出砂油井抽油管柱技术的研究的策略分析

　1 技术思路
　　油井砂卡是因为液流上升速度小于砂粒在液流中的自由沉降速度，造成砂粒沉积在泵内而发生卡泵，或者是在油井停抽时，采出液中的砂粒自由沉降在泵上造成卡泵。要防止砂卡，一种措施是减少进泵液体的含砂量，如目前的各类防砂和泵下接砂锚；另一种措施是减少或防止进泵后的砂粒在泵上沉积，如各类防砂泵。出砂油井抽油管柱是从防止砂卡的两方面入手，二者有机结合，提高管柱的抗砂能力。
　　2 管柱结构工艺原理及技术特点
　　2.1 管柱结构
　　出砂油井抽油管柱由动筒式防砂泵、激光割缝筛管、中心管、释放管、释放接头、卸油器、脱接器、扶正体、连接体构成。
　　2.2 工艺原理
　　按设计方案下入出砂油井抽油管柱，抽油时含砂液体首先通过割缝筛管，大于割缝筛管割缝宽度的砂粒被挡在泵外，沉入沉砂口袋，小于割缝筛管宽度的砂粒经割缝筛管进入泵内。进入泵腔内的砂粒在特殊结构的柱塞作用下不会在泵腔沉积，随液流经游动凡尔排出泵外进入油管，在流动液体的作用下，部分砂粒排出油管，粒径较大的砂粒沉积下来经泵筒与外管的环行空间沉入沉砂管，这样保证了油井即使在停抽的情况下也不会发生卡泵现象，保证了油井在出砂比较严重的情况下也能正常生产。
　　2.3 技术特点
　　①管柱集管外防砂和管内沉砂于一体，具有很强的抗砂卡能力。②改变割缝筛管的割缝宽度，可挡住不同粒径的砂。具有很强的适用性。③对地层无伤害，尤其对低压出砂油井的防砂智力更具优势。④管柱具有卸油装置，可实现无污染作业。
　　3 主要配套工具
　　3.1 动筒式防砂泵
　　动筒式防砂泵主要由外管、泵筒、柱筛、交叉流道、吸入阀、排出阀构成。
　　3.1.1 主要特点：
　　①该泵彻底堵死了泵上沉砂进入泵腔的通道，解决了泵上沉砂而造成的卡泵问题。②柱塞两端设计具有等径刮砂杯结构，保证了泵筒与柱塞在“无砂”条件下运动，改善了泵的工作环境，提高泵的使用寿命。③系统采用大流道、流线型设计，并采用硬质合金球和球座，提高了凡尔系统的耐磨性，有利于提高整个管柱的使用寿命。
　　3.1.2 主要技术参数如下表1所示：
　　3.2 激光割缝筛管
　　激光割缝筛管起挡砂作用，将大于割缝筛管宽度的砂粒档在筛管外，减少进泵的砂量；同时液体经过筛管进入泵内。
　　激光割缝筛管的技术参数：
　　①材质为N80钢材，符合GB 699-88优质碳素结构钢质量和一般技术条件；②缝体均匀，截面为矩形或锥度梯形；③管体表面规则，平整度好，抛光处理；④筛管管身抗拉极限载荷应满足Ⅰ型大于500 KN，Ⅱ型大于400 KN。
　　激光割缝筛管规格如下表2所示：
　　3.3 泄油器
　　泄油器由本体、芯轴、涨套、剪套、泄油套、丝堵和接箍构成，其作用是连通油套，将油管内的原油泄入井里。工作原理是：检泵时，上体抽油杆，涨套通过剪套时剪套将泄油套剪断，油、套连接，管内原油经泄油孔泄入井里，改善井口工作条件，减少地面污染，实现环保作业。
　　泄油器主要技术参数如下表3所示：
　　3.4 脱接器
　　脱接器由锁紧爪簧、锁紧套、芯轴、弹簧和上、下接头组成，其作用是将泵筒与抽油杆连接起来，工作原理是：锁紧爪簧与第一根抽油杆连接，对接时，锁紧爪簧在锁紧滑套喇叭口的导向作用下，锁紧爪簧沿芯轴导向向下滑移并开始径向变形，压缩弹簧推动锁紧滑套下移一定距离后，锁紧滑套在本身弹力和锥面推力作用下迅速恢复原形，同时锁紧滑套在弹簧力的作用下迅速套住锁爪，使抽油杆与泵筒对接为一体。检泵时，上提抽油杆到释放头时，压缩弹簧使其相对芯轴向下滑移一定距离后锁紧爪簧和芯轴脱开起出杆柱。
　　脱接器技术参数如下表4所示：
　　4 技术要求
　　①下井管柱必须清洁，没有杂质；②管柱丈量准确，误差不超过0.5 m；③要求必须用通管规通油管；④丝堵和尾管必须上紧，不能泄漏；⑤泵不碰撞损坏。
　　5 现场实验效果分析
　　7 结 论
　　①出砂油井抽油管柱配套工具结构设计合理，尤其是动筒式防砂泵结构独特、新颖，具有防砂卡功能；②出砂油井抽油管柱成功地将防砂筛管用于具有防砂结构的防砂泵上，属国内外首创；③出砂油井抽油管柱彻底解决了以往各种防砂泵防砂卡性能差的问题；④改变割缝筛管的割缝宽度，可挡住不同粒径的砂粒；同时该泵采用高性能的材质，进一步提高了管柱的抗砂卡能力，提高了管柱的使用寿命，具有广泛的应用前景。
　　参考文献：
　　[1] 白振国，徐德奎.软密封柱塞防偏磨抽油管柱设计[J].油气田地面工程，2005，（11）.

本文链接：http://www.qk112.com/lwfw/jingjilunwen/gongyejingji/259504.html