管柱结构设计讲义课件

排采管柱结构现状及设计排采管柱结构现状及设计管柱结构设计讲义课件提提 纲纲一、煤层气排采工艺现状一、煤层气排采工艺现状二、排采工艺完善历程二、排采工艺完善历程1 1、井筒工艺完善、井筒工艺完善2 2、地面设备载荷计算、地面设备载荷计算提 纲一、煤层气排采工艺现状HUABEI oilfield CBM branch company 华北油田煤层气分公司煤层气排采工艺现状煤层气排采工艺现状煤层气排采工艺煤层气排采工艺抽油机+管式泵普通抽油机数字化抽油机（先导实验）励磁电机永磁节能电机螺杆泵一级减速（3：1）二级减速（9：1）直驱驱动头同心管无杆泵（先导实验）数控电潜管式泵等其它新式举升工艺高压射流泵（先导实验）有杆排采无杆排采电潜离心泵HUABEI oilfield CBM branchHUABEI oilfield CBM branch company 华北油田煤层气分公司抽油机型号主要为：三、四、五、抽油机型号主要为：三、四、五、六、八型；管式泵为二级密封，泵径以六、八型；管式泵为二级密封，泵径以38mm、44mm、57mm、70mm为主，为主，少量使用少量使用24mm、28mm、32mm、83mm泵径。抽油杆主要使用泵径。抽油杆主要使用D19mm、D22mm、D25mm。分公司分公司98.1%井使用抽油机井使用抽油机+管式管式泵排采工艺。泵排采工艺。煤层气排采工艺现状煤层气排采工艺现状1 1、抽油机、抽油机+管式泵管式泵HUABEI oilfield CBM branchHUABEI oilfield CBM branch company 华北油田煤层气分公司螺杆泵主要用于水平井排采，型号主要有：螺杆泵主要用于水平井排采，型号主要有：GLB40-25GLB40-25、GLB75-25GLB75-25、GLB190-25GLB190-25、GLB300-25GLB300-25、GLB400-25GLB400-25。螺杆泵地面驱动头有螺杆泵地面驱动头有3 3种种 ：驱动头驱动头减速方式减速方式减速比减速比 电机功率（电机功率（kWkW）理论转速理论转速（转（转/分）分）DV1DV1皮带一级皮带一级3:13:17.57.5、1111、12.512.5、15150-5000-500国产国产齿轮齿轮+皮带二皮带二级级9:19:11111、1515、2222、30300-3000-300直驱直驱无无无无8.48.4、1212、15.18.2215.18.220-2000-200一、煤层气排采工艺现状一、煤层气排采工艺现状2 2、螺杆泵、螺杆泵HUABEI oilfield CBM branch 工作原理为通过地面高压驱动液通过中工作原理为通过地面高压驱动液通过中心管驱动同心管泵的泵筒，使通过为解决油心管驱动同心管泵的泵筒，使通过为解决油管排采设备的杆管偏磨问题，分公司在华固管排采设备的杆管偏磨问题，分公司在华固40-1040-10井、樊试井、樊试U1HU1H、樊试、樊试U2HU2H、郑、郑2-0532-053使用使用同心管无杆排采设备，从整体实验效果看，同心管无杆排采设备，从整体实验效果看，该工艺技术效果较好，目前有进一步推广实该工艺技术效果较好，目前有进一步推广实验和使用的价值。验和使用的价值。一、煤层气排采工艺现状一、煤层气排采工艺现状3 3、同心管无杆排采、同心管无杆排采 工作原理为通过地面高压驱动液通过中心管驱动同心管泵的 工作原理为从地面的高速动力液经过工作原理为从地面的高速动力液经过水力泵后，在喷嘴与喉管之间形成负压，水力泵后，在喷嘴与喉管之间形成负压，由于喉管外与外管之间的夹缝与地层是连由于喉管外与外管之间的夹缝与地层是连通的，这样，地层流动就会被抽吸上来，通的，这样，地层流动就会被抽吸上来，泵压越高流速越快，产生负压越大，对流泵压越高流速越快，产生负压越大，对流体抽吸力就越大，相应产量就越高。