防砂、防盐、防气、特种抽油泵讲解
抽油泵
4. 型号
CYB
□
/ห้องสมุดไป่ตู้
□ 冲程
G
L
Z 整筒泵
抽油泵 泵径
管式 吸阀可捞
CYB-55/3GZ：泵径55mm, 冲程3m,管式泵，整体泵筒。
六、配套工具
抽油泵管柱上通常有油管、 筛管、气锚、磁防蜡器、泄 油器、回音标、油管锚、扶 正器等 抽油杆柱上常见有脱接器、 防脱器、防蜡器、扶正器等。
六、配套工具
作用：坐住内筒。
②内筒：与柱塞、游动阀连在一 起；由抽油杆下放，坐于外筒。 （ 3 ）优点：提抽油杆，内筒， 柱塞，两阀便提出，方便检修。 （4）缺点：泵径小，产液量低 。
杆式抽油泵
（5）定筒杆式泵 内筒坐于外筒。 抽油杆带柱塞在内筒往运动，实现吸 排油，固定阀在内筒下。 （6）动筒杆式泵（图4-5（b）） 柱塞坐于外筒之内，固定阀位于柱塞 顶部，游阀在泵筒顶部。 内筒（泵筒）连抽油杆，并沿柱塞上 下往复运动。 优点：泵筒动，（可使外围环空液体产生 旋涡运动） 防止泵周围砂子下沉，避免 卡泵。 游阀在顶部，停抽时，游阀关，可防 止砂子进泵筒内。 缺点：不宜在偏斜井眼中工作，筒与 油管间产生磨损。
试 吸 力 法
灌 注 法
下泵要求
（1）、按要求核对深井泵的泵径、类型 、检验合格证等，检查泵的完好性。
（2）、下井油管螺纹上，均匀涂上密封 脂，然后将泵及下井工具下入井内，完成 生产管柱。
（3）、完成抽油井生产管柱后，油管试压 15-20MPA，稳压10分钟，压降不超过1MPA为 合格。
8.下杆
主体
销钉
密封垫
抽油杆
撞击头投入20min后再 投20-80m抽油杆，油管 液面下降后再起
投20-80m抽油杆，油管 液面下降后再起
防砂抽油泵结构与制造工艺对防砂效果的影响
防砂抽油泵结构与制造工艺对防砂效果的影响摘要在井液举升过程中，一部分砂粒不能随井液排出而下沉，一些砂粒会进入抽油泵泵筒和柱塞间的间隙中，其中一部分会沿间隙进入抽油泵下腔重回到油流，一部分则滞留在泵筒和柱塞间的间隙中。
对高含砂油井，如果柱塞上开有防砂槽，间隙中的砂粒进入防砂槽后，就形成以防砂槽为中心的集砂区，槽中砂粒随时可能重回间隙，磨蚀泵筒和柱塞，造成抽油泵失效或砂卡。
抽油泵基体硬度低，硬化层薄，基体对硬化层支撑变弱，遇砂粒容易变形甚至刺穿造成失效。
同时泵筒应力释放不完全，受力后容易变形，造成摩阻增大，易于砂卡。
关键词抽油泵结构质量防砂效果油井开采进入中后期，随着含水的上升，地层出砂越来越严重。
由出砂导致的泵卡、杆故障变成作业的主要原因。
人们对地层出砂机理和预防措施作了大量的研究取得了较好的效果，但对进入井筒后砂粒的处理和危害预防的研究还不够深入。
主要通过使用具有防砂功能的特种抽油泵来预防砂害，取得了一定实效和学术成果。
但在砂卡、砂害机理研究中，抽油泵及各部件始终是以理想的整体出现，较少考虑零部件结构和制造质量对砂害形成的影响。
通过对国内胜利、辽河、大港等几个油田200多口出砂井砂卡情况进行分析，发现砂卡井的抽油泵都不同程度地存在着硬化层薄、基体硬度低、变形、加长短节短等问题，因此研究抽油泵砂卡形成过程，探求抽油泵零部件结构和制造质量与防砂性能的关系，是提高抽油泵防砂性能，延长其使用寿命，降低砂害的重要手段。
