付協(xié)更（中石化勝利油田分公司河口采油廠，山東 東營 257200）

李偉，蔣淑婷（中石化勝利油田分公司孤島采油廠，山東 東營 257200）

趙子丹（長江大學地球物理與石油資源學院，湖北 武漢 430100）

王永站（中石化中原油田分公司第五采油廠，河南 濮陽 457001）

勝利油田稀油主力開發(fā)單元全部進入了聚驅轉后續(xù)水驅開發(fā)，呈現出高含水、大泵徑、高生產參數等生產特點，因沖程利用率已經達到98.5%，對仍然有提液空間的井只有通過提高泵徑和沖次來實現，造成以下3個方面的問題［1］：①高速液流對泵閥的侵蝕磨損，造成泵效下降快，油井檢泵周期短，統(tǒng)計83mm抽油泵平均檢泵周期421d，其中小于365d的井169口，占開井的58%；②高沖次生產帶來的是抽油機的高能耗；③大泵徑高沖次造成油井偏磨嚴重，統(tǒng)計采油廠偏磨井534口，其中70mm和83mm泵占偏磨井數的59.93%，沖次在6次以上的井占偏磨井數的75.46%，泵徑越大、沖次越高，油井偏磨就越嚴重。為了滿足現場實際需求，孤島采油廠研制出一種全新結構能夠適應井筒流體性質的連續(xù)舉升泵。

1 抽油機井連續(xù)舉升泵的結構、原理及主要技術指標

1.1 抽油機井連續(xù)舉升泵結構

圖1 抽油機井連續(xù)舉升泵結構示意圖

如圖1所示，抽油機井連續(xù)舉升泵主要由泵筒、活塞、活塞上下游動閥、泵筒側壁上下環(huán)閥、泵筒固定閥、活塞運動上下腔、夾壁腔轉換通道等組成。采用活塞式的結構設計，在有限的井眼環(huán)境中增加了抽油泵頂部出油道的設計空間，使上行時上部工作腔中被舉升的液流變得相對順暢?；钊虏康墓ぷ髑环謩e與空心活塞桿和內外筒間的環(huán)狀空間相通，當活塞下行時，活塞下部的工作腔就會通過空心活塞桿和內外筒的環(huán)狀空間同時向上部油管供液，實現雙重過流通道，增加過流面積。同時在活塞下行中沉沒壓力通過下行的進液通道作用在活塞上，給活塞一個下行動力，克服下行中游動閥的開啟阻力和摩擦阻力。雙重過流通道和沉沒壓力的作用，有效降低了抽油泵的整體下行阻力。同時雙重過流通道可有效降低下行阻力?；钊虏康墓ぷ髑环謩e與空心活塞桿和內外筒間的環(huán)狀空間相通，當活塞下行時，活塞下部的工作腔就會通過空心活塞桿和內外筒的環(huán)狀空間同時向上部油管供液，實現雙重過流通道，增加過流面積。同時在活塞下行中沉沒壓力通過下行的進液通道作用在活塞上，給活塞一個下行動力，克服下行中游動閥的開啟阻力和摩擦阻力。雙重過流通道和沉沒壓力的作用，有效提高了抽油泵的整體下行阻力。

1.2 抽油機井連續(xù)舉升泵工作原理

1）連續(xù)舉升泵的上沖程 如圖2所示，活塞上游動閥關閉，泵筒固定閥打開，活塞下游動閥關閉?；钊嫌蝿娱y關閉后，將活塞上游動閥上部的液體通過上部進入到上部油管內，此時泵筒固定閥上部空腔內的液體，由于上活塞的向下運動，液體通過泵筒側壁，進入到底部固定活塞上部，將活塞運動下腔充滿。另外由于活塞向上運動，使活塞運動上腔的體積減小，液體由于被擠壓，進入到泵筒下環(huán)閥的上部，將泵筒上環(huán)閥打開，液體經過泵筒夾壁腔進入到油管內。

