油田机械采油新工艺技术.docx

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油田机械采油新工艺技术

孤东油田机械采油新工艺技术

第一部分孤东油田采油技术管理系统软件1

一、抽油井参数优化1

二、抽油井工况管理技术5

三、软件特点及先进性7

四、现场应用情况8

第二部分孤东油田新型机采配套小工具简介10

自锁式脱节器10

新型抽油杆扶正器11

可溶式扶正器12

滤砂管管柱与生产管柱分离12

超越离合器14

碳纤维连续抽油杆15

第三部分孤东油田新型抽油泵简介18

FN-01型耐磨防砂泵18

CFCYB型长柱塞式防砂抽油泵23

CYB44/63型防砂式稠油泵25

地面驱动螺杆泵27

水力喷射泵29

敞开直入式抽稠油泵33

空心杆越泵电加热装置35

强制启闭阀式抽稠油泵40

HY型液压启动抽稠油泵41

第一部分孤东油田采油技术管理系统软件

孤东油田目前共有抽油井1900口,其中常规有杆系统日产液量占全油田总液量的80%,因此,这部分井管理水平的高低将直接影响到油田产量.近几年来,我们致力于采油技术管理系统软件的研制与推广工作,取得了一定成绩,现将该技术做一简单介绍,该技术包括抽油井工况管理与抽油井参数优化两部分:

一、抽油井参数优化

1、抽油机井参数优化设计技术的理论和方法

　　抽油井生产系统是由地层、井筒和抽油设备（机-杆-泵系统）所组成。

油层工作可用IPR曲线来描述；在井筒中从井底到井口的流动服从多相垂直管流规律，机－杆－泵是用来向井下提供能量的，它自身组成的机械力学的复杂动力学系统，可以通过正确地选择抽汲参数来控制、调节油井生产。

机－杆－泵系统的工作参数与工作状况直接决定着油井的产量，只有该系统与油层生产能力相适应时，才能既获得较高的产量，又使设备在高效率下安全工作。

由于地层、井筒和抽油设备在油井生产过程中具有不同功能和各自的工作规律，但他们又同处于一个系统中，从而构成了相互联系相互作用的有机整体。

因此，抽油井的设计必须以生产系统为对象，以各自系统之间的协调为基础，以油层生产能力为依据，采用系统分析方法来进行抽油机井参数优化设计。

同时，正确地设计抽汲参数，充分发挥地层和抽油设备的潜力，也是抽油井科学管理的一项重要指标。

　　⑴节点系统和抽油协调

　　节点分析方法已广泛地应用于各种方法的生产设计，它们所涉及的主要是流体力学（管流）及机械力学问题，而常规有杆抽油系统还涉及到机－杆－泵系统的运动学、动力学的问题，特别是抽油杆柱的动力学问题。

因而，与其它采油方式的油井相比，对抽油井采用系统分析方法进行设计更为复杂，只有正确地设置节点和选取求解点才能对有杆泵油井的生产系统做出合理的设计。

　　节点系统的对象是整个油井生产系统，在本项研究中将该生产系统划分如下：

①Pr:

油藏平均压力

②Pwf:

井底流压

③P1:

泵吸入口处压力

④P2:

泵排出口处压力

⑤P3:

油压

⑥P4:

回压

图1油井生产系统节点划分示意图

　　油层、井筒－抽油设备的协调和衔接条件为：

　　①油层生产的液量、井筒排出的液量和泵排量三者相同（质量）；

　　②流体从油层流到井底时所剩余的压力Pwf等于井筒流动的起始压力，从井底到泵吸入口处时所剩余的压力等于泵的吸入口处压力P1；

　　③泵排出口处的压力P2与井口油压和油管中流体所造成的压力相平衡。

　　⑵抽油机井生产设计时下泵深度的确定:

从机－杆－泵系统来看，油井产量直接取决于泵排量，而泵排量不仅与使用的泵径、冲程、冲数及抽油杆柱的结构有关，而且与下泵深度及泵吸入口处压力有关，因此，要想获得规定或希望的产量，就必须正确地确定上述各抽汲参数。

