1、套管泵（一）     論文關鍵字：套管泵速度制動器密封罩閥封隔器論文摘要：套管泵由壓力檢測裝置，減速裝置和密封皮碗等組成。將泵投入油井套管中，靠泵自重下落，由減速裝置調解下落速度，當泵落入液面以下預定深度后，由于井內壓力升高推動活塞上行關閉閥門，在泵上下壓差的作用下將泵和泵上液柱舉升到井口。本文對套管泵的設計提供了一個制動裝置，它能夠降低泵體在套管中氣體部分的過快速度而又不影響該泵在井中液體部分才下落速度，另外，還提供了一組密封裝置，它可調節其外徑以配合不同套管內壁，其壽命通過制動裝置的調速而得到保障。為了防止當泵體到達地面井口時，不能釋放下面的氣體，提

2、供了一種特殊的封閉閥。本文還給出了套管泵現場使用條件的公式，并同時設計了套管泵井口裝置以及與之相適應的封隔器。 第一章  概述 1.1設計套管泵的目的與意義 有桿泵采油是世界石工業傳統的采油方式之一，也是迄今在采工程中一直占主導地位的人工舉升方式。在我國。生產井中大約有80%以上采用有桿泵采油技術，隨著油田開發的不斷深入，常規有桿泵采油井含水上升、地層出砂、管桿偏磨、腐蝕等日益嚴重，修井作業后下入4 1/2套管后只能下入小油管，這樣，不能實現大泵提液，也限制了下泵深度，而且其桿管液流空間小，造成抽油桿柱運行阻力增加，也增加了系統耗能，降低了系統效率。我國有許多低豐度、低滲透、低產量油

3、田，這些油田的開發相對于產量來說投資較大，效益較低。因此，經濟合理地開發這些油田，必須大幅度降低投資和生產成本，探索和研究工藝簡單、適應性強的機采方式以及投資少、效益高的采油技術，小井眼鉆井和采油技術的發展適應了這種需求，套管泵采油技術作為一種新型無油管采油技術具有廣闊的發展前景。同時在世界其它的許多地方，有很多井生產液體的時候同時產生大量的氣體，它有充足的壓縮氣體能量來舉升所需要的液體。如果泵能利用這一能量，它將形成一個非常有效的采油系統。在我國的許多油田，產油的同時也產生一定量的氣體，尤其在產油效率比較低，而同時又伴有一定量的天然氣的油井，在使用常規有桿抽油泵的時候，前期費用投入過大，而且

4、抽油效率比較低，這樣造成了設備的利用率和產品的利潤率雙低的局面，而且，井內的天然氣沒有得到很好的利用，這樣就造成了資源的浪費。怎樣在提高產量的同時降低成本，是一個急待解決的問題。套管泵就是一種利用油井內天然氣的壓能來舉升液體到地面的自動舉升裝置。該裝置不需要使用油管而直接在套管柱內進行舉升作業。這樣，油井內的天然氣就得到了利用，可以使這種能源全部用于銷售，增加利潤率。此外，套管泵不需要任何油管，抽油桿，時間繼電器或外部能源，減少了前期資本投入。當油井具有一定產氣，產液能力時，使用套管泵采油能夠降低成本，并具有結構簡單，操作使用簡便等特點。因此，深入研究套管泵的結構，掌握套管泵的技術性能，建立套

5、管泵對于具體井況所要求條件的數據庫模型，這對于某些油田降低成本，增產增效，以及提高套管泵采油工藝的技術水平并形成生產力具有重要的科學意義和實用價值。1.2套管泵的優點 套管泵是一種利用油井內天然氣的壓能來舉升液體到地面的自動舉升裝置。該裝置不需要使用油管而直接在套管柱內進行舉升作業。當油井具有一定產氣，產液能力時，使用套管泵采油能夠降低成本，并具有結構簡單，操作使用簡便等特點，尤其對于產氣量約為9900m /日，產液量為6 m /日的油井采用套管泵生產。在降低生產成本的同時可增加產量。其優點可具體列述如下：   1使用套管泵消除了氣鎖現象。2象活塞氣舉一樣，套管泵也是自給式

