1、,新型抽油泵技術(shù)介紹,主 要 內(nèi) 容,抽油泵失效原因分析 國內(nèi)外抽油泵的現(xiàn)狀 安東抽油泵的種類,抽油泵失效原因分析,產(chǎn)出液腐蝕性強，礦化度高，化學(xué)及電化學(xué)腐蝕并存，結(jié)垢問題突出。 高含水期，井液潤滑性降低，摩擦系數(shù)增大，磨損加快。 地層出砂日趨嚴重。目前出砂量是初期7至8倍。 油稠問題突出。 供液能力變差。 泵掛深度加深，井下管柱越來越復(fù)雜。,目前有桿抽油泵工作條件概況,抽油泵失效原因分析-故障樹,抽油泵失效原因分析-故障樹,抽油泵失效原因分析-故障樹,抽油泵失效原因分析-故障樹,抽油泵失效原因分析-故障樹,抽油泵失效原因分析-故障樹,抽油泵失效原因分析,泵筒與柱塞的磨損,柱塞的砂卡砂埋,泵筒

2、與柱塞的結(jié)垢,泵筒與柱塞的變形,泵筒與柱塞的腐蝕,抽油泵的氣鎖,凡爾總成的失效,主要原因,抽油泵失效原因分析,機械磨損,（柱塞和泵筒）磨損,磨粒磨損,沖蝕磨損,抽油泵失效原因分析,砂 卡,抽油泵失效原因分析,腐 蝕,產(chǎn)出液中鹽水,Cl1, SO4-2, HCO3-1, CO3-2,二氧化碳、硫化氫、氧等腐蝕性介質(zhì),對抽油泵系統(tǒng)造成腐蝕破壞作用。,抽油泵失效原因分析,結(jié)垢,化學(xué)劑與地層內(nèi)流體不配伍、與儲層礦物及流體反應(yīng)產(chǎn)生沉淀； 在采出過程中溫度和壓力變化，溶解度降低導(dǎo)致結(jié)垢； 腐蝕產(chǎn)物沉積的影響。 結(jié)垢部位：柱塞，泵筒，閥體。,抽油泵失效原因分析,氣鎖,抽油泵失效原因分析,凡爾總成的失效,凡爾

3、罩失效 斷裂，發(fā)生于出油孔三條筋區(qū)域 凡爾座失效 密封面的磨溝( 槽 ) 凡爾球失效 球變形、體積磨小、開裂,國內(nèi)外抽油泵的現(xiàn)狀,我國各油田目前采用的有桿泵基本上沿用前蘇聯(lián)五十年代的產(chǎn)品。至今無論在結(jié)構(gòu)、材料還是材料工藝方面均無大的改動，與近年來國外有桿泵的發(fā)展水平相比存在不少差距。,國內(nèi)解決的方法及存在問題,國內(nèi)大部分油田技術(shù)人員主要從結(jié)構(gòu)的改進入手，但由于選用材料性能的限制，新結(jié)構(gòu)的作用無法很好的發(fā)揮，很多發(fā)明和改進沒有很好的推廣開來。 柱塞表面涂層材料研發(fā)力度小，沒有和泵筒內(nèi)壁材料一起考慮相互匹配后的磨損問題。一直在沿用傳統(tǒng)涂層（電鍍層，滲層，鎳噴焊層）。,國內(nèi)外抽油泵的現(xiàn)狀,泵筒的磨損

4、問題一直沒有很好解決，原因是常規(guī)表面處理方法無法得到更好的適合泵筒內(nèi)壁材料。所以泵筒涂層常用的只有電鍍鉻，化學(xué)鍍鎳兩種。滲層常用的滲碳氮。泵筒涂層材料的匱乏成了抽油泵壽命提升的障礙。,國內(nèi)外抽油泵的現(xiàn)狀,普通泵的凡爾總成一直沿用普通材料，由于工況越來越惡劣，壽命越來越低。有些油田甚至成了主要問題。 材料選擇時仍然沒有仔細考慮凡爾球、座和罩之間的材料配伍。,國內(nèi)外抽油泵的現(xiàn)狀,國內(nèi)外抽油泵的現(xiàn)狀,國外解決方法及存在問題,泵筒 合金鋼鍍鉻、黃銅鍍鉻、蒙乃合金鍍鉻、合金鋼鍍鎳，碳氮共滲、滲碳、感應(yīng)加熱硬化、黃銅、蒙乃合金、普通鋼等。 柱塞 碳鋼合金鋼、不銹鋼、有色金屬和鑄鐵；鍍鉻、噴焊鎳合金等。 和