一、抽油泵砂卡机理1、砂卡的原因在原油举升过程中，不能随井液排出的砂粒向下沉积，较小的会进入到泵筒和柱塞间隙，当砂粒的粒径接近泵筒和柱塞的间隙时，砂粒就会和摩擦副接触，产生摩擦，当正压力足够大时摩擦加剧，摩擦副表面产生磨损，有时砂粒甚至嵌入摩擦副表面，发生切削划损，从而使摩擦阻力进一步增大，当摩擦副的摩阻大于系统给柱塞的动力时就会发生砂卡。
抽油泵柱塞和泵筒的间隙在径向是不均匀的，轴向间隙分布也是不均匀的。
常用防砂工艺讲座
常用防砂工艺讲座CATALOGUE目录•防砂工艺简介•砾石层防砂工艺•复合防砂工艺•水泥砂浆防砂工艺•选择合适的防砂工艺•防砂工艺案例分享定义防砂工艺是指通过一定的技术手段，防止地下砂石流入井筒或管道内，以保证采油、采气、供水等作业的正常进行。
分类根据不同的防砂原理和技术特点，防砂工艺可分为机械防砂、化学防砂、热力防砂和复合防砂等四种类型。
定义与分类复合防砂综合利用上述两种或多种防砂方法，以达到更好的防砂效果。
常见的复合防砂方法有机械-化学复合防砂、机械-热力复合防砂等。
工作原理机械防砂利用机械装置或材料阻挡、固定砂粒，防止其流动或进入井筒。
常见的机械防砂方法有滤砂管、割缝筛管、绕丝筛管等。
化学防砂利用化学剂或树脂等材料与地层砂粘合，形成致密的挡砂层，以防止砂粒进入井筒。
化学防砂适用于渗透性较好的地层。
热力防砂通过加热或烧结地层，使地层中的砂粒固定或烧结成一体，防止其流动或进入井筒。
热力防砂适用于深层高温地层。
应用范围油、气、水等管道的防砂；水库、堤坝等水利工程的防渗、防漏及加固处理；其他需要进行防砂处理的作业。
建筑地基加固及地下工程的防水渗漏处理；油田、气田、水井等采收作业的防砂；工艺原理砾石层防砂工艺是通过在油井周围铺设一层或多层砾石，以阻挡地层中的砂粒进入井筒中，从而防止砂堵和增产。
砾石层能够有效地过滤流经它的流体，留下大颗粒的砂粒，而让小颗粒的油、气和水通过。
在油井生产过程中，砾石层能够维持地层的稳定，提高采收率，延长油井寿命。
砾石层防砂施工流程包括以下步骤1. 准备工作：清理施工现场，准备所需设备和材料。
2. 下入套管：将带有筛管的套管下入到井筒中，以作为过滤层的基础。
施工流程施工流程4. 填充粘性物质在砾石层上方填充粘性物质，以保护砾石层不受流体冲刷和侵蚀。
5. 安装封隔器在套管顶部安装封隔器，以隔离油层和上部流体。
3. 填充砾石将筛选好的砾石填充到套管中，形成过滤层。
6. 压井测试进行压井测试以确保砾石层能够有效地过滤流体。
一种新型防垢抽油泵的应用
一种新型防垢抽油泵的应用
抽油泵是一种用于从井底或地下储层抽出石油或天然气的设备。
在油田开发中，抽油泵通常会暴露在恶劣的工作条件下，容易受到沉积物、垢层和颗粒物等污染，从而影响泵的运行效率和寿命，并且增加维护和清洗的成本。
为了解决传统抽油泵容易产生垢层的问题，近年来出现了一种新型的防垢抽油泵。
该种抽油泵采用了特殊的材料和设计，具有防垢、耐腐蚀和自清洁的特点，并且能够在高含固量条件下进行稳定的工作。
新型防垢抽油泵的应用主要体现在以下几个方面：
1. 油田开发：新型防垢抽油泵可以应用于油田开发过程中的各个环节，包括井口装置、油井抽油系统和管道输送等。
