试验井安装中间动轴前后的地面示功图记录

中间动轴的安装

中间动轴示意图

　　有杆泵采油的最主要的生产成本之一是起下作业和修复抽油杆、泵和油管的费用。很多井由于检泵过频成为低效井，在停产期间尤为突出。最近，美国科研人员研制出应用低冲次泵解决上述问题，使低效井成为长期利润井。

　　最低速度最长冲程

　　泵抽越快，其往复次数就越多，抽油杆达到疲劳极限就越快。如果抽油机以最低速度和最长的冲程抽油，那么由运动产生的泵抽往复次数和应力就会降到最小，从而达到泵抽与油层供液速度相一致。较长的抽油杆使用寿命与低冲次和稳定的泵冲程密切相关。

　　如果泵能够举升的液量多于油层可以提供的液量，就可以降低泵抽速度，使提液量与油层的产液量更匹配。必要的减速一般通过更换抽油机或电机皮带轮，或同时更换来实现。低冲次泵送也可用安装在抽油机的电机和减速箱之间作为中间动轴的减速器来完成。

　　中间动轴是一个安装在两个轴承上的轴，配有输入和输出（从动）皮带轮。输入皮带轮是由配有电力传送带的电机的皮带轮带动，输出皮带轮由抽油机减速箱的皮带轮带动。通常，安装中间动轴的成本要比提升油管的成本低。试验表明，在低冲次抽汲条件下减速箱无需调整就可保证齿轮的可靠润滑传动。

　　明显延长检泵周期

　　美国南得克萨斯州一口低效试验井的泵抽深度为2502米，直径l25英寸。泵上部是一个复合抽油杆和8个直径1.5英寸的加重杆。起初，泵装置以6.25冲程运行，冲程长度约2.2米。该井产出含硫原油，并含有高含硫天然气和盐。

　　尽管进行了化学处理，但由于泵故障、抽油杆断裂和抽油杆磨损等原因，每年需检泵若干次。该低效井没有更换抽油杆，而是安装了中间动轴，将冲次降到4次。低冲次泵抽后泵每冲程均能充满（未安装时为65%），并消除了大的液面撞击，抽油杆每冲程经受5次应力振动。

　　低冲次抽油后抽油杆日应力振动次数减少了1.62万次，而且，由于最大载荷增加、最小载荷减少，二者之差由31.8千牛/冲程降至20千牛/冲程。4冲程抽油机每日少提液近2万吨，节电4.4千瓦时。由于极大地降低了杆管磨损，明显地延长了检泵期，该泵连续工作了7年。

　　由于泵抽能量与油层产量相匹配，既减少了摩擦力和振动载荷，又减少了应力振动，因此，减速可延长泵的使用寿命。

　　降低泵速优化单产

　　泵抽能量与地层供液相匹配是保证较高的产液量和泵使用寿命的关键问题。对于泵抽能量超过油层供液量的井，降低泵速是优化单井产量最佳方法。

　　经500多口杆式泵井的试验证实，用尽可能低的泵送速度提供必需的能量可100%地采出油层的可动用液量，使抽油机和抽油杆做功最少，并防柱塞被固体颗粒卡住，最大限度地延长泵的使用寿命，从而用最高的产量和最短的检泵期创造最大利润。

　　泵送能量过剩的每台杆式泵必须不断地降低泵速，使其与油层日产量相符合。泵速改变后必须用示功图分析方法检查井下工况。