　　从地层方面来看，在规定产量下，根据油井流入动态关系（IPR）曲线，其井底流压是一定的，并且在此产量下，流体沿井筒上升的压力分布由多相垂直管流规律所决定的，因此，在下泵深度处的压力能否满足泵所要求的泵吸入口压力，将直接影响泵的实际排量，从而影响油井的产量。

下泵深度过小或过大都是有限制的。

所以抽油系统的设计，首先必须根据产量合理确定下泵深度，然后确定抽油参数、设计抽油杆柱和计算抽汲工况指标。

　　在一定气油比下，泵吸入口处的压力直接影响泵的充满程度。

　　在本软件中，根据泵吸入口处的压力或泵的充满程度，来确定下泵深度，这样具有较大的灵活性，用户可根据现场的实际经验或现场生产的统计结果，来确定较为合理的下泵深度。

　　⑶常规有杆泵抽油生产动态模拟器

　　常规有杆泵抽油生产动态模拟器模拟的是油层－井筒－机、杆、泵所组成的有杆泵抽油生产系统，在选定不同机型的条件下，以泵口处为系统求解点，采用系统分析方法求解油井的最大可能产量，及其相应的抽汲参数，其设计步骤如下：

　　①根据IPR曲线选定的产液量，计算井下压力分布及井底流压所对应的动液面深度。

　　②选择适当的抽油机、泵型及抽汲参数

　　③根据充满系数确定下泵深度。

　　④根据多相垂流计算井筒中的压力和温度分布。

　　⑤设计抽油杆柱。

　　⑥计算平衡、扭矩和功率。

　　⑦存储参数优选结果。

二、抽油井工况管理技术

　　1、抽油井工况管理技术的理论和方法

　　抽油井工况管理图是根据油井产生和管理的需要而提出的一种检查抽油井工况的直观方法。

其特点是能宏观地反映抽油井供液能力和机械设备排液能力的匹配情况、机械设备（泵）的效率以及油田区块管理水平。

通过抽油井工况管理图可以把油田区块的抽油井按其工况参数选择的好坏和泵的磨损程度分成几大类，然后用单井泵效分析图分析其原因，可以粗略地对油井的工况进行诊断，指出挖潜增产方向，为生产管理和选择增产措施提供理论依据，并可清楚地看出哪些井存在问题。