6、泵。它以油井中的壓縮天然氣作為動力源，又能使這種能源全部用于銷售?；钊麣馀e通常需要很高的關井壓力，而套管泵一般只需要7  N/m 的關井壓力就可以工作。過去，套管泵僅限用于枯竭井，并且不可靠。繼續研究的結果，對部件進行了重新的設計，其中包括：（1）改進耐熱耐磨密封件。（2）進行了高效的流動設計，即在有效的控制套管泵下行程的同時增加油井產量。（3）設計的特點是防止各運動部件遇卡。3消除油管柱的彈性伸縮。在常規有桿抽油系統中，影響泵效的主要因素之一是抽油桿柱和油管柱的彈性伸縮，使柱塞的有效沖程減小。而套管泵則沒有抽油桿裝置，不涉及抽油趕的彈性伸縮。 4無油層污染常規有桿抽油系統通常采用反

7、循環方式洗井，即洗井液從油套環空打人，通過泵的固定閥、游動閥和油管返回地面。由于泵閥及油管內的回流阻力較大，采用這種方式勢必增加套管內的循環壓力，有時會把部分洗井液壓人地層，污染了油層。洗井后啟抽時，須先抽出進人地層的洗井液，才能正常生產，降低了生產效率。套管泵采油系統則不同。它無須洗井，而且清洗時是在井外進行，即把泵體抽出井口進行清洗作業5節省單井投資，減少作業費用 (1)套管泵采油系統結構簡單，運行平穩可靠，與常規抽油機井相比，其一次性投資(下泵深度按1000m計)比常規抽論文關鍵字：套管泵速度制動器密封罩閥封隔器論文摘要：套管泵由壓力檢測裝置，減速裝置和密封皮碗等組成。將泵投入

8、油井套管中，靠泵自重下落，由減速裝置調解下落速度，當泵落入液面以下預定深度后，由于井內壓力升高推動活塞上行關閉閥門，在泵上下壓差的作用下將泵和泵上液柱舉升到井口。本文對套管泵的設計提供了一個制動裝置，它能夠降低泵體在套管中氣體部分的過快速度而又不影響該泵在井中液體部分才下落速度，另外，還提供了一組密封裝置，它可調節其外徑以配合不同套管內壁，其壽命通過制動裝置的調速而得到保障。為了防止當泵體到達地面井口時，不能釋放下面的氣體，提供了一種特殊的封閉閥。本文還給出了套管泵現場使用條件的公式，并同時設計了套管泵井口裝置以及與之相適應的封隔器。 第一章  概述 1.1設計套管泵的目的與意義 有

9、桿泵采油是世界石油工業傳統的采油方式之一，也是迄今在采油工程中一直占主導地位的人工舉升方式。在我國。生產井中大約有80%以上采用有桿泵采油技術，隨著油田開發的不斷深入，常規有桿泵采油井含水上升、地層出砂、管桿偏磨、腐蝕等日益嚴重，修井作業后下入4 1/2套管后只能下入小油管，這樣，不能實現大泵提液，也限制了下泵深度，而且其桿管液流空間小，造成抽油桿柱運行阻力增加，也增加了系統耗能，降低了系統效率。我國有許多低豐度、低滲透、低產量油田，這些油田的開發相對于產量來說，投資較大，效益較低。因此，要經濟合理地開發這些油田，必須大幅度降低投資和生產成本，探索和研究工藝簡單、適應性強的機采方式以及投資少、

10、效益高的采油技術，小井眼鉆井和采油技術的發展適應了這種需求，套管泵采油技術作為一種新型無油管采油技術具有廣闊的發展前景。同時在世界其它的許多地方，有很多井生產液體的時候同時產生大量的氣體，它有充足的壓縮氣體能量來舉升所需要的液體。如果泵能利用這一能量，它將形成一個非常有效的采油系統。在我國的許多油田，產油的同時也產生一定量的氣體，尤其在產油效率比較低，而同時又伴有一定量的天然氣的油井，在使用常規有桿抽油泵的時候，前期費用投入過大，而且抽油效率比較低，這樣造成了設備的利用率和產品的利潤率雙低的局面，而且，井內的天然氣沒有得到很好的利用，這樣就造成了資源的浪費。怎樣在提高產量的同時降低成本，是一個