5、國內(nèi)明顯的區(qū)別是使用鎳銅和銅基體。,國內(nèi)外抽油泵的現(xiàn)狀,國外解決方法及存在問題,國內(nèi)外抽油泵的現(xiàn)狀,國外解決方法及存在問題,和國內(nèi)一樣，結(jié)構(gòu)上進行了改進。 泵筒的材料沒有大的突破。 過于復(fù)雜的材料體系也不適應(yīng)國內(nèi)工作方式，有些材料國內(nèi)沒有銷售或價高。,國內(nèi)外抽油泵的現(xiàn)狀,如何解決抽油泵失效一直是困擾油田科研人員的問題。,國內(nèi)外抽油泵的現(xiàn)狀,目前柱塞和泵筒表面處理工藝,國內(nèi)外抽油泵的現(xiàn)狀,國內(nèi)外抽油泵的現(xiàn)狀,電鍍層：機械結(jié)合,噴焊層：冶金結(jié)合,涂層概念,國內(nèi)外抽油泵的現(xiàn)狀,化學(xué)鍍鎳磷層和電鍍鉻層電化學(xué)腐蝕剝落,柱塞電鍍鉻層腐蝕剝落,國內(nèi)外抽油泵的現(xiàn)狀,國內(nèi)外抽油泵的現(xiàn)狀,FeC3, Fe(C)

6、,滲碳層電化學(xué)腐蝕,國內(nèi)外抽油泵的現(xiàn)狀,噴焊層電化學(xué)腐蝕,國內(nèi)外抽油泵的現(xiàn)狀,安東的工作（貢獻）,1、開發(fā)新型的泵筒及柱塞涂層材料； 2、研究泵筒及柱塞涂層材料的配伍； 3、開發(fā)新的閥組材料； 4、研究閥組間材料的配伍。,AOC特種合金抽油泵 AOF雙向保護抽油泵 AOM特種陶瓷抽油泵,安東抽油泵的特點種類,特點,是泵筒內(nèi)壁用特殊的噴涂工藝噴涂有大于0.25mm的合金涂層，涂層中彌散分布微米級碳化物顆粒，耐腐蝕性能和抗磨粒磨損優(yōu)異。 柱塞材料和泵筒材料經(jīng)過優(yōu)化匹配，使泵筒和柱塞壽命大大延長。,AOC特種合金抽油泵,鎳和鉻適當配比形成了耐腐蝕性能優(yōu)異的基體。且鉻在基體表面形成Cr 2O3保護膜。

7、,AOC特種合金抽油泵,泵筒合金涂層金屬學(xué)設(shè)計原理,防腐蝕設(shè)計,其中適量的碳和鎳鉻形成MC、 M23C6、 M6C、 M7C3四種碳化物，對基體起到彌散強化的作用。增強了抗磨粒磨損性能。,AOC特種合金抽油泵,防磨粒磨損設(shè)計,泵筒合金涂層金屬學(xué)設(shè)計原理,涂層材料的另一個顯著特點是受到微小變形時強度和硬度即刻提高（冷作硬化），增強了涂層耐磨損的性能。,AOC特種合金抽油泵,防磨損設(shè)計,泵筒合金涂層金屬學(xué)設(shè)計原理,涂層與基體的結(jié)合力為冶金結(jié)合,AOC特種合金抽油泵,結(jié)合力設(shè)計,泵筒合金涂層金屬學(xué)設(shè)計原理,涂層表面特性：疏水性,AOC特種合金抽油泵,防垢設(shè)計,泵筒合金涂層金屬學(xué)設(shè)計原理,轉(zhuǎn)速模擬泵和

