双进油重球泵的研制和应用

赵天录

（新疆油田分公司 百口泉采油厂，新疆 克拉玛依 834011）

1 引言

水平井供液足、产量大，具有良好的增产效果，是目前原油（稠油）开采的发展趋势，但由于水平井的井身存在较大的倾斜以及稠油热采工艺需要，要求所用的抽油泵必须可以抽油、注蒸汽，排量满足供液要求，泵体长度要短以适应井筒抗弯要求，但可供选择的抽油泵类型不多。

2 前期稠油水平井用抽油泵的缺点

目前稠油水平井大都选用长柱塞注抽两用泵，该泵可达到下一趟管柱进行注汽、抽油的目的，但该泵排量极不稳定，泵效很低，使用寿命短，需要频繁修井、换泵才能维持生产。

该泵在泵筒上开有注气孔，上提柱塞至泵口，依靠长柱塞密封注汽孔就可以抽油；下放柱塞至泵底，露出注气孔就可注气。该泵注汽孔的位置离泵筒上端很短，且工作时活塞始终伸出泵筒，对于易出砂的稠油水平井，泵筒上端的磨损比较严重，因此密封效果极差。另外，当泵下在井斜位置工作时，该泵进油阀（固定阀）的阀球沿阀罩斜面滚落，造成关闭滞后，泵筒内部分原油漏失，而且由于沉没度较低，脱气严重，抽油泵容易气锁，降低了泵效。

3 研究改进的主要内容

3.1 研究分析

该泵改进的关键在于合理确定泵的总体长度和注汽孔位置：泵筒过长会超过井斜曲率要求，工作时泵筒会弯曲卡泵；泵筒太短，又不能保证活塞上冲程时对注汽孔的密封。

分析抽油泵的工作状况，我们认为这种泵下冲程时上、下泵筒同时密封，而上冲程时只需要上部泵筒密封，下部泵筒不起密封作用；这样就解决了泵筒总长和注汽孔位置的关键问题：上冲程不用考虑下部泵筒密封，注汽孔位置可以下移，甚至在上冲程接近上止点时，注汽孔与套管完全相通。

3.2 改进内容和结构特点

（1）根据井身造斜率确定泵的总体长度，当抽油泵冲程为3m 时，泵长不得超过5.5m。泵长度缩短，符合水平井曲率要求；同时既可抽油又能注汽，满足稠油生产要求。

（2）注汽孔位置下移，增加上泵筒长度，提高泵间隙密封性能；同时，确定柱塞长度，当上冲程接近上止点时，柱塞下端高出注汽孔，使注汽孔与套管完全相通，活塞上行程时，注汽孔可排出泵内气体，防止气锁，同时补充二次进油，提高泵的充满程度（注汽孔“排气进油”功能，已获国家实用专利，专利号：200620161094.1）。

（3）固定阀罩内壁设计阀球导向结构，同时上下重叠装入双球，一个密封，一个配重，在泵筒倾斜状态下增大阀球的下行力，克服了阀球在阀罩内飘忽、游移的缺点，缩短阀球关闭时间，减少油液漏失，从而提高泵效（“导向扶正双球固定阀”专利号：ZL 2010 2 0046911.5）。

图1 双进油重球（双球）泵结构示意图

4 现场使用效果

双进油重球泵研制后，在新疆油田百重七井区稠油水平井试用，现场试验20 多井次，平均单井产液量增加8～20t/日，提高泵效15%以上，总有效率100%。后来又经过几次改进，其结构日趋完善，2008 年后该泵型在新疆油田得到大量使用，已成为稠油水平井生产的主要泵型之一。

5 结论

（1）“双进油重球泵”结构合理，适用性强，满足了水平井大排液量的要求，泵体长度缩短能适应井斜的要求。（2）注汽孔独具“排气和二次进油”功能，提高泵的充满度，防止气锁，增加产液量。（3）导向双球固定阀，关闭速度快，减少漏失，提高了泵效。（4）用于高含气油井（直井）也有很好的增产效果。

［1］GB/T18607-2001，抽油泵及其组件规范［S］.

［2］SY//5059-2000，组合泵筒管式抽油泵［S］.