通过使用防垢抽油泵，可以减少垢层的产生，提高油井的产量和开采效率。
2. 海洋石油开采：海洋石油开采是一项复杂而高风险的工作，传统的抽油泵在海水中容易受到盐结垢的影响，导致泵的损坏和工作中断。
而新型防垢抽油泵采用了耐腐蚀材料和特殊的防垢设计，可以有效抵御盐结垢的侵蚀，并且能够在海洋环境下长时间稳定运行。
3. 工业生产：新型防垢抽油泵也可以应用于其他工业领域的液体输送系统中。
例如化工、冶金、电力等行业的生产过程中，常常需要将各种液体从一个地方输送到另一个地方，而传统的抽油泵在输送过程中容易产生垢层和阻塞，导致系统堵塞和效率下降。
而新型防垢抽油泵可以有效降低垢层的产生，提高系统的稳定性和工作效率。
新型防垢抽油泵的应用能够有效解决传统抽油泵易产生垢层的问题，具有防垢、耐腐蚀和自清洁等特点，并且适用于油田开发、海洋石油开采和工业生产等多个领域。
它的应用不仅可以提高工作效率和生产质量，还可以降低设备维护和清洗的成本，具有较好的推广应用前景。
抽油泵及抽油杆
特种抽油泵----动筒式防砂卡泵
1、结构：如左图所示，由出油凡尔、进油凡尔、 柱塞、泵筒、沉砂管、沉砂尾管组成。 2、特点：柱塞固定，泵筒做抽汲运动。
3、工作原理： 抽油杆带动泵筒上行时，泵筒与柱塞形成 的封闭腔室的容积增大，压力减小，原油在 沉没压力作用下，通过双通接头的进油孔打 开进油凡尔进入其封闭腔。下冲程时进油凡 尔打开，原油排出泵筒进入油管。由于泵筒 运动，泵筒和柱塞腔室中的油液始终处于挠 动状态，砂子不易在泵筒中沉积卡泵。油液 排出泵筒后，大部分砂粒被带到地面，一部 分携带不到地面的砂粒，由于出油凡尔的关 闭，不能再回落到泵筒内。因地面设备原因 或停电等造成停抽时，泵上油管中的砂子则 通过沉砂管和泵筒之间的环形沉砂通道下沉 到泵下的沉砂尾管中，从而有效地防止砂25.4 38.1
44 28.6 38.1
57 35 38.1
70 44.5 50.8
83 50.8 50.8
95 50.8 60.4
凡尔罩 凡尔球 凡尔座
下接头
凡尔
管式泵---优缺点
作业下井时，首先将泵、固定
阀连接到油管柱中，下到预定位置， 再将柱塞连接到抽油杆柱下端，随 抽油杆柱一起下入泵筒。
3-倒J型定位槽；
压差式油管锚是利用油井开抽后，油
管内与环空间液面差形成的压力差，推 动锚内活塞将卡瓦推出，锚定在套管壁
4-摩擦块；
5-卡瓦托； 6-卡瓦； 7-锥体
上。
憋压式油管锚靠油管憋压完成坐锚。 液力式油管锚基本上都能满足给油管 提供足够的预拉力和防止油管断脱落入 井内的要求。
（1）张力式油管锚
要求：1、杆身直、螺纹清洁光滑、螺纹与杆体同心
2、耐疲劳、耐磨、强度高
普通抽油杆结构
2-抽油泵的工作原理
泵是通过活塞的往复运动把油套环形空间 内的液体吸入泵筒，并排出到上部油管，再举 升到地面。
上部油管
工作状态分为两个过程：上冲程和下冲程。
泵筒内部 油套环空
抽油泵的工作原理
三 抽油泵的工作原理
上部油管
上冲程
工作状态-吸液入泵、排液出井
泵筒内部
阀球状态-游动阀关闭，固定阀打开
油套环空
抽油泵的工作原理
一 “三抽”系统简介