体抽吸力就越大，相应产量就越高。目前分公司在郑试平目前分公司在郑试平3H和郑和郑1平平3H井井进行射流泵先导实验，目前郑试平进行射流泵先导实验，目前郑试平3H日产日产水量水量1方，日产气方，日产气100方，煤没度方，煤没度75米，米，郑试郑试1平平3H刚投产，日产水量刚投产，日产水量3方，动液方，动液面面469米。米。一、煤层气排采工艺现状一、煤层气排采工艺现状4 4、射流泵、射流泵发发电电机机6 工作原理为从地面的高速动力液经过水力泵后，在喷 数控电潜管式泵配套采油技术主要数控电潜管式泵配套采油技术主要由直线潜油电机、柱塞式抽油泵、潜由直线潜油电机、柱塞式抽油泵、潜油电缆、电缆保护配件、地面配套控油电缆、电缆保护配件、地面配套控制系统组成。目前在华固制系统组成。目前在华固40-2、华固、华固40-12试验运行，效果还有待观察。试验运行，效果还有待观察。5 5、数控电潜管式泵、数控电潜管式泵 数控电潜管式泵配套采油技术主要由直线潜油电机、柱塞式提提 纲纲一、煤层气排采工艺现状一、煤层气排采工艺现状二、排采工艺完善历程二、排采工艺完善历程1 1、井筒工艺完善、井筒工艺完善2 2、地面设备载荷计算、地面设备载荷计算提 纲一、煤层气排采工艺现状煤灰煤粉煤灰煤粉煤粒煤块煤粒煤块井筒固体颗粒井筒固体颗粒压裂砂压裂砂铁铁 屑屑煤灰煤粉煤粒煤块井筒固体颗粒压裂砂铁 屑固相颗粒较多固相颗粒较多：主要是煤层产出的：主要是煤层产出的煤粉煤屑煤粉煤屑，也有压裂，也有压裂砂和偏磨产生的铁屑。砂和偏磨产生的铁屑。（1 1）压裂液作用：压裂液及支撑剂对煤层裂缝表面的）压裂液作用：压裂液及支撑剂对煤层裂缝表面的磨蚀及冲击磨蚀及冲击作用产生大量煤粉、煤屑。作用产生大量煤粉、煤屑。（2 2）应力作用：排采降压，煤基质应力改变，煤岩的）应力作用：排采降压，煤基质应力改变，煤岩的弹性自调节效应弹性自调节效应导致煤粉、煤屑的产生。导致煤粉、煤屑的产生。（3 3）煤岩性质：沁南）煤岩性质：沁南3#3#煤层底部煤层底部软煤层软煤层发育，煤粉远发育，煤粉远远高于原生结构煤。远高于原生结构煤。固相颗粒较多：主要是煤层产出的煤粉煤屑，也有压裂砂和偏磨产生固定凡尔堵死固定凡尔堵死固定凡尔堵死固定凡尔堵死 活塞拉坏活塞拉坏活塞拉坏活塞拉坏 浦南浦南浦南浦南3-63-63-63-6出煤粉出煤粉出煤粉出煤粉 煤泥堵塞油管煤泥堵塞油管煤泥堵塞油管煤泥堵塞油管 常常见见问问题题固定凡尔堵死 活塞拉坏 浦南3-6出煤粉 煤泥堵杆管设计优化过程杆管设计优化过程第一种方式第一种方式（20082008年以前）年以前）采用割缝筛管或普通筛管孔采用割缝筛管或普通筛管孔径为径为510mm510mm，下入深度基本正，下入深度基本正对对煤层中部煤层中部，筛管下连接，筛管下连接1 1根沉根沉砂管。抽油泵的抽吸力水平作砂管。抽油泵的抽吸力水平作用于煤层，造成大量煤粉进入用于煤层，造成大量煤粉进入泵筒，易发生泵筒，易发生卡泵卡泵。杆管设计优化过程第一种方式（2008年以前）第二种方式（第二种方式（20082008年前）年前）筛管改用筛管改用气锚气锚，深度位于，深度位于煤层煤层以上以上5m5m左右，气锚下连接左右，气锚下连接1 1根沉根沉砂管。气锚虽能防止气锁现象的砂管。气锚虽能防止气锁现象的产生，但在动液面下降接近煤层产生，但在动液面下降接近煤层时，泵吸入口大量时，泵吸入口大量串气串气，严重影，严重影响井下泵的正常工作，响井下泵的正常工作，卡泵卡泵问题问题仍未解决。仍未解决。杆管设计优化过程杆管设计优化过程第二种方式（2008年前）杆管设计优化过程第三种、第三种、2008201020082010年年9 9月月以有限防砂理念为指导，以有限防砂理念为指导，提出综合防卡泵工艺：即采用提出综合防卡泵工艺：即采用二级间隙抽油泵二级间隙抽油泵+100+100目目绕丝绕丝筛筛管管+吸入口深度在煤层以下吸入口深度在煤层以下510510米，采用无防腐漆的抽油米，采用无防腐漆的抽油杆杆 。