11、急待解決的問題。套管泵就是一種利用油井內天然氣的壓能來舉升液體到地面的自動舉升裝置。該裝置不需要使用油管而直接在套管柱內進行舉升作業。這樣，油井內的天然氣就得到了利用，可以使這種能源全部用于銷售，增加利潤率。此外，套管泵不需要任何油管，抽油桿，時間繼電器或外部能源，減少了前期資本投入。當油井具有一定產氣，產液能力時，使用套管泵采油能夠降低成本，并具有結構簡單，操作使用簡便等特點。因此，深入研究套管泵的結構，掌握套管泵的技術性能，建立套管泵對于具體井況所要求條件的數據庫模型，這對于某些油田降低成本，增產增效，以及提高套管泵采油工藝的技術水平并形成生產力具有重要的科學意義和實用價值。1.2套管泵的

12、優點 套管泵是一種利用油井內天然氣的壓能來舉升液體到地面的自動舉升裝置。該裝置不需要使用油管而直接在套管柱內進行舉升作業。當油井具有一定產氣，產液能力時，使用套管泵采油能夠降低成本，并具有結構簡單，操作使用簡便等特點，尤其對于產氣量約為9900m /日，產液量為6 m /日的油井采用套管泵生產。在降低生產成本的同時可增加產量。其優點可具體列述如下：   1使用套管泵消除了氣鎖現象。2象活塞氣舉一樣，套管泵也是自給式泵。它以油井中的壓縮天然氣作為動力源，又能使這種能源全部用于銷售?；钊麣馀e通常需要很高的關井壓力，而套管泵一般只需要7  N/m 的關井壓力就可以工作。

13、過去，套管泵僅限用于枯竭井，并且不可靠。繼續研究的結果，對部件進行了重新的設計，其中包括：（1）改進耐熱耐磨密封件。（2）進行了高效的流動設計，即在有效的控制套管泵下行程的同時增加油井產量。（3）設計的特點是防止各運動部件遇卡。3消除油管柱的彈性伸縮。在常規有桿抽油系統中，影響泵效的主要因素之一是抽油桿柱和油管柱的彈性伸縮，使柱塞的有效沖程減小。而套管泵則沒有抽油桿裝置，不涉及抽油趕的彈性伸縮。 4無油層污染常規有桿抽油系統通常采用反循環方式洗井，即洗井液從油套環空打人，通過泵的固定閥、游動閥和油管返回地面。由于泵閥及油管內的回流阻力較大，采用這種方式勢必增加套管內的循環壓力，有時會把部分洗井

14、液壓人地層，污染了油層。洗井后啟抽時，須先抽出進人地層的洗井液，才能正常生產，降低了生產效率。套管泵采油系統則不同。它無須洗井，而且清洗時是在井外進行，即把泵體抽出井口進行清洗作業5節省單井投資，減少作業費用 (1)套管泵采油系統結構簡單，運行平穩可靠，與常規抽油機井相比，其一次性投資(下泵深度按1000m計)比常規抽油機井節省近60%。(2)維護費用比常規抽油系統減少。由于沒有油管，便可省去刮沖工序。同時又沒有抽油桿柱，這樣就有少了因更換抽油桿而增加的開支，而常規抽油系統所用部分繁多，一般總維護費用為16.75萬元，年均1.675萬元。相比之下，套管泵的維護費用就是換泵，當然就少的

15、多了！ (3)運行費用中無電費。對于常規有桿采油泵按每口井實耗電功率7kW計，年運行340天，電費按0.37元/kW*h計，年運行費用為2.1萬元。10年總運行費用為21萬元，而套管泵就省下了這筆投入，減少了開支。 6可用于小井眼采油套管泵采油由于不需要油管，因此適用于小井眼采油，可為我國小井眼鉆井技術的發展創造條件。為了提高原油采收率，目前大慶油田正在制定油井三次加密調整計劃，這類油井的井眼直徑較小，擬采用套管泵采油系統開采。1.3先前同類工藝所存在的問題 油井在生產液體的時候同時產生大量的氣體，樣就阻礙了泵在套管中的下行運動，由于大量的氣在體從這樣的井中釋出，滲入油井中

