DOI删货rkiss4M石油机械2007年第应用技术卜柔性金属抽油泵排砂采油工艺谷艳荣（辽河油田分公司锦州采油厂油藏工程研究所）长检泵周期的抽油泵I"浮环式柱塞泵。在浮环式柱塞泵应用成功的基础上研制开发并推广应用了柔性金属抽油泵排砂油技术。该技术用新的设计思路，改进了浮环式柱塞泵柱塞寿命短的问题，对于因严重出砂、频繁检泵无法正常生产的油井，可明显延长检泵周期，现场应用效果显著。特别是该项技术可以解决水平井在大井斜段油液举升问题，具有良好的应用前景。

　　锦州油田所辖区块已经进入开发的中后期，随着开采程度的逐年加大，出砂油井不断增加，在出砂井数量和出砂程度2个方面均呈逐年加速上升趋势，目前已经严重影响正常生产。从目前情况看，现有的排砂采油技术产生许多问题，如检泵周期短、砂卡泵、砂埋泵、砂埋油层等，致使出砂油井生产成本居高不下，严重干扰正常生产。

　　现有防砂泵在设计上主要从2个方面考虑：设法阻止或减少砂粒进入柱塞与泵筒之间的密封间隙，以避免或减小砂卡泵的可能性。此种设计目前应用较多，但井液含砂悬浮于液体中，随液体运动，柱塞与泵筒之间是间隙密封，密封间隙必然存在液流，所以砂不可避免地进入柱塞与泵筒之间的密封间隙，此设计方法只是在一定程度上缓解砂卡泵的问题，不能根本解决问题。

　　采用软密封的设计方法。其设计原则是允许砂粒进入泵内任何空间，并具有漏失量小、泵效高等特点，可以彻底解决砂卡泵的问题。但此设计柱塞密封件与泵筒之间始终处于磨损状态，检泵周期有限，只适用于严重出砂的油井。

　　因此，为了满足出砂油井排砂采油的需要，需开发一种既适用于出砂井又具有较长检泵周期的抽油泵。柔性金属抽油泵排砂采油技术就采用了这种新设计思路，解决了软密封类浮环式柱塞泵柱塞寿命短的问题，对因严重出砂、频繁检泵无法正常生产的油井，可明显延长检泵周期，应用效果显著。

　　结构原理柔性金属泵结构如所示。

　　柔性金属抽油泵结构简图座；6半球；7导向块；8固定阀球；9固定阀座该泵采用多级密封结构，单级密封单元采用非接触式弹性间隙密封，密封单元结构短，短柱塞本身具有不易砂卡的特点，采用非接触式弹性间隙密封，将普通泵柱塞与泵筒之间的硬性间隙变为弹性间隙，当砂粒进入柱塞与泵筒之间并形成卡泵趋势时，柱塞可以产生一定的弹性变形，避免卡泵，并可以避免砂粒对泵筒及柱塞外表面的损伤，延长检泵周期。多级密封单元结构允许将单元结构上端设计为锐角，起刮砂作用，能够大限度减少沉降砂粒进入密封间隙的可能性。

　　柱塞与泵筒之间的密封间隙为弹性间隙，在液柱压力作用下，间隙值可自动补偿，液柱压力升高则密封间隙缩小，可以降低整泵的漏失量，提高泵效，整泵漏失量相对普通泵（同一间隙等级）降低1以上，用于深井时，依靠高液柱压力实现密封间隙的补偿，可以有效降低漏失量，提高泵效。

　　上冲程时，由中心杆、半球、导向块等组成的柱塞固定组件随抽油杆柱上行，浮动阀座与半球之间接触形成多级密封，并带动由密封段、压套、浮动阀座组成的浮环组件上行，密封段与泵筒之间形成多级密封，形成抽汲能力，同时固定阀球在井底压力作用下开启，井液进入泵筒内柱塞下腔。下冲程时，由中心杆、半球、导向块等组成的柱塞固定组件随抽油杆柱下行，由密封段、压套、浮动阀座组成的浮环组件相对上行，浮动阀座与半球之间离开形成通道，同时固定阀球关闭，柱塞下井液通过导向块与泵筒之间的流道、浮动阀座与半球之间的流道、压套与中心杆之间的环形流道越过单级密封单元上行，之后逐级上行进入油管内。