占人工采油井的 90% 左右，始终 占据主导位置。最大扬程可达 4000m ， 最高排量可以达到400m3/d。 技术优点：技术比较成熟；结实 耐用；工艺比较配套；扬程和排量 可以适应大多数油井。 技术局限：出砂、出气、结蜡、 腐蚀油井会降低泵效和使用寿命。
抽油杆
抽油泵 工作原理
抽油泵的工作原理
授课对象：采油中级工 授课目标：理解并掌握抽油泵的工作原理
授课内容（20分钟）：1.三抽系统简介
2.抽油泵的基本知识 3.抽油泵的工作原理
授课重点：抽油泵的工作原理
授课难点：1.抽油杆上下运动过程中阀球开、闭状态的转换 2.抽油泵腔室中的压力变化 教学方法：讲授法、图例法、视频法 参考书籍：《有杆泵采油原理及应用》-石油工业出版社 参考标准：《GB-T18607-2008抽油泵及其组件规范》
标称油管外径 上部加长 短节长度
H—厚壁泵筒 泵筒类型 W—薄壁泵筒（金属柱塞泵） S—薄壁泵筒（软密封柱塞泵）
标称泵径
泵的类型
T—管式泵 R—杆式泵
抽油泵的工作原理
二 抽油泵的基础知识
4 抽油泵的结构
上游动阀 上阀罩 阀罩 阀球 阀座 接箍 接箍 外筒
阀座
阀球
抽油泵泵筒内防气技术研究应用
抽油泵泵筒内防气技术研究应用目前来看，随着城乡一体化加上呢进程的不断加快，能源需求量持续增加的同时，如何有效地提高开采质量和开采效率是现阶段基层产业机构和相关主管部门的核心发展方向，尤其对于含气油井而言，为消除和减少气体对开采作业的影响，将抽油泵泵筒内防气技术应用到开采作业中是极为必要的。
鉴于此，本文主要基于泵筒防气理论，并对常见的两种抽油泵结构特点和原理进行了全面探析，以此在为施工单位提供科学化依据的同时，为企业可持续发展目标的实现奠定良好基础。
标签：抽油泵泵筒防气原理;抽油泵结构特点;抽油泵结构作业原理引言：就目前来看，抽油泵泵筒内防气技术是现阶段含气油井施工作业过程中，采取的一种现代化采油技术，从某方面而言其主要是根据气体和液体流态性质的不同，利用抽油泵泵壁结构，巧妙将泵腔内无用气体转化到泵腔以外，以此来消除气体对采油作业的影响。
随着企业建设规模和数量的持续增加，为满足现阶段企业发展对于能源的需求量，提高含气油井的泵效，采取适合含气油井作业的抽油泵是极为必要的。
一、抽油泵泵筒防气原理的基本概述在当前含气油井采油作业过程中，与其它油井相比，这类油田属多层系的极复杂断块油气藏，具有断层多，油、气、水分布复杂，油藏埋藏深、井况差、原始油气比高等特点，在开采作业过程中倘若采取了传统的开采技术，不仅难以保证开采率，还对企业整体发展造成了极为不利的影响，故此加快对新技术的研发势在必行。
从某方面而言，在进行深井开采作业过程中，由于开采作业成效在很大程度上受到气体的影响，为从根本上改善当前开采现状，减少或者消除体对抽油泵泵效的影响，将抽油泵泵筒内防气技术应用到采矿作业中对于采油工作的工作质量和工作效率具有一定积极意义。
在进行开采作业过程中，这种防气技术的应用原理较为简单，即在进行开采作业时，这种抽油油泵筒内的防气、排气具有很强主动性，能从根本上讲油气井中的气体排除干净，最终为预期开采效益的获得奠定良好基础。
长塞环封防气防砂抽油泵的研制