　　⑴抽油井工况管理图

抽油井的工作状况工况反映了管理水平，其最重要的一个工况指标是泵效。

影响泵效的因素很多，主要有：

泵吸入口压力、饱和压力、泵口温度、泵的余隙、下泵深度、泵径、杆径、含水、泵的磨损程度等。

其中泵的吸入口压力影响最大。

考虑到用两维的平面图来表示抽油井的工况，通过无因次化处理，选用效核的泵效为横坐标，沉没度与下泵深度之比为纵坐标（沉没度反映了泵吸入口压力）。

其它影响因素在同一油区块内差别不大，对泵效的影响通过效核泵效来消除。

　　抽油井工况管理图把抽油机井的工况分为优秀合格区、断脱漏失区、待落实区、参数偏小区和供液不足区。

把油田区块中每口抽油机井其按工况标在图上，可以直观地知道哪些井处在合理工作状态，哪些井有潜力，哪些井有问题。

　　①优秀合格区：

参数合理，泵工作良好，系统效率高。

对该区内的井应加强日常管理，使其长期保持正常生产。

　　②断脱漏失区：

沉没度高，泵效低，主要原因是泵磨损严重或泵工作不正常，如结蜡、气体影响严重、凡尔漏失等，也可能有油管漏失或抽油杆断脱等现象。

该区内的井应进行诊断和综合分析，弄清泵效低的原因，制定检泵作业措施，使这些井恢复正常生产。

　　③供液不足区：

沉没度低、泵效低，主要是地层供液不足，抽汲参数偏大。

需要对油层采取酸化、压裂等改造措施，加强注水，或将抽汲参数调小，加大下泵深度等使地层供液与设备排液能力相匹配。

　　④参数偏小区：

沉没度高，泵效高，说明地层供液还有潜力，相对地抽油系统的参数偏小。

这些井是挖潜增油的主要目标井，增大抽汲参数可增加油井产量。

但泵效相应地要降低一些。

　　⑤待落实井：

沉没度与泵效不协调。

主要是计量或测试资料不准。

应核实产量、动液面，消除虚假资料后，这些井就进入相应区。

　　⑵抽油井井数按不同参数的分布图

抽油井工况管理图是用两维的平面图来反映油井的工作情况，这要求区块中各油井的参数值相差不大。

不同参数的井数分布图，反映了区块中油井各参数值的均匀情况。

该软件可绘制按泵径、产液量、含水、泵效、流压、沉没度、泵深的油井井数分布图。

分部图中井数集中在某一值且呈正态分布，说明由该区块数据做的抽油井工况管理图准确性高。

否则，分布图中井数分散，说明由该区块数据做的抽油井工况管理图准确性差。

此外，有抽油井井数按不同参数的分布图也可以直观地了解该区块的大致情况。

　　⑶单井泵效分析图

　　单井泵效分析图是用来具体分析泵效低的原因。

把泵效损失分成冲程损失、气体影响损失、漏失损失和体积变化损失四项，用扇面图来表示，可清楚地看到不同损失对泵效的影响，并可由此确定提高泵效的措施。

　　抽油井工况管理图中横坐标采用校核泵效，其目的是为了消除各井参数不同造成的影响。

因图中界线是由区块平均参数计算得到，各井参数与平均参数存在差异，通过校核泵效可使各井落在相应的区。

三、软件特点及先进性

孤东油田采油技术管理系统软件的理论和方法主要包括两大部分，即抽油井宏观控制管理图技术和抽油机井参数优化设计技术，与目前油田现场广泛应用的同类软件相比，本软件所采用的理论和方法具有以下的主要特点。

1、抽油井宏观控制管理图技术

该技术是在大庆和华北所开发的控制图的基本理论上发展起来的，并辅助以计算机的应用。

研究中，结合孤东油田的具体实际，在图的坐标确定方面做了修正，并补充了一些新的功能。

本软件中采用了与泵效直接有关的沉没度与下泵深度之比的无因次量作纵坐标，该坐标的选择直接或间接地考虑了影响泵效的三大主要因素；横坐标为校核泵效，其目的是为了消除统一区块中单个油井与其它油井某些参数不同造成的影响，使得每口油井具有可比性。

同时本软件还具有单井泵效分析和统计油井流压、产能、泵效、含水、泵径及泵深分布的功能，并以方便直观的图形输出。

2、抽油机井参数优化设计技术

本技术以抽油机井生产系统为研究对象，采用节点分析的方法进行研究。

与以往同类软件相比，本技术采用的基础理论和计算方法更趋合理。

主要表现以下四大方面：

一是根据油井的基础地质、井身结构等资料和目前油井的生产资料相结合，计算油井的流入动态关系（InflowPerformanceRelationship），我们综合分析和比较了目前已形成的十六中计算IPR的方法，筛选出了更符合实际的Petrobas的方法。

二是运用多相流相关式计算井筒中的压力、温度、及油气水三相PTV特征等沿井筒的分布情况。

本研究综述和对比了目前国内外关于多相管流的八种计算相关式，选择了相对而言最为精确的安萨瑞（Ansari）相关式。

三是抽油杆柱设计采用目前国内外流行的修正的古得曼应力图（ModifiedGoodmanDiagram）进行抽油杆柱校核和设计；抽油杆柱受力克服以往软件采用近似方法计算的缺点，本软件考虑了抽油杆柱在抽汲过程中几乎所有可能的受力，并分别进行计算，这样不仅有利于精确计算，而且还有利于载荷组成分析和对相关计算方法的检验。

