1、西南油氣田 成都2012年5月桿式泵技術培訓桿式泵技術培訓一、桿式泵基本知識介紹二、長慶油田桿式泵的應用三、桿式泵使用和維護要求 1、桿式泵原理 工作原理：桿式泵主要由內外兩個工作筒和柱塞組成，隨著抽油桿下入到油管內的預定位置固定后進行抽汲作業，又稱為“插入式泵”，其抽汲工作原理與整筒泵大至相同。 座封原理：下泵前先把支撐短節隨油管柱下到預定位置，再將泵隨抽油桿柱下入井中，靠支撐短節固定并密封。柱塞閥桿與抽油桿連接，柱塞在抽油桿帶動下作上下往復運動，實現抽汲功能。起泵時，上提抽油桿，泵隨之起出。起泵作業過程可實現不動油管柱。一一、桿式泵基本知識介紹桿式泵基本知識介紹 2、技術優勢 （1）檢泵時

2、不提油管，可節約作業時間，降低作業費用，同時減少因上、卸扣造成的油管絲扣磨損。 （2）作業時只起出抽油桿柱，降低了作業風險。 （3）在封隔器隔采井中使用，可避免封隔器頻繁座封解封。3、API桿式泵分類及結構特點 API桿式泵按座封位置的不同分為： 定筒式頂部固定桿式泵 定筒式底部固定桿式泵 動筒式底部固定桿式泵 其固定裝置按照材料的不同又分為：機械式和皮碗式兩種。一一、桿式泵基本知識介紹桿式泵基本知識介紹 一一、桿式泵基本知識介紹桿式泵基本知識介紹桿式泵結構示意圖桿式泵結構示意圖 （1）API定筒式頂部固定桿式泵結構特點 支承密封裝置固定在泵的頂部，排出的液體能夠把頂部與油管間的沉砂及時沖刷干

3、凈，可用于含砂井開采。 泵體可以繞頂部固定裝置轉動，在斜井中有較好的自調能力。 在低產井和低液面井中比底部固定更能適應井況。 泵筒受油液內漲壓力作用，會增大泵筒與柱塞的間隙，因此不適用于較深油井。一一、桿式泵基本知識介紹桿式泵基本知識介紹 （2）API定筒式底部固定桿式泵結構特點 泵筒不會因液柱的作用而伸長，泵筒外作用于油管靜壓，柱塞運動時，間隙不會增大，因而適合在深井（2500m）中使用。 在固定支撐套和底部鎖緊裝置的環形空間極易沉積砂粒，加大起泵作業難度，不易在含砂井較多的井中使用。 由于底部固定，在工作時，泵的擺動幅度較大，加劇了閥桿和導向套的磨損，所以不適合沖程較長的泵。一一、桿式泵基

4、本知識介紹桿式泵基本知識介紹 （3）API動筒式底部固定桿式泵結構特點 泵筒在抽油桿的帶動下作往復運動，使油液處于攪動狀態，抽油泵附近砂粒不易沉積。 泵頂部閥罩停抽時會自動關閉，阻止了井液中的砂礫沉積在泵內，特別適用于斷續抽油的油井。 在上沖程時，泵筒內腔不承受液柱壓力，不會產生內漲變大，使砂粒不易進入泵筒柱塞間隙，達到防止砂卡的效果。一一、桿式泵基本知識介紹桿式泵基本知識介紹 4、型號及表示方法一一、桿式泵基本知識介紹桿式泵基本知識介紹 一一、桿式泵基本知識介紹桿式泵基本知識介紹摘自“GB/T18607-2008/API 11AX 抽油泵及其組件規范” 示例： 一臺泵徑為31.8mm(11/