刮砂 杯 ，长期 运行 会 因为磨 损而增 大 泵筒 与柱 塞 间 的密 封 间隙 ，防砂 效 果逐 渐 削弱 。另 外 ，在实 际采 油作业 过 程 中 ，抽 油 泵 的气 阻 、气锁 及砂 卡现 象 同
时存在 ，使抽 油泵 泵 效 降低 ，甚 至停 泵 ，导致 检泵
周 期缩 短 。针 对这 种 现状 ，大庆 油 田力神 泵业 有 限 公 司 于 ２０ ０ ９年 研 制 了一 种 新 型抽 油 泵—— 长 塞 环
长塞 环封 防气 防砂抽 油泵 。该 泵 采用 长柱 塞 短泵 筒结 构 ，柱 塞 上 端 设 计 成机 械 强启 闭 防气 出 油 阀
总成 ，密封段 采用 刮砂 环 、补偿 式金 属环 及 非金 属 环 间隔 排 列 的形 式 防砂 。大 庆 油 田 的现场 试 验
表 明，该 泵 能够在 各 种油 气 比 的油井 中高 效 可 靠地 工作 ，与普 通 抽 油 泵相 比 ， 均 泵 效提 高 １ ％ 平 ５
效 防止 气锁 ，实 现泵 向油管 的排液 。 １３ 主 要技 术参数 ．
面 配合 以保 证万 向密 封 ，保 证 了泵在 任何 油气 比情
况下 均能有 效工作 。
目前 ，大庆 油 田力 神泵 业有 限公 司 已经 开发 出 ４种 规格长 塞环 封 防气 防砂抽 油 泵 ，主 要技 术 参 数
石 油
机
械
２１ ０ ０年
第３ ８卷
第１ ０期
梭形 阀强 制打开 ，保 证泵 下腔气 体上 排 ；该总 成 中
的强 启 闭防气 出油 阀的 阀座倒 置并 与 阀杆 上 的 阀球
混 合物 便可顺 利 通过梭 形 阀座 内孔 ，经环形 阀罩侧 壁 及 时排 出含气 量较 高的 油液 ，完全 避免 了 由于气 体 易压 缩造 成 出油 阀开启滞 后或 打不 开 的问题 ，有
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综合机械性能好：该泵的柱塞采用喷焊处理，泵筒内表面采 用镀硬铬处理，阀座的材质均为硬质合金，耐磨抗腐蚀及抗 冲蚀能力强。
工作原理： 1、抽油：与普通抽油泵相似，井内液体通过桥式进油阀总 成的侧向桥式进油孔进入泵内，由柱塞8排至泵上。
2、防砂：砂粒通过外管与泵筒之间的环形空间沉到泵下的 沉砂管内。若中途停抽时，泵上油管内液体中的砂子也将沉 到沉砂管内 ，从而有效防止砂卡。
技术参数
公称
冲程
直径（mm） 范围（m）
固定阀罩采用开式结构，过流面积增大，液体阻力 减小，使进入泵筒的液体的流速和压力不发生大的变 化，减少因结构原因而引起的结盐因素。
采用新型陶瓷球阀，盐在陶瓷表面结晶机率比金属 表面小，从而减缓了盐的结晶。
增加了防砂功能：管柱内的杂物，只能落到防砂罩 与外管之间的环形空间，防止落到进油阀上，从而提 高阀的密封可靠性。
使用注意事项
泵下需接沉砂口袋，一般为100～200m的尾管，最下部 带密封丝堵，沉砂口袋的密封要求与泵上油管相同。 φ56的防砂抽油泵须接一根φ88.9mm的油管，然后再 根据需要变径。 尾管（即沉砂口袋）深度不得超过油层顶界。 油气比较高易发生气锁的油井不宜采用。 由于柱塞超长，从泵筒内向外拉柱塞时，一般要预先 旋转一下柱塞，再往外拉，放在地面上的柱塞要有支撑 物，以防止变形。下井时，须轻拿轻放，防止碰伤柱塞。