16、的油液就會攪入氣泡，這樣就不會關閉套管中的閥門。為了解決這個問題，發明家們就發明了這樣一種泵，即套管泵，它可以落入井中，隨后攜帶著一定量的液體，通過井中的天然氣壓力又被舉升回來。尤其是一種以發明的泵，它有一個閥，當泵落入井中的過程中它開著，而又由于井中液體的靜壓力而隨之關閉，當閥關閉，井中下部分氣體積聚而產生的壓力就會驅動泵體和他上面的液體回到地面，然后，泄掉上面的液體，放出泵下面的氣體，這樣，泵就從新落回井中進行另一次循環。盡管這樣的泵為油氣井提供了一種很好的抽油方式，但在過去的使用中遇到了很多困難，一個突出的問題就是當泵達到地面的時候，下面的氣體不能被釋放，結果導致泵體懸浮在井頭里。這樣，

17、不但不能對泵進行操作，而且要試圖接近泵來消除它的滯留的話，那是相當危險的，因為泵下面是高壓氣體。另一個問題就是以前這種類型的泵所遇到的關于泵和套筒之間的密封問題（首先。安裝套管的井管有各種重量，而且每種重量都有其標準尺寸，且其臂厚都隨其內徑的變化而變化。）因此，適合與一種重量套管的密封件不一定適合另一重量的套管。于是，這種泵的密封件就不是標準件。因此，與套管內徑相配合的密封件必須以適合各種井況為標準而進行選擇。另外，不同重量了套管可能應用與同一口井中，這樣就會導致泵上的密封件不能很好的與這口井相匹配。另外， 這種類型泵上的與井中套管相配合的密封組件經常會出現老化現象。主要有以下幾種情況。一種就

18、是泵在井中下落的初始速度，就是泵在井中液面以上部分的下落速度。因為當下落的時候，井液必須通過泵體上的孔，若這個孔建造的非常容易讓液體通過，那么，這個泵在液面上氣體部分中的下落速度就會非常的高。這樣高速的下落會使密封件由于其與套管之間的摩擦而過快摩損。另一方面，一些用來減緩泵在氣體中的下落速度的措施又會影響泵在液體部分的下行速度而導致操作效率的損失。  最后，還有個問題，來源于套管總成是由一個一個定長度的套管通過管接頭尾對尾的連接起來的，這樣的構造方式形成了套管在連接部位的空隙。它不僅對密封件產生磨損，而且在一些情況下，還會倒置杯型密封件而導致快速磨損。14本文的主要工作 本文以套管泵

19、的結構為研究對象，先相對于常規有桿采油工藝入手對比分析了無管采油工藝的發展概況與偏磨現象的產生機理，以此依據，把研究的主要內容定為套管泵的結構設計，工作原理分析，現場應用條件分析，以及與之配套的井口裝置及與封隔器設計。第2章 套管泵與常規有桿泵的對比分析2.1套采工藝的研究現狀和發展概況  無油管采油技術是對常規有桿泵采油技術的創新，為油田低產井的挖潛開發提供了一條新途徑，也為部分套變井恢復生產及小井眼的開采提供了有效手段。上個世紀90年代，國內開展了無油管采油技術的研究，大港、大慶、勝利、中原等油田對無油管采油技術進行了現場先導性實驗。目前，國內無油管采油技術主要有以下兩種方式：（

20、1）用空心抽油桿代替實心抽油桿帶泵工作，空心桿兼作出油通道，下接特種抽油泵，抽油泵通過尾管坐于人工井底，如圖1. I所示。用這種方式采油時，泵效較高，而且空心桿內液柱上升速度快，攜砂能力強，可以減少砂卡以及砂對抽油泵的磨損，而且空心桿抗彎強度比普通抽油桿大，與套管之間的環空較油管與普通抽油桿大，穩定性較高，不易彎曲，可很好地防止偏磨，延長了檢泵周期。但是，空心桿相對于普通抽油桿比較昂貴，對于稠油井、含蠟高的井以及大斜度井和方位多變井不太適宜，而且下泵深度由于空心桿強度等因素的影響而受到較大限制。        &#