5、4 in)桿式泵，其厚壁泵筒長度為3.048m（10ft），上部加長短節長0.610m（2ft），下部加長短節長0.305m（1ft），柱塞長1.219m(4ft)。在60.3m(23/8 in)油管中工作并以底部皮碗支承總成固定。 該泵代號表示為：20125 RHBC 3.01.20.60.3一一、桿式泵基本知識介紹桿式泵基本知識介紹 5、主要技術參數 一一、桿式泵基本知識介紹桿式泵基本知識介紹泵徑泵徑（mm）柱塞長度柱塞長度（m）連接連接抽油桿螺紋抽油桿螺紋連接油管螺紋連接油管螺紋沖程沖程（m）27.027.01.21.23/43/42 3/8 2 3/8 2 7/82 7/82.1-62

6、.1-631.831.81.21.23/43/42 3/8 2 3/8 2 7/82 7/82.1-62.1-638.138.11.21.23/43/42 7/82 7/82.1-62.1-644.544.51.21.23/43/42 7/82 7/82.1-62.1-650.850.81.21.23/43/42 7/82 7/82.1-62.1-657.257.21.21.23/43/43 1/23 1/22.1-62.1-6一、桿式泵基本知識介紹二、長慶油田桿式泵的應用三、桿式泵使用和維護要求 1、概況 桿式泵在國外應用較多，其良好的適用性、作業方便性及對油管的保護性得到了證明，并收到了良

7、好的經濟效益。在國內正逐步推廣使用 2010年按照油田公司要求，開始在油田內推廣使用桿式泵。2010年主要使用的是長慶機械總廠、咸陽寶石、山東威馬、玉門和大港新世紀五個廠家的機械頂部固定桿式泵，全年推廣使用近300臺。單座封結構的桿式泵使用中暴露了拉桿腐蝕和磨損的問題；座封故障率高問題；新井投產，地層壓力高情況下，下泵時發生井噴問題；桿式泵設計和制造標準不統一的問題。2011年，針對單座封桿式泵使用中暴露出問題的基礎上，完善了桿式泵的結構并統一了桿式泵設計制造標準，全年計劃使用了桿式泵1000臺，2012繼續加大了桿式泵推廣力度全年計劃使用3000臺二二、長慶油田桿式泵的應用長慶油田桿式泵的應

8、用 2、桿式泵結構二二、長慶油田桿式泵的應用長慶油田桿式泵的應用如右圖所示，該泵由如右圖所示，該泵由五部分五部分組成。組成。（1 1）支撐座封裝置。）支撐座封裝置。包含與油管一起下包含與油管一起下井的支撐裝置，由機械支撐上接頭、密封座井的支撐裝置，由機械支撐上接頭、密封座圈和機械支撐下接頭組成；泵上聯接，隨泵圈和機械支撐下接頭組成；泵上聯接，隨泵一起下井的座封裝置，由機械頂部支撐芯軸、一起下井的座封裝置，由機械頂部支撐芯軸、支撐座環、機械支撐卡套、支撐皮碗芯軸、支撐座環、機械支撐卡套、支撐皮碗芯軸、支撐皮碗、支撐皮碗壓座圈、支撐皮碗壓帽支撐皮碗、支撐皮碗壓座圈、支撐皮碗壓帽等組成。等組成。（2

9、 2）柱塞總成。）柱塞總成。包含閥桿，閥桿異徑接包含閥桿，閥桿異徑接頭，上、下出油閥罩，上、下出油閥球和閥頭，上、下出油閥罩，上、下出油閥球和閥座，下出油閥座接頭，柱塞。座，下出油閥座接頭，柱塞。 二二、長慶油田桿式泵的應用長慶油田桿式泵的應用（3 3）泵筒總成。）泵筒總成。包含泵筒及加長接箍。包含泵筒及加長接箍。（4 4）進油閥總成。）進油閥總成。包含泵筒閉式閥罩、包含泵筒閉式閥罩、進油閥球、進油閥座、泵筒異徑接頭。進油閥球、進油閥座、泵筒異徑接頭。（5 5）桿式泵防噴器總成。）桿式泵防噴器總成。包含接箍、包含接箍、外管、防噴器推桿和桿式泵防噴器。防噴外管、防噴器推桿和桿式泵防噴器。防噴器的