缓解了卡泵，出现部分筛缓解了卡泵，出现部分筛管管下部堵塞下部堵塞情况。情况。100100目绕丝筛管目绕丝筛管二级间隙泵二级间隙泵510510米米井身结构示意图井身结构示意图井身结构示意图井身结构示意图杆管设计优化过程杆管设计优化过程第三种、20082010年9月100目绕丝筛管二级间隙泵5表层套管：表层套管：244.5mm*60.06m244.5mm*60.06m人工井底：人工井底：756.6m756.6m煤层井段：煤层井段：709.30m-714.30m709.30m-714.30m管式泵管式泵D38mm714.5m D38mm714.5m 8080目筛管顶：目筛管顶：724m724m 丝堵：丝堵：727.5m727.5m 回音标：回音标：200m200m华蒲华蒲1-13-11-13-1完井井身结构示意图完井井身结构示意图 第四种、第四种、20102010年年9 9月月至至1111月月出煤粉多，筛管内部出煤粉多，筛管内部堵塞的井，在筛管下堵塞的井，在筛管下部增加了部增加了沉砂短节沉砂短节。部分井筛管堵塞仍然部分井筛管堵塞仍然没有解决。没有解决。杆管设计优化过程杆管设计优化过程表层套管：人工井底：756.6m煤层井段：管式泵D38mm表层套管：表层套管：244.5mm*35.56m244.5mm*35.56m人工井底：人工井底：647.00m647.00m完钻井深：完钻井深：666.00m666.00m管式泵管式泵D38mm603.5mD38mm603.5m压力计压力计614m614m5050目筛管顶：目筛管顶：614m 614m 节箍：节箍：617.5m617.5m FZP08-1vFZP08-1v设计井身结构示意图设计井身结构示意图 第五种、第五种、20102010年年1212月至月至20122012年年 对于出灰量大的井，筛管对于出灰量大的井，筛管下部设油管短节，下部设油管短节，底部开口。底部开口。进入筛管的煤粒沉降落入进入筛管的煤粒沉降落入套管口袋，不堵塞筛管；短套管口袋，不堵塞筛管；短节起到水封作用，气体通过节起到水封作用，气体通过筛管时不至于带进大颗粒煤筛管时不至于带进大颗粒煤屑。屑。杆管设计优化过程杆管设计优化过程洞穴段洞穴段598.17m-602.15m598.17m-602.15m煤层井段：煤层井段：597.25m-603.35m597.25m-603.35m表层套管：人工井底：647.00m管式泵D38mm603.1、防砂措施选择防砂措施选择防防砂砂措措施施砂拱防砂化学防砂热力焦化防砂机械防砂炮眼口处形成砂拱，阻挡地层砂产出；易垮塌。树脂胶结人工井壁其他化学固砂法管柱滤砂充填滤砂防砂泵防砂筛管和井壁之间加入充填材料，阻挡砂粒运移滤砂管防砂：树脂胶结地层砂：制约条件多，使用不广泛：将井壁材料送到产层，形成挡砂屏障 向油层提供热能，使原油在砂粒表面焦化薄层，不适合煤层气开采 施工简便、成本低，地层砂可进入井筒1、防砂措施选择防砂措施砂拱防砂化学防砂热力焦化防砂机械防砂 若采用若采用一级间隙管式泵一级间隙管式泵，需选择，需选择200200目以上的目以上的筛管，易堵塞筛管，易堵塞；若采用；若采用三三级间隙管式泵，漏失严重级间隙管式泵，漏失严重。