四是抽油机安全性分析，主要是计算抽油机的悬点受力、减速箱扭矩和电机功率，并将计算值与其相应的实际值进行对比，以便保证抽油机安全高效地工作。

四、现场应用情况

孤东油田采油技术管理系统软件是针对油田现场生产管理而开展的采油技术管理软件,其最大特点是能够为现场管理提供及时快捷、精确的工况和参数优化数据,为现场技术管理人员提供科学依据.在软件推广应用过程中,运用抽油井宏观控制图及时指导基层采油队的群扶挖潜工作,克服了以往资料交采油矿统一处理往返时间长,油井情况易失真的缺陷,能及时指导采油队的群扶挖潜工作.运用参数优化软件对泵径升级井进行参数优化设计,并开展了上提泵挂工作,使抽油井的工况更加趋于合理.

该技术的应用大大减少了措施的盲目性,执行设计井效果明显优于未执行设计井.

第二部分孤东油田新型机采配套小工具简介

自锁式脱节器

一、工作原理

1、对接时，随抽油杆下入泵内的锁爪首先套住中心杆的缩径部分，在其导向作用下而下移，当触及中心杆的轴径部分时，在杆重作用下径向张开并继续下移，张开后的锁爪外径大于锁紧套内径，从而迫使锁紧套压缩弹簧下移，当锁爪移至中心杆的第二个缩径部分时，在其本身弹力作用下恢复原形，同时锁紧套在弹簧压缩力作用下而上移，套住锁爪，该脱接器对接过程完成，使抽油杆与活塞可靠地连接在一起。

2、正常抽油时，锁爪受锁紧套的包紧作用不能张开，能可靠地承载。

3、检泵时，只需上提抽油杆，当脱接器上提至释放接头处时，锁紧套受其阻碍下移，从而解除对锁爪的锁紧，使锁爪与中心杆脱开，并顺利起出抽油杆。

二、特点

自锁式脱接器结构简单，下井操作简便。

上、下冲程双向锁紧，工作可靠，过流面积大，流阻小。

新型抽油杆扶正器

一、结构

新型抽油杆扶正器由扶正器中心杆、抽油杆尼龙扶正体、抽油杆接箍三部分组成。

二、原理

采用国内高强度耐磨单体尼龙一次成型，套在抽油杆扶正器中心杆上，在井斜部位或斜井随抽油杆配套下入该扶正器，起到抗磨扶正作用，有效保护油管、抽油杆不受磨损，延长管、杆使用寿命。

三、特点

1、中心杆采用35CRMO优质合金钢，并经调质热处理发兰，抗拉强度达到95kg/mm以上，中心杆直径32mm，抗拉强度、抗疲劳强度大于D级抽油杆。

抗磨扶正体用国内最好的耐磨高强度单体尼龙一次成型，具有良好的耐油、耐盐、耐碱性，设计寿命可达1.5-2.0年，比目前所使用的扶正体材质好，更耐磨，能有效延长使用寿命。