10、作用是防止下入油管時井筒發生溢流器的作用是防止下入油管時井筒發生溢流或井噴事故，防噴泄油器的使用應根據井或井噴事故，防噴泄油器的使用應根據井筒狀況確定，在不發生井涌、井噴的油井筒狀況確定，在不發生井涌、井噴的油井可不使用防噴泄油器。可不使用防噴泄油器。 3、規格及基本參數二二、長慶油田桿式泵的應用長慶油田桿式泵的應用規格規格（mmmm）柱塞長度柱塞長度（m m）連接油管螺紋連接油管螺紋配合抽油桿配合抽油桿（inin）泵常數泵常數(m(m3 3/d)/d)沖程長度范圍沖程長度范圍（m m）28281.21.22 23 3/ /8 8TBGTBG3/43/40.8860.8862.1-62.1-6

11、28281.21.22 27 7/ /8 8TBGTBG3/43/40.8860.8862.1-62.1-632321.21.2 2 27 7/ /8 8TBGTBG3/43/41.1401.1402.1-62.1-638381.21.22 27 7/ /8 8TBGTBG3/43/41.6421.6422.1-62.1-6 4、桿式泵主要技術工藝 （1）柱塞采用噴焊工藝，表面硬度HV200595，涂層厚度大于0.25mm ，具有優良的防腐性和耐磨性。（2）泵筒采用鍍鉻工藝，鍍鉻層厚度 0.076mm，硬度HV1009001160，具有優良的防腐性和耐磨性。 （3）凡爾座材質為6Cr18Mo，

12、表面硬度HRC52HRC56，具有非常高的耐磨性和耐腐蝕性；凡爾球材質為9Cr18Mo, 表面硬度HRC58HRC65，球座之間經過研磨處理，密封性經真空試驗合格。 （4）柱塞上部閥罩材料為不銹鋼（3Cr13）調質處理，防腐性、耐磨性和柔韌性均優于合金鋼，可有效提高閥罩強度，避免了柱塞上部閥罩斷裂。二二、長慶油田桿式泵的應用長慶油田桿式泵的應用 4、技術特點 （1）采用了雙座封結構（機械+皮碗），相比單座封結構可靠性更高，座封力更大，能夠減少座封裝置接觸部位的磨損，減少座封故障。 （2)拉桿表面必須采用鍍鉻處理工藝，提高拉桿的防腐和耐磨性，提升拉桿整體性能，防止磨損斷裂問題的發生。二二、長慶油

13、田桿式泵的應用長慶油田桿式泵的應用 （3）配套了桿式泵防噴器，提高了桿式泵的適用范圍，降低了修井作業的安全風險隱患。 （4）支撐皮碗采用特殊合成材料，耐油、耐酸、耐堿、耐高溫達150以上。皮碗加工方式選用磨具成型，提高了皮碗尺寸制造精度。二二、長慶油田桿式泵的應用長慶油田桿式泵的應用 （5）制定了桿式泵定型技術規范，基本統一了各泵廠家桿式泵結構和基本尺寸，為今后各廠家桿式泵的互換，提供了技術支持。 二二、長慶油田桿式泵的應用長慶油田桿式泵的應用 自2011年9月開始陸續下井，因下井時間短，長期效果還有待進一步觀察，短期總體使用效果較好。采用了雙座封結構下井一次座封成功率明顯提高；采用了鍍鉻處理

14、的拉桿耐磨和防腐性能更好，更能滿足油井使用工況；所配套的桿式泵防噴器結構簡單、工作可靠性高，進一步擴大了桿式泵的適用范圍。但是，使用中還是暴露的一些問題，這些問題集中表現在卡泵造成座封裝置的解封、進油閥座接頭上下密封面的刺漏、拉桿脫扣及防噴器易被落物堵塞問題。 桿式泵應用情況表桿式泵應用情況表（截止（截止2012.022012.02）使用單位使用單位采油三廠采油三廠虎狼峁虎狼峁采油三廠五采油三廠五里彎一區里彎一區采油三廠郝坨采油三廠郝坨梁作業區梁作業區采油三廠盤采油三廠盤古梁作業區古梁作業區采油二采油二廠廠采油采油六廠六廠超二項超二項目部目部發貨數量發貨數量220220808040405050