泵型分类泵型分类间隙间隙mmmm一级泵一级泵0.02-0.070.02-0.07二级泵二级泵0.07-0.120.07-0.12三级泵三级泵0.12-0.170.12-0.17筛管目数筛管目数孔径孔径mmmm10102.002.0020200.900.9050500.360.3680800.200.201001000.150.152002000.080.082、管式泵、筛管选择、管式泵、筛管选择 若采用一级间隙管式泵，需选择200目以上的筛管，易堵间隙漏失量间隙漏失量Q L/dQ L/d泵径泵径D D/mm/mm泵间隙泵间隙C C/mm/mm泵深度泵深度H H/m/m井下液粘度井下液粘度 /mPa /mPas s柱塞长度柱塞长度L/mm L/mm 光杆长度光杆长度S/mS/m冲次冲次n n 次次/分分629.28 629.28 38380.120.127007000.85450.8545120012000.90.91 1689.12 689.12 38380.120.127007000.85450.8545120012000.90.98 8635.46 635.46 38380.120.127007000.85450.8545120012001.51.51 1738.60 738.60 38380.120.127007000.85450.8545120012001.51.58 8821.08 821.08 38380.120.127007000.85450.8545120012002.52.58 8二级间隙管式泵漏失量计算二级间隙管式泵漏失量计算间隙漏失量Q L/d泵径D/mm泵间隙C/mm泵深度H 第一阶段第一阶段泵作用力正对煤层，大量泵作用力正对煤层，大量杂质杂质进入泵筒进入泵筒，生产故障。，生产故障。第二阶段第二阶段液面降至煤层时，大量液面降至煤层时，大量窜气窜气，杂质进入泵筒，生产故障。杂质进入泵筒，生产故障。管柱结构管柱结构 第一阶段泵作用力正对煤层，大量杂质进入泵筒，生产故障固体颗粒固体颗粒胶状混合物胶状混合物固体颗粒胶状混合物 （1 1）煤灰化验分析）煤灰化验分析 对口袋中对口袋中煤灰、煤粒煤灰、煤粒及泵筒中存留的及泵筒中存留的胶状混合物胶状混合物进行粒径及化进行粒径及化学成分分析：学成分分析：小于该颗粒小于该颗粒直径百分比直径百分比颗粒直径颗粒直径（mm）5%5%5.02705.027010%10%8.75398.753920%20%16.352616.352630%30%25.896925.896940%40%44.158044.158060%60%122.5877122.587770%70%160.4639160.463980%80%201.6979201.697990%90%260.2265260.226595%95%311.8604311.8604沥青沥青“A”A”分析报告表分析报告表分析日期：分析日期：20072007年年0101月月2222日日样品编号样品编号井号井号岩岩 性性 描描 述述沥青沥青“A”A”（%）2006-051-0012006-051-001黑色粉末黑色粉末45.7774 45.7774 2006-051-0022006-051-002黑色环片状物黑色环片状物45.4365 45.4365 2006-051-0032006-051-003黑色柱状物黑色柱状物49.4186 49.4186 2007-001-0012007-001-001蒲南蒲南1-21-2光杆采集样光杆采集样制样制样2007-001-0022007-001-002蒲蒲1-131-13泵筒样泵筒样制样制样（1）煤灰化验分析小于该颗粒直径百分比颗粒直径（m）5 化验结果化验结果 煤粒的粒径范围为煤粒的粒径范围为1mm-6mm1mm-6mm。胶状混合物中含有沥青。胶状混合物中含有沥青质、饱和烃、芳烃，质、饱和烃、芳烃，较粘稠较粘稠。煤灰、压裂砂、煤粒煤灰、压裂砂、煤粒等杂质混合一起，具有较强的等杂质混合一起，具有较强的粘性，易堵塞筛管和凡尔，粘性，易堵塞筛管和凡尔，造成无液的生产现象。造成无液的生产现象。化验结果 第三阶段第三阶段 第四阶段第四阶段100目筛管易被目筛管易被煤灰堵塞煤灰堵塞，造，造成无液现象。