防砂、防盐、防气 特种抽油泵
防砂抽油泵 防盐抽油泵 防气抽油泵
防砂抽油泵
结构及工作原理
2 TBG油管螺纹
312TBG油管螺纹
312TBG油管螺纹
2 TBG油管螺纹
2 TBG油管螺纹
结构如图所示：主要由长柱塞8、短泵筒7、加强上出油阀 罩2、 桥式接头15、进油阀总成13及出油阀2和10等组成。
防气抽油泵
结构
12 3
进油排气孔
上冲程简图
下冲程简图
技术参数
泵代 号
泵径 （mm）
柱塞长度 （m）
理论排量 （m3/d）
25-150 38．10 25-175 44．45 25-225 57．15
1．8
28．8～7．６
39．6～79．2
66．6～ 133．2
联接油管外 （mm）
73
联接抽油杆直 径（mm）Fra bibliotekφ38
φ44 φ56
2．1～ 5．1
φ70
油管联接 螺纹
（上/下）
27/8TBG
31/2TBG/27/8TBG 4TBG/31/2TBG
抽油杆联接 螺纹（mm）
φ19
φ22
柱塞 长度 （m））
最大 外径（mm）
107
3．2～ 6．3
107
114
结构特点
泵效高：由于上游动阀罩始终在泵筒之外，因此出油过流断 面不受泵筒内径的限制，故出油阻力较常规泵小，泵效高。
防盐机理及结构特点
采用长柱塞短泵筒组合，上游动阀罩始终露在泵 筒之外，短泵筒内没有液体存在，盐从理论上讲没 有结晶的机会，因此结晶盐卡泵就不会发生。柱塞 外表面采用无沟槽连续表面，消除了带沟槽柱塞的 沟槽处存在液体而有盐结晶的根源，使表面不易结 盐。
采用过桥泵的结构型式，有效地改善了泵筒的受 力状况。
防盐抽油泵
结构及工作原理
结构：如图所示：主要由上出油阀1、变径接箍4、长 柱塞5、短泵筒6、外管7、下出油阀8、加长管10、防 砂罩13、固定阀14等组成。 工作原理： 1、抽油工作原理同常规抽油泵类似。 2、防盐原理：长柱塞短泵筒组合，减少在泵筒内结盐的 机率；采用陶瓷球及球座，盐不易在表面结晶；固定 阀罩开式结构，不易在进油阀处结盐。
结构特点及注意事项
结构特点一：柱塞长度必须大于中空管长度，这样柱塞可 以密封中空管。 结构特点二：泵的尾管能下至油层中、上部位，最好下带喇叭口， 套管不放气，充分利用气体能量连抽带喷，泵径宜大，泵挂宜深。 注意事项：由于柱塞较长，泵筒中部开有孔，所以要求在搬运、 装卸、储存过程中，需轻拿轻放，多点支撑。
19
工作原理
上行程时，井底原油经过固定阀进入泵筒下腔室，原油中的气体膨胀， 分离的气泡上升到下腔室顶部。而在上一个工作循环中被压缩到中部 环形腔的液体，其气—液比（用体积表示）低于正在进入泵筒内原油 的气—液比。柱塞从脱离下部泵筒，一直到上死点，环形腔与下腔室 都是连通的。因此，在每一个工作循环中泵抽的混合液之气—液比就 低于井底原油的气—液比，从而增加了泵抽液中液体的体积。 下冲程时，柱塞下行，游动阀开启，混合液便通过柱塞向上流动。柱 塞从运行到中部环形腔，一直到下死点，泵筒上腔室与环形腔都是连 通的，这时聚集在环形腔的气体在液体的携带下上升并逸出。 由于中空管的存在，给井液中的气体开辟了通道，较彻底的解决了泵 的抽空及气锁现象。中空管的尺寸根据油井的气液比大小确定。