15、下井數量下井數量96967 73 38 8434314142020正常工作正常工作86738 8393914142020二二、長慶油田桿式泵的應用長慶油田桿式泵的應用5、應用情況 卡泵造成座封裝置易解封問題卡泵造成座封裝置易解封問題 主要原因：主要原因： （1）卡泵是導致座封失效的主要原因。其實，卡泵問題在管式使用中也是集中出現的一個主要問題。這主要是由于井下工況復雜，砂卡、垢卡、蠟卡問題比較普遍，再加之桿式泵結構均為單根泵筒的整筒泵結構，使用中易受到井斜度的影響，易出現卡泵問題。 （2）頂部支撐的雙卡桿式泵，僅以上端支撐部位將整個抽油泵與油管固定，支撐部位以下的泵體始終處于自由懸空狀態，泵在

16、工作中，會隨這個支點擺動，造成密封部位偏磨、機械卡抓斷脫、松脫的問題，導致座封失效。二二、長慶油田桿式泵的應用長慶油田桿式泵的應用6、存在問題及解決方案 （3）桿式泵設計間隙目前執行的是國標中的1號間隙。我們認為間隙過小也是導致卡泵易解封的主要原因。 解決方案：解決方案： （1）使用單位應加強日常井筒的維護和管理措施。如桿式泵的選井盡量為直井和選取出砂、結垢、接蠟輕微的油井，做好日常維護工作，減少卡泵問題。 （2）桿式泵配合間隙選取介于1號間隙和2號間隙之間的配合間隙，增大間隙量，減少卡泵風險。 （3）在桿式泵下端增加一個桿式泵的扶正套，減少使用中泵的偏擺，減少偏擺引起的解封。這項工作可對泵下

17、防噴器的結構做部分改動后實現。二二、長慶油田桿式泵的應用長慶油田桿式泵的應用 進油接頭端面刺漏的問題進油接頭端面刺漏的問題 原因分析：原因分析： （1）進油閥座接頭在加工過程有質量缺陷或尺寸誤差，在組件裝試壓過程問題未能完全暴露出來，及時發現，待下井使用一段時間后，才表現為密封端面的刺漏問題。 （2）桿式泵進有閥座接頭密封端面接觸面積偏小（相比管式泵而言），接觸面積小增大了端面發生刺漏的風險。 解決方案：解決方案： （1）可在進油閥密封端面處增加紫銅墊圈或進油閥座外徑表面增加“O”型橡膠密封圈。 二二、長慶油田桿式泵的應用長慶油田桿式泵的應用 （2）產品的生產制造過程，要提高零部件加工精度，加

18、強產品質量的檢驗，嚴格按照規程進行總裝試壓。進油閥結構改進圖進油閥結構改進圖二二、長慶油田桿式泵的應用長慶油田桿式泵的應用一、桿式泵基本知識介紹二、長慶油田桿式泵的應用三、桿式泵使用和維護要求 1、桿式泵下泵作業程序 下泵前： （1）檢查桿式泵是否有損壞和因保管不當而引起的銹蝕現象，各部連接螺紋是否已擰緊； （2）進行柱塞拉動靈活性檢查； （3）所有油管需經過清洗和通徑規檢測，清潔抽油桿表面和接箍內外表面； （4）仔細閱讀作業指導書，并嚴格執行。 下泵時： （1）按作業指導書的設計，下入該井要求長度的尾管、篩管、絲堵等；三三、桿式泵使用和維護要求桿式泵使用和維護要求 （2）連接桿式泵的密封支撐

