抽油泵基本状况介绍.ppt

抽油泵基本状况介绍 一 抽油泵现行相关标准如下 APISPEC11AX 抽油泵及其组件规范 第11版GB T18607 2001 抽油泵及其组件规范 等效采用了11AX第10版 增加了附录A 金属柱塞与泵筒配合间隙 附录B 配合间隙最大漏失量推荐值 附录C 泵总成密封性能试验压力推荐值 SY T5143 组合泵筒管式结构及主要零件基本尺寸 已作废 标准中的一些结构尺寸仍在应用 SY T5188 抽油泵维护与使用推荐作法 二 抽油泵基本情况抽油泵泵径 28 32 38 44 51 57 63 70 83 95 120 140 抽油泵类型 管式泵 杆式泵 顶部固定 底部固定 动筒杆式泵机械密封 皮碗密封 机械皮碗联合密封 特种抽油泵 系列防砂泵 系列悬挂泵 正悬挂 倒置泵 系列抽稠泵 系列防气泵 系列防腐泵 斜井泵 其他 双作用泵 分采泵 等 抽油泵结构 硬化方式 间隙 阀副 密封段长度等参数的合理选择 是保障抽油泵使用可靠性的关键 是减少抽油泵事故 延长检泵周期的主要因素之一 抽油泵规格类型多样 根据井况 工况进行选择使用 1 抽油泵泵筒硬化方式有镀铬 渗碳两种 泵筒最大长度10 5米 泵筒壁厚有6 35mm 常规 8mm 加厚 两种 镀铬硬度HRC66 72 厚度0 08mm 渗碳硬度HRC58 66 厚度0 6 1 0mm 2 柱塞硬化方式为合金粉喷焊 镀铬 常规柱塞密封段长度1220mm 可以根据油井井况制造密封段长度为610mm 915mm 1525 1830mm的柱塞 生产的长柱塞最大长度为8000mm 柱塞示意图 柱塞有带防砂槽 不带防砂槽 光杆柱塞 两种 APISPEC11AX规范为不带防砂槽 3 抽油泵阀副有四种材料 高铬不锈钢 常规 硬质合金 比重大 综合性能优良 其中有WC TiC NiC材料 陶瓷 耐腐蚀性好 无磁 司太立合金 国外常用 可以根据要求进行配置 4 抽油泵泵筒柱塞间隙有5级 API规范中没有规定 1级间隙 0 025 0 088mm 2级间隙 0 050 0 113mm 3级间隙 0 075 0 138mm 4级间隙 0 100 0 163mm 5级间隙 0 125 0 188mm 根据美国OILWELL公司的理论 柱塞与泵筒为非接触式往复运动的间隙密封 虽会产生一定的漏失量 但能够起到润滑和冷却的作用 在大多数情况下 2 5 的漏失会达到较好的润滑作用 通过天津大学进行的柱塞与泵筒的摩擦试验知道 干摩擦的磨损量是湿摩擦磨损量的3倍以上 漏失可延长柱塞泵筒摩擦副的磨损的寿命 API规范中对抽油泵间隙未做规定 根据油井工况自行确定 加拿大 泛华公司用泵间隙 2级0 050 0 113mm 3级0 075 0 138mm 5级0 125 0 188mm泵挂2000 2800m柱塞长度4 5 6英尺 1220 1525 1830mm 叙利亚用抽油泵间隙 0 125 0 188 柱塞长度2英尺 610mm 印尼用抽油泵间隙 0 125 0 1880 254 0 317mm柱塞长度3英尺 915mm 泵挂不大于1200m 印度用抽油泵间隙 3级0 075 0 138mm 4级0 100 0 163mm 柱塞长度4英尺 1220mm 泵挂处温度80 120 抽油泵漏失量与泵效关系计算 抽油泵漏失量与泵效关系计算 抽油泵漏失量与泵效关系计算 5 抽油泵自由冲程指柱塞在泵筒内上下端点之间的行程距离 1 杆式泵 