8、柱塞的相對速度 砂粒直徑100-400m 介質(zhì)：水和砂，最大重量比1:1.5 載荷 100N1100N,AOC特種合金抽油泵,泵筒合金涂層材料的篩選條件,碳化物的形狀和尺寸和組成比例 基體材料的選擇（共試驗11種材料） 篩選結(jié)果 AOC-165C,AOC特種合金抽油泵,泵筒合金涂層材料的篩選條件,涂層與基體結(jié)合力： 100-400MPa 涂層表面硬度： HRC60 涂層表面光潔度： Ra0.4m 涂層耐磨性： 水潤滑介質(zhì)下，400N載荷，涂層磨損 量為0.4mg/km 涂層耐腐蝕性：在濃硫酸中浸泡1小時涂層腐蝕失重 為0.04 g/m2；在濃NaOH浸泡1小時 涂層腐蝕失重為0.03 g/m2

9、 。,AOC特種合金抽油泵,AOC合金涂層性能,試驗機 瑞士進口MM200環(huán)塊摩擦試驗機 環(huán)試樣 外徑40mm，內(nèi)徑16mm，帶涂層 塊試樣 121010mm，帶涂層或滲層 試驗條件 介質(zhì)為純凈水，水流速89ml/min，轉(zhuǎn)速200rpm，模擬油田4沖次/分鐘。載荷200-400N，參考文獻中泵筒和柱塞接觸載荷，試樣表面光潔度均達到Ra0.4m,泵筒合金涂層和柱塞涂層摩擦磨損試驗匹配優(yōu)化,AOC特種合金抽油泵,AOC特種合金抽油泵,泵筒合金涂層和柱塞涂層摩擦磨損試驗匹配優(yōu)化,泵筒和柱塞摩擦副,AOC特種合金抽油泵,泵筒合金涂層和柱塞涂層摩擦磨損試驗匹配優(yōu)化,部分試驗結(jié)果 可見匹配材料不同，柱塞

10、和泵筒各自的磨損差別很大,AOC特種合金抽油泵,泵筒合金涂層和柱塞涂層摩擦磨損試驗匹配優(yōu)化,試驗結(jié)果 按照柱塞先失效和總的磨損量最小原則 柱塞： Ni60 泵筒 ：AOC165C,AOC特種合金抽油泵,泵筒合金涂層和柱塞涂層摩擦磨損試驗匹配優(yōu)化,部分試驗結(jié)果 柱塞 Ni60泵筒 AOC165C 滲碳 電鍍鉻 無涂層普通,AOC特種合金抽油泵,泵筒合金涂層和柱塞涂層摩擦磨損試驗匹配優(yōu)化,AOC特種合金抽油泵,AOC特種合金抽油泵系列,結(jié)構(gòu)特點,AOC特種合金抽油泵（防砂）,防腐防砂型,大流道閥（上游動閥）、柱塞、下游動閥、短泵筒、刮垢裝置、加長管、進油閥、分流接頭、外管等零部件組成。 長柱塞短泵

11、筒設(shè)計 自動調(diào)節(jié)刮污片設(shè)計 大流道閥設(shè)計 沉砂通道的設(shè)計 合金閥組的設(shè)計,AOC特種合金抽油泵主要技術(shù)參數(shù),AOC特種合金抽油泵（防砂）,稀油出砂、腐蝕結(jié)垢井； 稠油蒸氣吞吐出砂、腐蝕結(jié)垢井； 最大井斜：40度（作業(yè)4區(qū)） 最高井溫：1500C； 產(chǎn)出液含砂比例：10%； 高氣液比（大于80）油井不適用。,AOC特種合金抽油泵（防砂）,適用范圍,搬運、裝卸與儲運,起吊、裝卸、人工搬運抽油泵時，要小心謹慎，慢起輕放，起吊平穩(wěn)。嚴防碰撞、摔落，禁止把泵成捆吊裝。 油田現(xiàn)場拉運沒有包裝箱的抽油泵時，應(yīng)使用專業(yè)送泵車，如果沒有專業(yè)送泵車一定要用長掛車其泵體長出車槽尾部不得大于1米。要把泵牢牢固定在專用