19、接頭，含防噴器組件； （3）把泵的密封支撐接頭（注意方向）隨油管下到設計深度； （4）根據泵掛深度下入相應數量的油管，座封井口； （5）將桿式泵提起，使泵隨抽油桿下到泵掛深度，接近密封支撐接頭時要放慢下行速度，當抽油桿不再下行時，在桿上做標記，這時抽油桿與泵總長之和應和設計深度吻合； （6）將抽油桿上提，上提長度為3米左右，下放碰泵，使泵座封于密封支撐接頭內； （7）根據泵掛深度、沖程、泵長、桿柱等計算防沖距和短節長度；三三、桿式泵使用和維護要求桿式泵使用和維護要求桿式泵密封支撐接頭 （8）提出最后兩根抽油桿，再下入短節，更換光桿，安裝防噴盒； （9）將光桿上提，上提高度為23米左右，快速下放

20、桿柱碰泵，重復1 2次，確保使泵座封于密封支撐接頭內； （10）調整防沖距，連接方卡子，掛抽； （11）按作業指導書要求起抽憋壓，檢查泵效； （12）如該井檢泵時，上提抽油桿，將桿式泵提上至20-30mm停止上提抽油桿，使油管內的油流入井底后再提抽油桿，將泵提出井口。 三三、桿式泵使用和維護要求桿式泵使用和維護要求桿式泵泵體 2、桿式泵使用注意事項 （1）保證可靠鎖緊，到位的泵在支撐裝置處鐓擊2-3 次，但力量不要太大，以免損壞泵，然后提起抽油桿緩慢活動2-3 次，座封無疑后，再用游動滑車上提下放十余次，觀察抽油泵工作狀況，如工作狀況良好，方可上緊防噴盒，對好防沖距，以不碰泵為準，卡好方卡子。

21、 （2）桿式泵不能超沖程使用，桿式抽油泵的柱塞不能伸出泵筒，即只能在泵筒內上下移動，在選擇泵筒長度時，應使之滿足沖程及防沖距的要求，一般規定：（泵筒長度+上、下部加長接箍總長）( 沖程+柱塞組件長度+防沖距總長)。 （3）下泵當中需使用抽油桿扶正器時，其下面的扶正器應盡可能靠近抽油泵，以保證抽油泵和油管對中，從而使起下泵順利。 三三、桿式泵使用和維護要求桿式泵使用和維護要求 （4）進行下泵作業的井場，井口周圍應保持整潔，以免砂石或異物在下泵過程中掉入井內，影響泵的正常工作。 （5）在下井前把抽油桿及油管用蒸汽刺洗干凈。 （6）油管必須用直徑不小于49mm（2-3/8油管）或60mm（2-7/8

22、油管），長度不小于2m 的通徑規全部通過。 （7）下泵前先把與油管相連的支撐裝置及防噴泄油器（需下入防噴泄油器時）隨油管柱下到預定位置。 （8）在桿式抽油泵的工作過程中，由于輕微砂卡等原因，桿式抽油泵有可能從密封支撐接頭處脫開，應采取活動抽油桿柱、進行反洗井、重新座泵等措施。 （9）為了發揮桿式抽油泵的優勢，應使用優質油管、抽油桿，進行管柱、桿柱優化設計，并加強管理（如清蠟、防砂等措施），以達到延長檢泵周期，增加泵效，作業不起管柱的目的。三三、桿式泵使用和維護要求桿式泵使用和維護要求 3、桿式泵維護和保養 （1）當抽油泵規定檢泵期，或井下發生故障而地面無法排除時，應及時起出抽油泵予以保養與維護。 （2）從井下起出的抽油泵應清除外部結蠟、油垢、沙石等污物，用蒸汽或熱水刺化抽油泵內外的油蠟，嚴禁火烤、敲打。泵應置于支架上，切勿隨地亂放。 （3）拆卸抽油泵時應采用不至于咬傷金屬表面的摩擦鉗或專用扳手進行操作，嚴禁敲打，錘擊和使用管鉗拆卸。 （4）檢泵時，若發現閥球和閥座磨損刺壞時，可換一套新的