21、160;                                                 &#

22、160;                                                 &#

23、160;    圖2.1空心桿無油管采油裝置    (2)利用套管和抽油桿的環空出油，即套管采油技術，同時需要坐于抽油泵和套管之間的封隔器配套使用，如圖Z. 2所示。這種采油方式對封隔器的可靠性和套管的內孔質量要求較高，由于使用了封隔器而且沒有油套環行空間不能測試動液面，給油田的生管理帶來了不便。但是套管采油井結構簡單，與常規有桿泵采油類似，而且由于不使用昂貴的空心桿而是直接利用普通抽油桿，成本比空心桿無油管采油更低。由于套管采油的出液方式及工作原理與常規有桿泵采油相同，泵的下入深度不受到限制，而且可以實現小井眼大泵提液。 

24、                圖2. 2套管采油裝置套管采油技術簡稱套采技術，目前國內套采技術大體分以下三類：(1)電潛泵套采技術    該技術不用油管、抽油桿，直接利用電纜繩將電潛泵下入井下，靠支承錨將電潛泵懸掛在井壁上，使用封隔器密封套管，原油沿套管排出。(2)螺桿泵套采技術這種采油裝置主要由空心抽油桿、雙卡瓦丟手封隔器和井下螺桿泵組成。使用時將單螺桿泵定子接在雙卡瓦封隔器之間，使用油管將其下入井下預定位置，封

25、隔器坐封后丟手，取出油管，采用空心抽油桿將轉子下入單螺桿泵定子內，由地面驅動設備通過空心抽油桿帶動井下螺桿泵工作，原油沿套管返出地面。(3)常規泵套采技術  即前面提到的無油管采油技術的第二種。常規泵套采技術在常規有桿泵采油的基礎上，省掉油管，直接利用抽油桿和套管之間的環空抽油?？梢酝耆闷胀ǔ橛蜅U或者普通抽油桿和空心桿組合，后者對于清除含蠟高的井的結蠟很方便。本文研究的對象則是無管采油的特殊形似，又結合了氣舉采油工藝的特點的套管泵。是以前一種刷式套管泵的改進方式，它先落入井中，再通過井中的氣體壓力來舉升一定量的油液。2.2套管泵有常規有桿偏磨機理對比研究 2.2.1常規有桿抽油泵

26、的偏磨分析 在有桿泵采油中，抽油桿與油管偏磨是國內油田普遍存在的問題。在石油的開采過程中，油井生產和進行各種特殊作業時抽油桿接箍及其本體與油管之間形成接觸摩擦，這就是通常說的偏磨。我國大部分油田進入后期開采階段，由于采用了注水、注聚合物等增產措施，這個問題尤為突出18，這不僅增加了抽油桿斷脫的幾率，縮短了檢泵周期，還增加了修井次數和費用，大大降低了經濟效益。大慶、勝利、吉林等油田統計資料表明:由桿管偏磨造成檢泵作業次數占總作業次數的35%-55%，可見桿管偏磨嚴重影響了油田正常生產，造成了很大的經濟損失。如勝利油田勝詫區塊85口機采井中發生嚴重偏磨的井有43口，占50.6;中原油田一個采油廠每

27、年由于抽油桿和油管偏磨造成的直接經濟損失近千萬元，間接經濟損失在3000萬元以上。 常規有桿泵采油采用油管和抽油桿作為配套管柱進行采油作業，當抽油桿下沖程時，桿柱浮力、流體進閥阻力和柱塞與襯套之間的半干摩擦力等阻礙抽油桿柱下行的阻力，致使中和點以下的抽油桿柱發生螺旋屈曲變形，導致抽油桿緊貼油管壁的部分發生偏磨:如果油管下部未錨定而自由懸掛，在上沖程時，油管底部受到一個向上的虛擬力使油管發生屈曲變形，而抽油桿柱因受較大的拉力而基本保持直線狀態，從而抽油桿柱與屈曲的油管每隔一定距離就相互接觸而發生偏磨，而且屈曲的油管有可能與套管接觸偏磨，這樣就同時發生抽油桿與油管之間的偏磨以及油管和套管

28、之間的偏磨，使油管和套管都嚴重磨損。      許多學者都對桿管偏磨進行了研究，造成桿管偏磨的原因很多，主要原因有以下幾點 (1)井身結構現在定向井的數量越來越多，由于存在井斜角和方位角，井眼軸線是一條空間曲線，由于井眼的彎曲以及桿柱自身重力的作用，抽油桿在運動過程中與井眼上下壁都發生偏磨。即使是垂直井，由于目前鉆井技術的限制，在鉆井過程中，隨著鉆井深度的增加，鉆頭與井口的同心度變差，井眼軸線成為一條彎曲扭轉的曲線，出現自然井斜，由此也會造成桿管磨損。因此，不論是常規有桿泵采油井還是套管采油井，并身結構都是偏磨的重要原因。(2)地層蠕變油井有的