2、中心杆可重复使用，下井使用后只需更换单体尼龙扶正器就能再次下井使用，中心杆使用寿命与D级抽油杆相同。

3、对Ф75.9mm油管和Ф62mm油管，可选用相适应的扶正体。

本扶正器与抽油杆大小头组配，适应各种直径的抽油杆，使用范围广。

4、该扶正器与滚轮式扶正器相比不刮坏油管，使用寿命长；与卡辫式扶正器相比不调卡辫，内孔不磨损，使用寿命长，能长期起抗磨扶正作用。

可溶式扶正器

一、结构及特点

可溶性扶正器，是针对机械滤砂管下井中与井壁磨擦易损坏，引鞋和滤脱开等问题而研制的。

可溶性扶正器的扶正体，采用高强度可溶性材料加工成型，具有较高的机械强度和耐磨性。

它的使用既实现了防砂管柱下井过程中的扶正与保护，又不影响防砂失效后对防砂管柱的后期处理。

从而提高了防砂成功率，延长单井生产周期，降低采油成本，提高经济效益。

二、主要技术指标：

密度：

1.67g/cm3

抗压强度：

20.7MPa

抗折强度：

6.3MPa

在60℃污水、卤水、HL压井液、1%HCL和1%NaOH溶液中浸泡72-96h后基本失去强度。

滤砂管管柱与生产管柱分离

一、结构

自下而上为油管开关+扶正器+滤砂管+扶正器+油管+安全接头+封隔器及坐封丢手工具+油管至井口。

为保证油管开关按要求关闭，采用借助抽油杆在坐封丢手工具丢手后起油管的同时上提抽油杆携带油管丢密封段上移关闭油管开关。

因此设计了管内的杆柱结构，自下而上为：

捕捉器+抽油杆+抽油杆补偿器与坐封丢手工具相接。

二、工作原理：

按设计将管柱下至预定位置，用吊卡坐于井口自封封井器上。

1、坐封：

从油管投入直径为38mm的钢球，待落至坐封球座上后，从油管加液压，在液压力作用下，坐封丢手工具液缸下移剪断安全剪钉推动锁块压帽下移，使封隔器安全锁定机构解锁，进而推动封隔器的锁紧机构衬管、上锥体等下移，撑开卡瓦卡在套管内壁上，继续加压剪断封隔件安全剪钉，使胶筒座下移压缩封隔件密封油套环形空间，锁紧机构在相应位置锁定，使封隔器保持锚定密封状态，在此状态下，其密封压差所产生的轴向力均通过锚定机构全部作用在套管上，而不会发生位移。

2、丢手：

设有两种丢手方式

1）液压丢手：

下放管柱打开坐封丢手工具的泄液孔，投入50mm的钢球一个，待钢球落到液压丢手球坐上以后，从油管加液压剪断丢手球坐剪钉，丢手球坐下移即可丢手。

2）旋转丢手：

将管柱中和点高速至封隔器附近或将管柱悬重调整至原悬重或略低于原悬重，正转油管使工具净转12圈以上即可实现旋转丢手。

3）丢手后慢慢上提管柱，带动抽油杆、捕捉器及油管开关的打捞头和密封段上移，待密封段到位，油管开关关闭后由弹簧支撑保持密封状态。

继续上提管柱剪断丢手剪钉即可起出全部管柱和杆柱。

4）起出作业管柱后即可下入生产管柱投产。

5）打捞解封：

用分瓣捞捞矛插入打捞接头内，上提管柱剪断解封剪钉，解封中心管上移使解封锁块失去支撑，继续上提管柱中心管带动上锥体上移（必要时下放管柱迫使下锥体脱卡）。

即可顺利解封起出。

三、特点：

1、将常规液压封隔器的坐封部分分离出来，优化了结构设计，减少了留井工具的长度。

2、封隔器的双向锚定机构特设有下锥体下移脱卡机构，可以确保下锥体安全脱卡，但必须有下移空间距离。

3、独特的结构设计使该工具具有较强的防止中途坐封的功能，可以完全保证顺利下至预定位置。

4、二次投球工艺是液压坐封的可靠保证，液压坐封时不会导致液压丢手，可以确保液压坐封的成功率。

5、设有液压和旋转两种丢手方式，液压丢手需二次投球才可实现。

旋转丢手时，只要悬重调整的适当，就可顺利旋转丢手，旋转过程中旋转扭矩不会增加，也不必边旋转边调整悬重。

任何方式丢手后起管柱时油管均可自行泄漏。

6、锚定密封均可现场验证，液压丢手时瞬间压降不会冲击滤砂管和油层。

7、打捞解封采用常规的分瓣捞矛或可退式捞矛，这是井队的常备工具无需专门配备，非常方便。

8、管柱底部设有进液的临时通道——油管开关，下井过程中减轻了套管内液体进入油管时对滤砂管的冲刷和污染。

超越离合器

抽油机安装超越离合器，是在不改变抽油机原有工作制度、不改变其井下人工举升设备的条件下，达到提高机采系统效率（进而达到节能或增产目的）的有效技术手段。

一、主要原理

抽油机安装超越离合器后，使得原双向动力传动系统变为单向动力传动，不平衡负荷不再反拖电机发电，提高了电机和皮带的传动效率；单向传动（或超越）造成平衡块以不均匀的角速度进行旋转，使得抽油杆“慢下快上”，提高了井下泵阀的工作效率和液体的上行流动效率。