　　在水平井开采过程中，如泵挂位置在大斜度井段（>45）时，使用普通抽油泵，由于球形阀的缺点，在泵倾斜时易出现泵漏，一旦水平井生产液面在大斜度井段时，易出现普通泵开采困难的问题。为此，笔者根据柔性金属抽油泵强开强闭的特点，改造了其固定阀的结构，使其变成双强开强闭型泵，如所示，将其应用于水平井采油，取得较好的应用效果。

　　水平井中泵结构简泵筒；2密封段；3中心杆；4压套5浮动阀座；6半球；7导向块；8固定弹簧；9固定阀球；10固定阀座携砂能力强单级密封单元采用非接触式弹性间隙密封，将柱塞与泵筒之间的间隙变为弹性间隙，当砂粒进入柱塞与泵筒之间并形成卡泵趋势时，柱塞可以产生一定的弹性变形，避免卡泵，并可以避免砂粒对泵筒及柱塞外表面的损伤，延长检泵周期。多级密封单元结构允许将单元结构上端设计为锐角，起刮砂作用，能够大限度减少沉降砂粒进入密封间隙的可能性。

　　泵效高该泵柱塞整体在轴向和径向均具有柔性，柱塞与泵筒之间的密封间隙为弹性间隙，在液柱压力作用下，间隙值可自动补偿，液柱压力升高则密封间隙缩小，可以降低整泵的漏失量，提高泵效。

　　适用范围广①该泵适应井底温度350 C可耐所有油井产出液的腐蚀。适用于高含气油井，柱塞为多级强开强闭结构，可以有效避免气锁；②适用于深井、出砂深井，并可保持高泵效，适用泵挂3000m以上；③适用于大斜度井及水平井生产，该泵突破了抽油泵传统的柱塞结构，采用相互完全独立的多级密封单元结构柱塞，各级之间相互独立，并强开强闭，柱塞密封单元与中心杆及杆柱之间处于游离状态，用于大斜度井及水平井采油时，杆柱的偏心力作用于导向块，由导向块承受偏磨，可有效消除井下泵密封单元的偏磨。

　　现场应用应用45井次，累计增油4477t其中用于水平井是为了解决大斜度井油液举升问题，水平井采油应用3井次，累计增油173，t有效率100；用于油井深抽7井次，累计增油404t大泵挂达2 700m保证了深井的正常生产；排砂采油34井次，有效井28口，有效率82.4累计增油39004平均延长检泵周期75d节省检泵费用75万元。

　　的稠油井采油。由于没有适用于稠油生产的038mm泵径以下的抽油泵，所以利用038mm柔性金属抽油泵来加深泵挂、防止砂卡，从而达到维持油井生产的目的，解决了部分稠油井供液能力不足、加深泵挂后卡泵的问题，保证了油井长时间连续生产。同时，由于使用小泵保证油井的连续生产，在抽油过程中对油层干扰性降低，使油流从油层流出的过程趋于稳流状态，地层内的原油呈连续状态流到井筒，能够延长油井的生产时间，且减少了油层出砂可能性，进而延长油井检泵周期。

　　-33-262井于2006年3月24日热采补层下泵，平均日产液6.5m3，日产油1.8t 6月18日检泵下柔性金属抽油泵，该井生产井段为967.91 060m原使用044mm泵生产，泵挂933m现下柔性金属抽油泵生产，泵挂加深到1020m到油层中部，开井后一直保持较高的生产水平。截至2007年3月11日已累计产油785t目前日产液7.3m3，日产油3.1t措施前泵效为41措施后泵效达52日补层，普通泵生产，泵挂2000m生产2d后，供液不足，4月6日检泵，下柔性金属抽油泵生石油机械bookmark2 12何策，程雁，额日其太。天然气超音速脱水技术评析石油机槭200634（5）：70~72（本文编辑王志权）（上接第120页）产，泵挂加深到2600m至8月13日水力压裂，正常生产127d累计增油112产气75万m3.锦27-19-314井于2006年6月22日热采下泵生产，7月26日卡停，8月20日作业检泵，砂柱高37m冲砂不返，因此决定下柔性金属抽油泵来排砂采油。该井检泵后于8月23日开井，正常生产127d延长检泵周期93d效果明显。

　　综上所述，可得出如下结论：（1）柔性金属抽油泵采油技术具有广泛的适用范围，可以适用于出砂油井、大斜度井、蒸汽驱井等多种类型的油井。

　　这种抽油泵具有强制携砂能力，适应油井含砂粒径及含砂量范围广，只要不砂埋，在任意油井出砂粒径及含砂量情况下均可正常生产。

　　泵改进后用于水平井采油，效果良好。

　　（本文编辑南丽华）