指拉杆拉出泵筒的长度 2 管式泵 泵筒长度 柱塞密封段长度 200 500 mm 3 带脱接器管式泵 在泵筒接箍处脱接 泵筒长度 柱塞组件长度 300mm 在泵筒上部油管内脱节 泵筒长度 柱塞密封段长度 200mm 自由冲程 实际冲程 实际防冲距 6 抽油泵配套泄油器目前常用泄油器 撞击泄 爆破泄 滑套泄 脱接器示意图 三 抽油泵代号表示方法抽油泵代号用下述形式表示 特种抽油泵代号 标称柱塞长度 m 标称泵筒长度 m 泵型 标称泵径 标称油管尺寸 1 标称油管尺寸 20 23 8英寸油管 外径60 3mm 25 27 8英寸油管 外径73 0mm 30 31 2英寸油管 外径88 9mm 油管外径和代号 2 标称泵径 150 11 2英寸 38 10mm 175 13 4英寸 44 45mm 225 21 4英寸 57 15mm 275 23 4英寸 69 85mm 375 33 4英寸 95 25mm 抽油泵泵径及其代号 泵常数 泵常数 冲程为1米 每分钟冲次为1次的情况下的理论日产量 泵理论日产量 泵常数X冲程X冲次 3 泵型 金属柱塞厚壁泵筒管式泵用 TH 表示 金属柱塞厚壁泵筒杆式泵用 RH 表示 有RHAM RHBM RHAM AC等多种如 25 175TH7 2 1 2 1 2 25 150RHAM7 2 1 2 1 2前面2位数字为油管代号 后3位数字为抽油泵泵径代号 字母T 管式泵代号 R 杆式泵代号 H 厚壁泵筒 6 35mm M 机械支承 C 皮碗支承 A 支承位置在顶部 B 支承位置在底部 字母后边的数字为 泵筒长度 柱塞密封段长度 加长接箍 短节总长 国内常用管式泵固定阀与泵筒连接在一起 代号中无支承代号 一般不用加长短节 1 抽油泵工况分析 抽油泵工作环境差 砂 气 酸 盐 泵筒受力状况复杂 轴向交变载荷 内外压差频繁变化 阀副开闭频繁 阀罩冲击载荷大 2 抽油泵零件失效形式 磨损 腐蚀 疲劳 机械破坏 断裂 机械故障 四 抽油泵质量问题分析 3 抽油泵易损零件 泵筒 柱塞 泵筒柱塞为密封摩擦副 损坏形式提高 硬化层的脱落 表面划伤 表面疲劳 化学腐蚀 解决方法 提高泵筒内孔 柱塞外表的硬化处理质量 硬度 硬层厚度 硬层致密度 提高泵筒柱塞原材料的质量 如细化晶粒并分布均匀 提高泵筒芯部硬度 阀副 受液柱冲击 液体中的砂粒在高速液流的携带下 向阀副表面冲击 造成表面发生轻微变形 在长期的工作过程中 发生破坏 解决方法 提高阀副的质量 表面粗糙度 位置度 根据井况使用不同材质的阀副 提高阀球 阀座密封面的精度 阀罩与阀座密封面的精度 增加流道 改变阀副承受的冲击力 出油阀罩断裂 阀罩承受液柱的冲击和阀球的撞击作用 易发生疲劳 冲击破坏 解决方法 改进阀罩结构设计 提高强度 减少应力集中 使用性能优良的材质 并进行相应的热处理 五 影响抽油泵泵效的因素抽油泵的漏失 阀副关闭滞后造成的损失 上冲程时 抽油杆柱伸长造成的冲程损失 下冲程时 抽油泵泵腔产生的高压对抽油杆柱造成压缩或弯曲变形造成的冲程损失 油管承受液柱重量产生伸长造成的冲程损失 原油粘度 井斜等造成的抽油杆行程滞后于抽油机行程产生的损失 由于含气 油稠 沉没度低 冲次高造成的泵筒未充满 提高抽油泵泵效的措施 采用长冲程 低冲次的工作制度 有利于泵筒充满原油 减少冲程损失所占的比例 对于深井应进行油管锚定 含气油井使用气锚 稠油油井采取降粘措施 合理优化设计抽油杆杆柱组合 合理选择泵径 选用适宜油井