二、主要特点

1、提高抽油机机采系统效率，进而达到节能或增产的目的；

2、改善井下流体的流动状态，减弱脉动性的负面影响，减轻结腊和砂卡现象的发生；

3、延长井下采油泵的检修周期，改善电机和皮带的工作状态；

碳纤维连续抽油杆

一、纤维连碳续抽油杆的技术特点

与普通抽油杆相比，碳纤维抽油杆具有明显的技术优势：

（1）抗拉强度和弹性模量高

碳纤维连续抽油杆的抗拉强度为1630Mpa，是普通钢质抽油杆的3倍，弹性模量为120Gpa

（2）重量轻、节电

碳纤维连续抽油杆的密度为1.62g/cm3，是普通钢质抽油杆（7.85g/cm3）的1/5，平均线密度214g/m。

（3）耐疲劳性能好

碳纤维连续抽油杆在50/30KN的交变载荷作用下经过107的疲劳试验，抽油杆及其接头没有发生失效破坏。

（4）耐温高

碳纤维连续抽油杆是耐高温的碳纤维和树脂复合而成的，碳纤维的形成温度高达1700℃，正常空气环境条件下，使用温度高达500℃，树脂基体耐温150℃，两种材料复合后生产的碳纤维复合柔性连续抽油杆耐温可达120℃。

（6）耐腐蚀性能好

碳纤维连续抽油杆是由耐酸碱的有机物和碳纤维复合而成的，在常温和90℃的酸碱溶液和原油中浸泡3个月，无任何变化。

（7）中间无接头、运行阻力小

碳纤维连续抽油杆呈带状横截面为矩形，连续长度可达5000m以上，中间无接箍，降低了普通杆因接头多而产生的活塞效应，减少了油的运行阻力。

（8）减轻了抽油杆对油管的磨损

普通抽油杆与油管内表面接触是两圆内切，接触点是一个，这种点接触增大了正压力，使接触部分磨损加剧。

而碳纤维符合连续抽油杆是柔性的，在偏斜的油井中，与油管呈线性接触，增大了接触面积，延长了油管的使用寿命；另外在偏磨井段安装了碳纤维扶正器，其耐磨、耐温、耐腐方面均超过尼龙扶正器，保证了碳纤维扶正器及抽油杆有较长的使用寿命。

（9）抽油杆截面积小、油管过油通畅

碳纤维复合连续抽油杆的截面积为128mm2,φ19mm的抽油杆截面积为283mm2，前者使后者的48%，因此使用碳纤维连续抽油杆，可增加油管的有效过油面积，减少过油阻力。

二、结论

1、从碳纤维复合连续抽油杆现场试验情况看，抽油机负荷、电流均大幅度下降，节能降耗效果显著；其有效冲程较长，因而泵效较高；

2、在深抽、超深抽方面有其明显的技术优势，杆轻、强度高，适合小机型的深抽提液，有其广泛的应用推广前景；

3、不适合在斜井、偏磨严重井上应用，尽管防偏磨效果好于钢杆，不会对油管造成损坏，仍不能彻底解决偏磨难题；碳纤维扶正器祈祷了一定的扶正防偏效果，仍需要进一步优化扶正器的位置，以减轻管杆的磨损；

4、碳纤维复合连续抽油杆优化设计方面比较欠缺，合理优化管杆对发挥连续杆的优越特性有重要意义；

5、碳纤维复合连续抽油杆的现场施工准备工作时间较长，影响了作业的速度；施工车辆对井场要求高、不灵活，机动性较差、就位麻烦；急需改进；驱动电机对现场电压、变压器功率要求较高，影响了作业进度；