29、地層段在鹽層或鹽膏層，在地下高溫、高壓和地面注水的影響下這種地層發生蠕變，形成對套管的擠壓作用。這種壓力在2000 m以下井段中可達190 MPa以上，遠遠超過上覆地層巖石的壓力，使原來較直的井眼軌跡發生變形而彎曲。另外疏松砂層，油藏地區出砂嚴重，引起地應力和局部變化所產生的均衡擠壓力，也會使井眼軌跡發生變形，在采油過程中導致桿管偏磨。嚴重的地層蠕變會導致生產油井報廢，但地層蠕變終歸還是改變了井身結構造成桿管偏磨，因此可以把這個因素歸于井身結構對桿管偏磨的影響。(3)工作載荷 抽油桿在下沖程時受到下行阻力作用而使中和點以的抽油桿受壓，由于其是受到軸向壓縮的超細長大柔度壓桿，過大的軸向

30、壓縮載荷會使抽油桿產生彎曲變形，甚至發生螺旋屈曲變形，與套管內壁發生嚴重的偏磨。(4)抽油桿柱組合在深井采油中，抽油桿柱一般采用三級桿組合，最末級為小19 mm抽油桿，這種抽油桿剛度較低、抗彎曲能力弱:而且它又分布在抽油泵與中性點之間，該段抽油桿受到壓縮和彎曲的共同作用，極易彎曲造成偏磨，因此為了有效地防治偏磨，必須設計合理的加重桿和扶正器，選擇合適的加重桿桿徑，優化設計扶正器個數和間距，確定最佳的安裝位置，這是本文研究的重點。(5)油井結蠟一些油田的原油含蠟高達30%以上，井下結蠟嚴重，導致抽油桿蠟卡，下行受阻。抽油桿下行時與井筒產生嚴重碰磨，造成桿管的偏磨，目前這類井占偏磨量的8%左右。2

31、.2.2  套管泵的偏磨分析 在使用套管泵采油時，其主要的偏磨主要來自下面幾個方面：（1）泵體與套管的摩擦。這主要也是來自于井身機構的自然扭曲狀態，雖然套管泵泵體本身結構長度相對與井深很短，但在泵體本身的長度范圍內，套管的扭曲對泵體的摩擦還是不可以忽略的。（2）密封罩與套管接箍的摩擦，這是由于套管是由一個一個定長度的套管通過管接頭尾對尾的連接起來的，這樣的構造方式形成了套管在連接部位的空隙。它不僅對密封件產生磨損，而且在一些情況下，還會倒密封件而導致快速磨損。（3）套管泵與封隔器的撞擊磨損，這是由于套管泵是沿套管上下往復運動的，當到達封隔器位置是不能立即停止，要于封隔器有一定的撞擊，

32、這樣也對泵了一定的磨損。（4）套管泵與井口裝置的撞擊，這是由于套管泵結構的特殊性，到達井口時，為確保泄掉泵體下面的高壓氣體，套管泵的中心桿要與井口里面的裝置撞擊以保證總內封閉閥的開啟。（5）工作載荷與工作行程數，套管泵每行程產液量一般在0.16 0.95 之間。其中以0.32 0.64 最佳。當每行程排液量超過0.8 時。套管泵的工作就變得越來越不正常，其與套管的偏磨現象更加嚴重；泵每天工作的行程數一般在110之間變化，以24次為最佳。這主要是基于對密封罩的磨損和撕裂最小提出的。  第3章 套管泵3.1 套管泵的結構組成 套管泵是一種自給式泵，它利用油井內的壓縮天然氣舉升泵

33、，從而將流體舉升到地面。  然后泵下落到井底，再將另一段液體舉升到地面。井內氣體沒有任何損耗，并且不需要任何外部能源。  套管泵結構示意圖如下： 1一頂桿;2一彈簧;3-密封皮碗;4-活塞;5一氣缸;6-閥座;7一活塞桿;8, 11-閥球;            9, 13一限位件;10-小節流環;12一大節流環;14-錐體;15一殼體          &