12、的支架上，并適當加墊支撐，泵筒支撐點不得少于三處，并均布，嚴禁重疊堆放且慢速行駛、不劇烈顛簸。 抽抽泵一定要存放于干燥、清潔、通風(fēng)的庫房，嚴禁室外長期放置。由于某種原因要臨時短期放在室外時，應(yīng)保持原有護帽或包扎，并加以支墊。同時得有防曬、防雨、防潮措施。 抽油泵在庫內(nèi)平放時，要設(shè)專用支架單層排放，并按類型、規(guī)格、長短劃分，要求短泵支墊不少于二處，長泵支墊不應(yīng)少于三處，以免泵筒變形。 抽油泵在庫內(nèi)吊掛時，其吊掛設(shè)施必須堅固，泵體要與地面垂直，并與地面保持距離。,現(xiàn)場施工操作規(guī)程,要求作業(yè)井場整潔, 避免砂子或其它物品掉入井內(nèi)。井場上要有放置泵的泵架子，其支點至少是3個； 必須查看泵上的出廠標記及

13、合格證，仔細檢查泵筒有無彎曲，所有螺紋是否上緊,柱塞在泵筒內(nèi)拉動與轉(zhuǎn)動應(yīng)靈活無阻滯； 在抽油泵下入前，應(yīng)進行通井、探砂，如油井出砂，沖砂。如果套管變形嚴重，應(yīng)把抽油泵下在套管變形段以上； 所有下井工具（油管、抽油桿等）下井前，必須用蒸汽刺干凈； 要準確丈量下井油管、抽油桿。,施工前準備,施工步驟及要求,搬家上井，用800C熱水反洗井，觀察半小時若不噴無溢流，拆井口起出原管柱； 下生產(chǎn)管柱時，先下高壓絲堵及沉砂筒，沉砂筒的長度根據(jù)出砂情況而定，一般由25根油管（禁止接篩管）組成。然后再下泵筒及泵上油管，完井管柱下入進度30根/小時，下完油管后試壓810Mpa，10分鐘壓降低于0.5Mpa為合格；

14、 下柱塞（或脫接器）及抽油桿時一定要平穩(wěn)操作,下放速度不超過30根/小時,嚴禁頓鉆、溜鉆，避免碰傷柱塞（或脫接器），碰泵時應(yīng)輕放，碰泵后必須嚴格校對下井油管和抽油桿數(shù)據(jù)，確保柱塞進入泵筒；,現(xiàn)場施工操作規(guī)程,施工步驟及要求,確認柱塞下到位后，上提防沖距，進行試抽，出油正常后調(diào)整抽油桿長度連接光桿，按0.7m/1000m的標準上提防沖距，安裝井口，作業(yè)完畢，下井管柱參看右圖； 下井油管、抽油桿在連接過程中，必須使用絲扣油或潤滑脂，整合施工過程，嚴禁有任何臟物落入井中； 如果使用脫接器（57mm以上泵使用），碰泵后上提抽油桿，若載荷比以前有增加，說明脫接器對接成功，若載荷不變，說明脫接器對接失敗。

15、在調(diào)整好抽油桿長度，確認脫接器對接成功后，上提防沖距，試抽正常后，安裝井口，作業(yè)完畢； 如果使用泄油器（油管泄油器），泄油器應(yīng)接在泵上第3根油管的上部，控制塊應(yīng)接在柱塞上第1根抽油桿的上部；,現(xiàn)場施工操作規(guī)程,現(xiàn)場二次使用注意事項,由于抽油桿斷脫、油管漏失等原因?qū)е露唐趦?nèi)起出的AOC特種合金抽油泵可二次使用，具體使用注意事項如下： 1、首先用蒸汽刺洗起出的柱塞，包括上下游動凡爾總成和柱塞表面； 2、起出的泵筒必須上部朝下傾斜放置，首先用蒸汽頭伸入尾部刺洗沉砂通道及外泵筒表面，然后尾部接上絲堵，再從上部伸入刺洗泵筒和固定凡爾總成； 3、然后把柱塞插入泵筒，試拉自如為合格； 4、驗泵時可以按照正常