成无液现象。沉砂短节和筛管沉砂短节和筛管内部被煤灰堵内部被煤灰堵塞塞，造成无液现象。，造成无液现象。第三阶段 第四阶段100目筛管易被煤灰堵塞，造俯视俯视俯视俯视仰视仰视仰视仰视内置筛管内置筛管内置筛管壁上及内置筛管壁上及底部有割缝，宽底部有割缝，宽度在度在0.15-0.3mm0.15-0.3mm之间，底部割缝之间，底部割缝宽度宽度2mm2mm。筛管外窄内宽筛管外窄内宽，不卡煤粉，脏，不卡煤粉，脏物自然脱落。物自然脱落。俯视仰视内置筛管内置筛管关键技术内置筛管关键技术（1 1）油管短接下部）油管短接下部取消了丝堵取消了丝堵，泵下，泵下管柱内不会有沉砂；管柱内不会有沉砂；（2 2）取消了泵下沉砂管取消了泵下沉砂管；（3 3）改变了进液通道，煤屑等固体颗）改变了进液通道，煤屑等固体颗粒不易吸附在内置筛管的外表面，粒不易吸附在内置筛管的外表面，不不会堵塞进液通道会堵塞进液通道；（4 4）可以把吸入口下入口袋底部，）可以把吸入口下入口袋底部，防防气效果更好气效果更好；（5 5）由于取消了丝堵，避免了出现台）由于取消了丝堵，避免了出现台阶而使阶而使砂埋管柱砂埋管柱难以起出。难以起出。目前，主要应用于套变井。目前，主要应用于套变井。内置筛管关键技术 泵以下油管过流面积最大，泵以下油管过流面积最大，相应的液体流速最低；相应的液体流速最低；泵上泵上油管中有抽油杆，过流面积油管中有抽油杆，过流面积减小，流速升高减小，流速升高。若在一定水量下能够经若在一定水量下能够经泵下油管进入泵筒的颗粒均泵下油管进入泵筒的颗粒均可排至地面；可排至地面；不能进入泵筒不能进入泵筒的大颗粒需沉至人工井底，的大颗粒需沉至人工井底，否则从内部堵塞筛管否则从内部堵塞筛管。泵以下油管过流面积最大，相应的液体流速最低；泵上油管中 为给管柱结构合理设计提供依据，在华溪为给管柱结构合理设计提供依据，在华溪11-411-4井进行煤粉卡泵试验。井进行煤粉卡泵试验。次数次数煤灰量（煤灰量（mlml）粒径（粒径（mmmm）上、下死点上、下死点停机时间停机时间（h h）结果结果第一次第一次100010000.10.11.21.23 3未卡泵未卡泵第二次第二次150015000.10.13.03.01212 通过两次通过两次不同煤灰量、不同粒径、不同停机时间不同煤灰量、不同粒径、不同停机时间的煤灰卡泵试验，的煤灰卡泵试验，可以说明可以说明单纯的煤粒不会造成卡泵单纯的煤粒不会造成卡泵。经过分析和实际生产结合，认为。经过分析和实际生产结合，认为杆杆管偏磨铁屑、大量丝扣油和煤灰混合后形成的泥饼、作业时抽油杆携带管偏磨铁屑、大量丝扣油和煤灰混合后形成的泥饼、作业时抽油杆携带地面泥沙入井地面泥沙入井等是卡泵的主要原因。等是卡泵的主要原因。4、煤灰卡泵实验、煤灰卡泵实验 为给管柱结构合理设计提供依据，在华溪11-4井进行煤粉卡泵抽油杆节箍偏磨照片抽油杆节箍偏磨照片卡泵柱塞上挤压的铁屑卡泵柱塞上挤压的铁屑杆管偏磨产生的铁屑是卡泵主要原因杆管偏磨产生的铁屑是卡泵主要原因抽油杆节箍偏磨照片卡泵柱塞上挤压的铁屑杆管偏磨产生的铁屑是卡现场取样池铁屑照片现场取样池铁屑照片卡泵井泵筒中的粘稠物质风卡泵井泵筒中的粘稠物质风干后呈饼状干后呈饼状现场取样池铁屑照片卡泵井泵筒中的粘稠物质风干后呈饼状总结以上分析：总结以上分析：煤灰、压裂砂、煤粒混合后易煤灰、压裂砂、煤粒混合后易堵塞堵塞细孔径筛管细孔径筛管单纯煤颗粒不会造成卡泵单纯煤颗粒不会造成卡泵大颗粒沉降需要大颗粒沉降需要一条顺畅的通道一条顺畅的通道 因此，防砂管柱结构中可因此，防砂管柱结构中可扩大扩大筛管的孔径筛管的孔径；去除丝堵去除丝堵。形成以下。