34、#160;                  圖3-1  套管泵結構示意圖套管泵抽油裝置由五個部分組成，如圖所示。它們分別是：1.釋放器/捕捉器如圖3-1，排氣裝置由頂桿1、彈簧2等組成，當泵將一段液體舉升到地面后，釋放閥將總內封閉閥打開，讓壓縮天然氣經泵流入出口管線，于是泵又降落至井底，再充以另一段液體，捕撿器的作用是保證套管泵安全工作，泵軸直徑對于承載的長度要有合適的比例，以免卡住。并保證釋放出套管泵下面的壓縮天

35、然氣。同時在頂桿上部配備打撈接口，當泵因密封皮碗損壞不能舉升時，便于從地面實施打撈。2.密封罩                   密封罩用于密封泵下部的壓力氣體，使泵能舉升一定重量的液柱。密封罩是正向橡膠密封，使泵貼在套管碧上。密封罩應該能倒裝，并不能在套管接箍處卡住而又能在封住下部壓縮氣體的同時使泵將液體舉上來。密封罩采用改進后的耐熱耐磨橡膠，起設計要求是：在泵運動過程中，盡量減少對橡膠的磨損和撕裂。同時在泵的上

36、行程時使密封效率最大。3.壓力檢測器壓力檢測器由活塞4、氣缸5、活塞桿7,閥球8和閥座6等組成。該裝置能檢測泵所處環境的液體壓力，通過閥球8與閥座6的接觸來關閉主閥，阻止液體在泵內的流動，從而控制泵下到液面以下的深度，以使每次舉升的液量控制在一定范圍內。為使泵的下落深度能適應不同的井況，要求氣缸內活塞的行程能在一定范圍內調節。  壓力檢測器測出泵上的液柱壓頭，當壓頭達到額定壓力時變關閉總內閥。這樣使泵上的液體被完全密封起來，并與下面的氣體隔離，于是下部氣體升壓推動泵上行。4.速度制動器速度制動器由閥球11、小節流環10、大節流環12、限位件9, 13等組成。速度制動器的作用是控制套管

37、泵在井中的下行速度。根據Bernoulli方程的數學原理，制造速度制動器時要使之符合下列要求： 套管泵在氣相中的下行速度必須小于2 . 54m/s，以防止損壞密封罩。與液體接觸后， 套管泵則必須讓氣體和液體都能通過，而這時泵的下行速度最小應保持在10英尺/分。這些下行速度主要是防止套管泵在套管接骨處被卡。 5.泵座  泵座位于最上射孔段的上部，其作用是確保套管泵不至落到生產層位以下。雖然本裝置的個部件足夠簡單，但要把這些部件組裝起來成為一個運行可靠的泵就不是那么簡單了?；谝陨显?，從改進工藝的方向入手，設計了以下這個套管泵！圖3-2   套管泵其改進部

38、分如下：1釋放器釋放器由導向管15，中心桿18組成，導向管是保證中心桿相對泵體同軸運動的部件之一。中心桿與井口里的裝置相撞擊，打開總內閥，釋放泵體下面的氣體。2密封罩密封罩19由丁晴橡膠制成，內裝調節環，且在與其相對位置，泵座上開有通空孔，這樣密封罩的外徑就可以通過調節環和通過通孔由泵體內傳遞過來的氣壓來調節其外徑，以適應不同的套管內徑。3壓力檢測器壓力檢測器由活塞2，3，及內腔13等組成，內腔13通過通道4與主腔相連通，這樣內腔就可以檢測到主腔的壓力，進而推動中心桿18向上運動，處使閥蓋21與閥座17相接觸，進而關閉總內閥。經改進后的壓力檢測器現在能夠保證套管泵長期可靠地工作，而且除了總內封閉閥的只開不關或只關不開的可能性。4速度制動器速度制動器由7，9，10等組成，套管泵在井中氣體部分下落的時候，制動器閥蓋7在彈簧的支撐下與臺肩9配合來限制氣體的通過，這樣也就限制了泵體的下行速度，到達液體部分時，制動器閥蓋7與液體的初次碰撞就打開了閥蓋7與臺肩9的配合，而使閥蓋7與閥體10接觸，這樣液體就能順利進入泵體，從而保證了