圖2 連續(xù)舉升泵的上沖程過程

2）連續(xù)舉升泵下沖程 如圖3所示，泵筒固定閥關閉，此時泵筒固定閥上部空腔內的液體，由于上活塞的向下運動，將一部分擠壓進入到泵筒側壁，通過底部固定活塞上部，將活塞上游動閥打開；將另一部分液體擠壓使活塞下游動閥打開，液體通過下固定活塞進入到泵筒另一個側壁夾壁腔，液體經過泵筒夾壁腔利用夾壁腔轉換通道進入到上活塞上部。

在上活塞向下運動的過程中，活塞運動上腔的體積增大，此時套管外液體通過油套連通進液口將泵筒下環(huán)閥打開，由于泵筒夾壁腔通過泵筒上環(huán)閥上部，使上環(huán)閥上下壓力平衡，因此上環(huán)閥處于關閉狀態(tài)，液體通過下環(huán)閥上部運動到活塞運動上腔，使其體積中充滿液體。

3）抽油機井連續(xù)舉升泵技術指標 抽油機井連續(xù)舉升泵型號為CYB57／36，公稱直徑為57mm，柱塞長度為1.2m，泵筒長度為7.8m，連接抽油桿螺紋為in，最大沖程長度為3.3m，最大外徑為140mm，最大下泵深度為1600m。

4）抽油機井連續(xù)舉升泵適應條件 滿足4個方面的條件：①選擇的油井底層滲透性好，供液充足，動液面要保持在400m以上；②油井不能出砂或出砂不嚴重；③原油黏度必須小于1500mPa·s；④抽油井必須是直井。

圖3 連續(xù)舉升泵的下沖程過程

2 現場應用效果分析

2012年5月開始在后續(xù)水驅高液量油井上進行應用，已施工油井8口，油井檢泵周期提高了390d，泵效提高19.4%，系統(tǒng)效率提高7.4%。

以GD1－5－214井為例，2012年10月30日，試驗應用連續(xù)舉升泵，實施前應用內徑為70mm泵，實施過程下入內徑為57mm連續(xù)舉升泵，在泵徑減小、生產參數不變的情況下，日液量增加3.6m3，效果如表1所示。

表1 GD1－5－214井措施前后系統(tǒng)效率對比

1）實施后節(jié)電效果明顯 實施前后，連續(xù)舉升泵系統(tǒng)效率比實施前提高了7.4%，噸液耗電降低了0.26kW·h，由于該井鄰井套壓1.0MPa，折算動液面為253m，因此百米噸液耗電降低為0.103kW·h。

2）實施后油井偏磨得到緩解 從實施前后同期的示功圖（圖4）可以看出，和實施前相比，下沖程懸點載荷變化量由5.5kN降至0.5kN，連續(xù)舉升泵在下沖程中受力得到改善，一定程度上油井偏磨得到緩解。

圖4 GD1－5－214井實施前（a）和實施后（b）的示功圖

連續(xù)舉升泵實施后在達到理想液量的情況下，節(jié)電效果明顯，抽油桿下行阻力得到改善，油井偏磨得到緩解，達到了預期目的，實施效果明顯。

3 結論

1）連續(xù)舉升泵的總體結構采用一個抽吸活塞、上下兩個工作腔、一個空心柱塞、一個固定環(huán)狀單向閥組、一個底部固定閥、一個分流固定閥、內外筒多路進出液的油路設計，輔助雙重過流通道和動密封結構完成大流道、無間隙密封的連續(xù)舉升目的，在實現連續(xù)舉升液體的同時，達到減少下行阻力的目的。

2）現場應用表明，連續(xù)舉升抽油泵實施后，泵效一直在80%以上；和同等抽油泵相比，產液量達到了同等抽油泵的252%，和實施前同期相比，系統(tǒng)效率提高7.4%，噸液耗電降低了0.26kW·h，百米噸液耗電降低0.18kW·h，效果較好。

3）因抽油桿的下行阻力得到減少，改變了脫節(jié)器工作狀況，改變了以往雙作用泵等脫節(jié)器容易撞壞和抽油桿下行困難的現象。

4）任何抽油泵均有它的適應性。連續(xù)舉升泵適應的是供液能力強、生產參數高、高含水、油井微出砂、偏磨嚴重的抽油機井。

［1］沈迪成，艾萬城，盛曾順，等 .抽油泵 ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1994.258～284.