形成以下管柱结构：管柱结构：油管油管+二级间隙泵二级间隙泵+一根一根尾管尾管+筛管（可去）（底部开口）筛管（可去）（底部开口）总结以上分析：第五阶段第五阶段 第六阶段第六阶段筛顶在煤层底界下筛顶在煤层底界下10米，米，液面不能液面不能降至煤层底界以下降至煤层底界以下筛顶在煤层底界下筛顶在煤层底界下20米，米，液面能降至液面能降至煤层底界以下，维持煤没度为负。煤层底界以下，维持煤没度为负。第五阶段 第六阶段筛顶在煤层底界下10米，液面u结构 主要由泵筒、柱塞、游动阀、固定阀等组成u特点 结构简单、作业方便、排量大，适用范围广u主要规格与参数创新服务创新服务.打造品牌打造品牌公称直公称直径径mm柱塞柱塞长度度系列系列m加加长短短节长度度m柱塞冲程柱塞冲程范范围m连接油管外接油管外径径mm连接抽油杆接抽油杆直径直径mm泵常数常数m3/d最大外径最大外径mm280.60.91.21.50.30.60.90.6-6.060.3，73.0160.91688.93260.3，73.0161.14088.93860.3，73.016/191.64288.94460.3，73.0192.23588.95773.0193.69488.97088.9225.51810783101.6227.70711495114.32510.261121整筒泵整筒泵长柱塞防砂泵防卡泵长柱塞防砂泵防卡泵34结构创新服务.打造品牌公称直径mm柱塞长度系列m加长短节长度u结构 主要由泵筒、柱塞、游动阀、固定阀等组成u特点 结构简单、作业方便、排量大，适用范围广u主要规格与参数创新服务创新服务.打造品牌打造品牌公称直公称直径径mm柱塞柱塞长度度系列系列m加加长短短节长度度m柱塞冲程柱塞冲程范范围m连接油管外接油管外径径mm连接抽油杆接抽油杆直径直径mm泵常数常数m3/d最大外径最大外径mm280.60.91.21.50.30.60.90.6-6.060.3，73.0160.91688.93260.3，73.0161.14088.93860.3，73.016/191.64288.94460.3，73.0192.23588.95773.0193.69488.97088.9225.51810783101.6227.70711495114.32510.261121整筒泵整筒泵长柱塞防砂泵防卡泵长柱塞防砂泵防卡泵35结构创新服务.打造品牌公称直径mm柱塞长度系列m加长短节长度u结构 该泵主要由两大部分组成：一是杆式泵部分，二是支承沉砂部分。u特点 该泵结合长柱塞防砂泵及杆式泵结构特点，防砂效果好，作业方便、费用低u主要规格与参数长柱塞防砂泵防卡泵长柱塞防砂泵防卡泵公称直公称直径径（mmmm）泵筒泵筒长度长度（mmmm）柱塞长柱塞长度度（mmmm）柱塞冲柱塞冲程范围程范围（m m）连接油管连接油管外径外径（mmmm）连接抽油连接抽油杆直径杆直径（mmmm）泵体最大泵体最大外径外径（mmmm）3232120012003000-3000-760076001.5-6.01.5-6.073.073.019198989383873.073.019198989444473.073.019198989565688.988.919191081087070101.6101.6222211611636结构长柱塞防砂泵防卡泵公称直径（mm）泵筒长度（mm）柱塞长主要研究内容防砂泵防砂泵主要研究内容防砂泵防砂泵吸入口宽防砂泵吸入口宽12mm12mm防砂泵吸入口宽12mm1 1、防砂卡、防砂埋：采用长柱塞、短泵筒密封、防砂卡、防砂埋：采用长柱塞、短泵筒密封配合，柱塞上端始终处在泵筒之外，下沉的砂配合，柱塞上端始终处在泵筒之外，下沉的砂粒沿沉砂环空沉入泵下尾管，不会在泵上聚积粒沿沉砂环空沉入泵下尾管，不会在泵上聚积造成砂埋；长柱塞短泵筒结构无楔形间隙，不造成砂埋；长柱塞短泵筒结构无楔形间隙，不会造成砂卡。会造成砂卡。