵上部，杆式泵、管式泵均可配置，结构见环阀的工作原理是：下冲程时，管柱内液柱作用在环阀上，柱塞游动阀不承受液柱重力，很容易打开。④使用长冲程，减少杆柱失稳变形造成的冲程损失所占冲程长度的比例。⑤增大阀座孔径，可减少游动阀球开启压差，减小阀球对杆柱的冲击压力，但由于在阀球阀座的设计中，已经综合考虑了阀座孔径与阀球的匹配、密封面位置及角度、阀座承受冲击力等因素，建议阀座孔径取APISPEC11AX规范中规定的上限值。 环阀结构示意―扶正帽；2―密封短节；3―环阀阀球；4―环阀阀座原因分析由于油井存在含气、油稠、抽油泵沉没度低、泵挂位置斜度大等情况，易造成抽油泵泵腔未充满井液，致使抽油泵排液量下降。 例如油井含气量较大时，会造成抽油泵充满度低，当气液比达到30m/m时，泵效就会明显下降；严重含气井可降低泵效90气锁造成抽油泵不出液的现象也时有发生；含气造成的液击现象会产生较大的振动载荷，使抽油机、抽油杆受力状况变差，抽油杆轴向压力变形增大，冲程损失加大。国内对稠油油井进行了较多的试验研究，结果表明，其结构见该固定阀罩球腔采用导向筋结构，即使在水平位置，0.5MPa压力（压差）条件下，也可保证阀球及时关闭；阀球起跳高度较小，仅为阀球半径，可减少阀球启闭时间；液流通道方向与常规阀罩的液流通道方向相反，这样上冲程过程中通过固定阀罩进入泵腔的液体可沿泵筒内壁流动，减少气体逸出，下冲程时，从液流通道流出的液体产生作用在阀球上的向下及向中心的分力，利于阀球关闭；该种固定阀罩可提高泵腔液体的充满度，减少阀球启闭不及时造成的排量损失。③配套使用环阀（见），可使游动阀球及时开启，有效防止气锁，增加抽油泵泵腔液体充满度。④配套专用工具和措施，如含气井使用气锚、套管放气等防气工具，稠油井采用加药加热、蒸汽吞吐等降粘措施，调整抽油机工作制度等。 固定阀罩结构示意图原因分析上下冲程过程中大、小载荷的变化造成抽油杆柱受到载荷由大变小而缩短、油管柱受到载荷由小变大而伸长，抽油杆柱的缩短、油管柱的伸长均造成抽油泵柱塞的冲程损失，即抽油泵柱塞的实际冲程小于抽油机的冲程，从而使抽油泵的实际排量降低。 （1英寸）抽油杆柱为例计算抽油杆柱缩短变形量，见表5以073（27/8英寸）油管柱为例计算油管柱伸长变形量，见表6 6可以看出：泵挂深、油管长，则抽油杆和油管变形大；不同泵径、不同规格抽油杆所产生的变形量相差较大；对于泵挂10002000m抽油杆与油管的变形量至少为0.2260.946m占5m冲程的4 518.9相应的泵效损失也较大。 改进措施①根据油井产量和工况，合理选择抽油泵泵径，匹配合理的抽油杆柱组合，以减少抽油杆变形。②对于深井，应选择小泵径抽油泵，可减小大泵径造成冲程损失较大、载荷增大等不利因素造成的影响。③使用长冲程工作制度，如冲程损失为1m在抽油机冲程为3. 6m时，冲程表5抽油杆柱缩短变形量泵径/泵挂深度/m缩短变形量/m缩短变形量/m缩短变形量/m表6油管柱伸长变形量损失造成的泵效损失为28；如采用7.2 m长冲程抽油机，冲程损失降为14泵效提高14油井产量大大提高。另外采用长冲程可减少抽油泵摩擦损坏、减少抽油杆疲劳应力损坏、减少杆柱与油管摩擦损坏，提高采油系统的整体性能，保障油井的整体效益。④采用油管锚定措施，减少油管变形造成抽油泵排量损失，根据油井实际情况，在泵挂大于1500m时，应考虑配置油管锚。 综上所述，可得如下结论：（1）建议现场根据油井工况选择合理的抽油泵间隙，并不是间隙越小越好。 通过对影响抽油泵排量因素分析，认为游动阀球开启产生的轴向压力与抽油杆柱相互作用造成抽油杆柱弯曲所产生的冲程损失、抽油杆柱的弹性变形造成的冲程损失大大影响了抽油泵的排量，应米取相应措施减小不利因素的影响。 应根据不同油井工况选择适应性强的抽油泵，通过改进抽油泵结构及采取相应配套措施是提高油井产量的关键。
