一、前言
随着世界能源一次次敲响警钟,“能源”问题的关注程度及敏感程度越来越高。做为能源行业的源头——石油,这一推动全球经济增长的重要引擎,能否同步于时代的发展,其首要的问题就是原油采出量,所以,我们能源界全体科研人员的当务之急就是加大提高采收率力度,将原油开采范围由广度再向深度发展,无杆泵的设计成功,使我们在深井和超深井内采收常规原油和特稠油、高凝油有了可靠保证。
二、工作原理
无杆泵是依靠地面泵提供的压力,使油井内的换向机构自动换向,从而使柱塞管产生上下往复运动,达到连续抽油的目的,具体工作原理如下:
上冲程时,自动换向阀控制上油腔室的进油孔开启,出油孔关闭,同时控制下油腔室的进油孔关闭,出油孔开启,此时高压原油经油管进入上油腔室推动柱塞管上行,使柱塞管上部原油、顶部油腔室内原油和下油腔室内原油流入油套环空,部分原油经油套环空被推向地面,与此同时,底部油腔室内吸入部分原油,吸入部分原油的目的是在降低推油压力的前提下,为下个冲程排油做准备(见附图1);当柱塞管上冲程至上止点时,自动换向阀自动将上油腔室的进油孔关闭,出油孔开启,并同时控制下油腔室的进油孔开启,出油孔关闭,这时高压原油便进入下油腔室推动柱塞管下行,使柱塞管上部空间压力降低,从而,吸进井内原油,与此同时,底部油腔室和上油腔室内原油流入油套环空,部分原油经油套环空被推向地面,此时顶部油腔室吸入部分原油,以降低推油压力(见附图2),完成一个循环过程。全部抽油过程见动画示意图。
从上述循环过程可看出,通过调整顶部油腔室和底部油腔室空间的大小,即可调整原油采出量的多少,从而控制举升原油力量的大小,最终使无杆泵的下井深度超过4000米时,地面泵的输出压力并不很高。
三、技术特点
1,无杆泵动力液为油井采出液,即井内原油。
2,由于无杆泵的举升原油压力可调整为无限低,所以,无杆泵可适用于深井和超深井。
3,无杆泵是一种集加热和采油为一体的采油工具,工作时可将液压泵内原油加热后输送至无杆泵,这样,可将井下的稠油、蜡油热释降粘后举升到地面,在循环的全过程可保持温度均衡,可实现全井段降粘清蜡,因此,可适用于稠油及特稠油、高凝油等各种油质的油井开采。
4,在无杆泵采油系统中,从井口到井下泵头,没有机械传动部件,所以,该采油系统能够很好的适应水平井、大斜度井等各种条件的油井开采
5,多年来,现有传统的游梁式抽油机整体运行效率平均为25.96%,而现有抽油机的耗电量约占油田总耗电量的70%。
使用无杆泵后,除液流阻力外,没有机械传动部分,所以,运行效率高,节能节电。
四、产品规格型号:
WGB—73
五、主要技术指标
项 目 |
指 标 |
无杆泵总长 |
4680mm |
无杆泵上端扣型 |
21/2″平式油管扣 |
泵体最大外径: |
D:112mm |
双向作功冲程 |
S:1400mm |
最低冲次; |
10 |
动力液活塞直径 |
Φ68mm |
动力液排量 |
74.10 M3/d |
举液活塞直径 |
Φ38mm×Φ41mm |
无杆泵最低排量 |
24.83 M3/d |
作用面积比 |
0.335 |
流量比 |
2.98 |
无杆泵井下工作时间 |
与管式泵等同 |
六、无杆泵常规下井深度及相关参数(参考):
下泵
深度
m |
最大液
柱重量
Kg |
0.7m冲程,10冲次理论排量M3/d |
动力液理论排量M3/d |
启动压力
(不含液阻)Mpa |
正常工作压力(不含液阻)Mpa |
理论电机功率 |
|
300 |
398.7 |
24.83 |
74.10 |
1.08 |
1.10 |
0.91 |
|
600 |
797.3 |
24.83 |
74.10 |
2.17 |
2.20 |
1.82 |
|
800 |
1063.1 |
24.83 |
74.10 |
2.89 |
2.94 |
2.43 |
|
1000 |
1328.9 |
24.83 |
74.10 |
3.62 |
3.67 |
3.04 |
|
1200 |
1594.7 |
24.83 |
74.10 |
4.34 |
4.41 |
3.65 |
|
1400 |
1860.5 |
24.83 |
74.10 |
5.06 |
5.14 |
4.26 |
|
1600 |
2126.2 |
24.83 |
74.10 |
5.78 |
5.88 |
4.86 |
|
1800 |
2392.0 |
24.83 |
74.10 |
6.50 |
6.61 |
5.47 |
|
2000 |
2657.8 |
24.83 |
74.10 |
7.23 |
7.35 |
6.08 |
|
2200 |
2923.6 |
24.83 |
74.10 |
7.96 |
8.08 |
6.69 |
|
2400 |
3189.4 |
24.83 |
74.10 |
8.68 |
8.82 |
7.30 |
|
2600 |
3455.1 |
24.83 |
74.10 |
9.40 |
9.55 |
7.90 |
|
2800 |
3720.9 |
24.83 |
74.10 |
10.12 |
10.28 |
8.51 |
|
3000 |
3986.7 |
24.83 |
74.10 |
10.85 |
11.02 |
9.12 |
|
3200 |
4252.5 |
24.83 |
74.10 |
11.57 |
11.75 |
9.73 |
|
3400 |
4518.3 |
24.83 |
74.10 |
12.29 |
12.49 |
10.34 |
|
3600 |
4784.0 |
24.83 |
74.10 |
13.02 |
13.22 |
10.94 |
|
3800 |
5049.8 |
24.83 |
74.10 |
13.74 |
13.96 |
11.55 |
|
4000 |
5315.6 |
24.83 |
74.10 |
14.46 |
14.69 |
12.16 |
|

|