2 2、流道大、泵效高：由于该泵在下冲程的下死、流道大、泵效高：由于该泵在下冲程的下死点时，柱塞的上出油阀罩仍暴露在泵筒之外，点时，柱塞的上出油阀罩仍暴露在泵筒之外，出油过流断面相应不受泵筒内径的限制，可比出油过流断面相应不受泵筒内径的限制，可比同规格泵的阀体直径大同规格泵的阀体直径大10-15mm10-15mm，故出油量大、，故出油量大、阻力小；阻力小；长柱塞防砂泵防卡泵长柱塞防砂泵防卡泵技术特点：技术特点：391、防砂卡、防砂埋：采用长柱塞、短泵筒密封配合，柱塞上端始终3 3、使用寿命长：在含砂井上使用的常规抽油泵，、使用寿命长：在含砂井上使用的常规抽油泵，其失效形式大多为砂粒对泵筒和柱塞的磨损而其失效形式大多为砂粒对泵筒和柱塞的磨损而造成间隙增大，漏失也相应增大，以及凡尔副造成间隙增大，漏失也相应增大，以及凡尔副被冲蚀造成漏失。长柱塞抽油泵的特殊结构能被冲蚀造成漏失。长柱塞抽油泵的特殊结构能较好的解决这些难题，有效地防止砂卡、砂磨较好的解决这些难题，有效地防止砂卡、砂磨和冲蚀，从而大大提高泵的使用寿命。和冲蚀，从而大大提高泵的使用寿命。4 4、采用加强上出油阀罩：该泵的上出油阀罩因、采用加强上出油阀罩：该泵的上出油阀罩因为不受泵筒内径的限制，壁厚加大，大大提高为不受泵筒内径的限制，壁厚加大，大大提高了强度，从而弥补了常规抽油泵的上出油阀罩了强度，从而弥补了常规抽油泵的上出油阀罩壁薄易断裂的缺点。壁薄易断裂的缺点。长柱塞防砂泵防卡泵长柱塞防砂泵防卡泵403、使用寿命长：在含砂井上使用的常规抽油泵，其失效形式大多为光杆载荷简化计算光杆载荷简化计算上冲程的最大载荷可简化为：W Wmaxmax=(M=(Mr r+M+ML L)*(1+Sn)*(1+Sn2 2/1790)/1000/1790)/1000下冲程最小载荷可简化为：W Wminmin=(M=(Mr r-M-Mr r/7.8)*(1+Sn/7.8)*(1+Sn2 2/1790)/1000/1790)/1000s s冲程，m；n 冲次;M ML L动液面深度全柱塞面积上的液柱载荷，kg；液柱载荷 M ML L=泵径（mm）*泵径/4*3.14*动液面（m）/1000M Mr r抽油杆柱在空气中的重量，kg；其中19mm抽油杆每米2.3kg，22mm抽油杆每米3.07kg，25mm抽油杆每米4.17kg光杆载荷简化计算上冲程的最大载荷可简化为：井筒载荷计算方法井筒载荷计算方法井筒载荷计算方法井筒载荷计算方法 最大载荷最大载荷 M M大大=（M M液液+M+M抽抽）*（1+S*n1+S*n2 2/1790/1790）/1000/1000 最小载荷最小载荷 M M小小=（M M抽抽-M-M抽抽/7.8/7.8）*（1+S*n1+S*n2 2/1790/1790）/1000/1000 根据最大、最小井筒载荷确定抽油机的机型，抽油机允许根据最大、最小井筒载荷确定抽油机的机型，抽油机允许最大载荷值为理论值的最大载荷值为理论值的80%80%。如五型抽油机允许井筒最大载荷。如五型抽油机允许井筒最大载荷值是值是4 4吨。吨。井筒载荷计算方法井筒载荷计算方法管式泵理论排量计算方法管式泵理论排量计算方法管式泵理论排量计算公式管式泵理论排量计算公式Q=0.785*DQ=0.785*D2 2*S*n*S*n*1440/10000001440/1000000 式中：式中：D D 泵径，毫米；泵径，毫米；S S 冲程，米；冲程，米；n n 冲次，次冲次，次/分；分；泵效，一般取泵效，一般取80%80%。实际应用中，管式泵理论排量是预测水量的实际应用中，管式泵理论排量是预测水量的1.51.5倍以上。倍以上。管式泵理论排量计算方法管式泵理论排量计算公式人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。人有了知识，就会具备各种分析能力，管柱结构设计讲义课件45