16、的下泵步驟，待下入泵上兩根油管后，即可進行灌水試壓，試壓標準為打壓810Mpa，10分鐘壓降低于0.5Mpa為合格；然后下入柱塞進行試抽出液為合格。,AOF雙向保護抽油泵,特點,規(guī)格和普通抽油泵一樣 柱塞涂層材料經(jīng)過優(yōu)化匹配，使泵筒壽命延長,具有雙向保護功能，使泵筒與柱塞一直保持“無間隙” 凡爾座采用特殊材料制造，具有抗沖刷、抗沖擊作用,柱塞涂層特點,AOF雙向保護抽油泵,柱塞噴涂AOC160M粉末，具有雙向保護作用，減少磨損，大大提高泵效，是目前常規(guī)泵的理想換代產(chǎn)品。 涂層材料中含有的減摩元素在摩擦過程中轉(zhuǎn)移到泵筒表面，并以片狀均勻分布，起到固體潤滑及保護泵筒表面的作用。,AOF雙向保護抽油

17、泵,特殊噴涂柱塞的設(shè)計 雙向保護作用 閥組的設(shè)計 柱塞加長管的設(shè)計,結(jié)構(gòu)組成與特點,主要有上游動閥、柱 塞、下游動閥、泵筒、固定閥等零部件組成。,普通稀油井、腐蝕井、深抽井； 最大井斜：40度 最高井溫：1500C； 最大泵深：3600M（38、32深抽泵）；,AOF雙向保護抽油泵,適用范圍,AOF雙向保護抽油泵規(guī)格及參數(shù),AOF雙向保護抽油泵,環(huán)形閥式防氣管式泵,AOF雙向保護抽油泵-種類,常規(guī)抽稠管式泵,AOF雙向保護抽油泵-種類,分抽混出管式泵,AOF雙向保護抽油泵-種類,桿式防氣式防氣泵,AOF雙向保護抽油泵-種類,液力反饋偏心抽稠泵,AOF雙向保護抽油泵-種類,特點,抽油泵柱塞和泵筒

18、由特種精密陶瓷材料構(gòu)成，由于相變增韌、微裂紋增韌、殘余應(yīng)力增韌、彌散強化等作用機理，其韌性高于普通陶瓷。,AOM特種陶瓷抽油泵,高熔點，決定了它杰出的耐熱性 高化學(xué)穩(wěn)定性，決定了它顯著的耐蝕性 高硬度，決定了它優(yōu)異的耐磨性,AOM特種陶瓷抽油泵,AOM特種陶瓷材料性能,體積密度： 3.75 g/cm3 顯氣孔率： 0.3 硬度（HRA）： 87 抗折強度（kg/cm2） ：3200 抗拉強度（kg/mm2）: 55 抗壓強度（MPa） ：1560 熱震穩(wěn)定性（200、20水中） 5次不裂 耐酸性（10%鹽酸、10%硝酸、10%硫酸混合物 92腐蝕5小時） ： 1.5 10-4mg/mm2 耐堿性（10%氫氧化鈉溶液 92腐蝕 5小時） ： 6.8 10-4mg/mm2,AOM特種陶瓷技術(shù)參數(shù),AOM特種陶瓷抽油泵,AOM特種陶瓷抽油泵,AOM特種陶瓷泵凡爾總成,閥座和閥球采用特種硬質(zhì)合金制成，其硬度（HRA）： 88，密度是普通閥組的2倍，對稠油、強腐蝕加磨損的井下介子具有理想的適應(yīng)性。,AOM特種陶瓷抽油泵,AOM特種陶瓷材料系列,AOM特種陶瓷防砂防腐泵,結(jié)構(gòu)組成與特點,大流道閥（上游動閥）、陶瓷柱塞