6、碳纤维复合连续抽油杆扶正器必须现场装配，平均占时10分钟/个，由于扶正器较多，影响了作业速度。

下一步需要试验油管扶正短节，可提高连续杆作业效率。

第三部分孤东油田新型抽油泵简介

孤东油田是一个大型疏松砂岩稠油油藏。

1986年投产以来，经历了投产、转注、高含水开发阶段。

机械采油工艺以常规游梁式抽油机配套常规有杆泵抽油系统为主，根据油藏开发中出现的稠油和出砂影响生产的难点，近几年来引进研制了螺杆泵、水力喷射泵、防砂耐磨泵和越泵电热杆等新工艺，经现场试验和应用见到了较好的效果。

从而改进和完善了孤东油田机械采油工艺配套技术。

现将几中新型泵的结构特点和原理等简介如下：

FN-01型耐磨防砂泵

一、结构：

主要由泵筒、柱塞、进出油凡尔组件、上下刮砂环杯、功能接头、沉砂尾管组成。

二、性能特点

泵采用无衬套整筒泵结构，并采用先进的渗硼技术，提高了泵筒的硬度和耐磨性能。

柱塞采用整体无槽式喷焊柱塞，并对喷焊材料进行了优选，提高了保护层和构件的结合力，避免了因保护层脱落而造成柱塞表面腐蚀。

固定凡尔总成、游动凡尔总成组件全部采用高硬度耐磨的碳化钨合金制造，提高了泵关键部件的抗砂磨能力和使用寿命。

除砂功能接头：

井液进入功能接头并产生高速旋流，在离心力作用下，颗粒大的砂粒从排砂底孔沉入沉砂尾管，比重较小井液则从溢流口进入泵内，完成砂与进液的分离过程。

刮砂环是用合金弹簧钢制成的环形构件，组装在柱塞的上下两端，其工作面的最大尺寸大于缸套内径，其上部开有若干条和柱塞轴线成一定角度的斜槽。

由于刮砂环有弹性，工作时紧贴缸套内表面，并能起到补偿作用，斜槽的作用是把刮下的砂粒排入泵内，随井液流出。

由于设计上下游动凡尔均低于刮砂环的工作端面，刮除的砂粒被井液带走，不会进入泵的运动间隙，提高了泵的耐磨性和防砂卡能力。

三、工作原理：

耐磨防砂泵的工作原理和常规管式泵基本相同，上行程时，游动阀关闭将井液上提；固定阀打开，井液在沉没度压力作用下进入泵腔内，完成吸油过程。

下行程时，固定阀关闭，泵腔内体积减小，井液冲开游动阀进入柱塞上部油管内。

该泵的不同之处是采用了新材料、新的加工工艺和增添了泵的旋流清砂和刮砂功能。

添加了除砂功能接头，其井液在泵的抽吸作用下，井液沿功能接头上径向进液通道进入功能接头，并产生高速旋流，在离心力的作用下，使比重大的砂粒从排砂底孔沉入尾管，比重小的井液则从溢流口进入泵内，清除了井液中的大部分砂粒。

由于使用了上下刮砂环，上下游动凡尔位置低于刮砂环的工作端面，把刮下的砂粒排入泵内随井液流出，刮除的砂粒不会进入泵衬套和柱塞之间的间隙，提高了泵的耐磨性和防砂卡能力。

由于泵筒、柱塞、固定阀和游动阀采用了新材料、新工艺，使泵的抗砂磨耐蚀能力得到提高，提高了该泵的使用寿命。

四、适用条件：

1、油井固井质量好，套管完好无变形、无破损。

2、原油粘度≤2000MPa.S（地面50℃的原油粘度）.

3、油井含砂≤2%,含砂>2%的油井应与其他油层防砂工艺结合起来应用.

五、施工步骤：

1、压井，起出原井管柱。

2、冲砂