钻采工艺 | 抽油泵技术标准（二）

2021-09-15

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　　技术标准(续)

　　5、抽油泵最大外径

　　管式泵指泵筒接箍的直径，杆式泵指泵筒组件中最大处直径(顶部机械支撑杆式泵为卡套直径，底部机械支撑杆式泵为阀杆导向套直径，皮碗支撑指皮碗直径。)

　　抽油泵基本参数介绍

　　1、抽油泵泵筒硬化方式有镀铬、碳氮共渗两种

　　镀铬硬度HRC67—71(国标)(API为HV100900-1160=HRC66.5-73)，镀层最小厚度0.076mm;采用45钢，最大长度10.5米;硬度高，耐磨损，镀层致密，耐腐蚀，使用寿命长，是国内外普遍采用的泵筒硬化方式。

　　碳氮共渗硬度≥HRC58(规范中规定距内孔表面0.13mm处最小硬度HRC58,或690努普)，渗层厚度0.75—1.15 mm;采用20钢，最大长度7.8米;耐腐蚀性好，适宜对泵筒磨损要求不高的工况，如稠油。

　　泵筒壁厚有3.175、4.76mm、6.35mm(常规)、8mm(加厚)、10mm(加厚)五种。随着出口产品的需要，国内企业还会生产壁厚为3.175、4.76mm的泵筒，内孔不硬化(不处理)的泵筒。

　　规范中规定泵筒处理方式：镀铬、渗碳、碳氮共渗、镍磷化学镀、氮化、感应淬火;泵筒材料：碳钢、铬钢、低合金钢、黄铜，蒙耐尔合金。

　　2、柱塞硬化方式：

　　为Ni60合金粉喷焊;常规柱塞密封段长度1220mm(4英尺)，可以根据油井井况制造密封段长度为600mm、900mm、1800mm的柱塞;生产的长柱塞最大长度为8000mm。柱塞有带防砂槽、不带防砂槽(光杆柱塞)两种，API SPEC 11AX规范为不带防砂槽，国内应用带防砂槽柱塞较多，国外用户用不带防砂槽柱塞较多。

　　API规范喷焊柱塞硬度有两种：

　　≥HRC48.5(≥HV200484)、≥HRC55(≥HV200595);

　　喷焊层最小厚度≥0.254mm，公司保证5号柱塞喷焊厚度在0.3mm。

　　GB18607规定喷焊柱塞硬度有两种：≥HRC48、≥HRC58;

　　SY/T5059规定喷焊柱塞硬度为:HRC56-62。

　　镀铬柱塞硬度：HRC67-71(国标) (API为HV100832-1160=HRC64.5-73)，镀层最小厚度:0.152mm、双倍镀铬0.305mm。

　　柱塞长度计算：

　　内螺纹柱塞长度=整英尺X304.8mm，3英尺=914.4mm，4英尺=1219.2mm，5英尺=1524mm。

　　外螺纹柱塞长度=整英尺X304.8mm+76.2+两端螺纹总长(螺纹长度+退刀槽长度)。

　　3、抽油泵阀副：

　　有高铬不锈钢(常规阀副，耐腐蚀性能一般，比重8g/cm3)、硬质合金(钨碳化合物-以钴作粘结剂的钨、镍碳化合物-以镍作粘结剂的钨、钛碳化合物-以钴作粘结剂的钨和钛碳化合物，耐腐蚀性能良好，比重约14.5g/cm3))、陶瓷(耐腐蚀性能最好，不适宜深井)、司太利合金(耐腐蚀性能良好，硬度低)等材料，可以根据要求(油井状况)进行配置。

　　不锈钢：规定(API)阀球硬度HRC58-65,阀座硬度HRC52-56。

　　SY/T5059规定阀球硬度HRC57-63,阀座硬度HRC52-58。

　　硬质合金：一般指钨碳化合物，阀球硬度HRA88-89,阀座硬度HRA88-89.5。公司常采用YG8材料作阀球(硬度HRA89，抗弯强度1720MPa), YG11材料作阀座(硬度HRA88.5，抗弯强度2000MPa)或YG13C材料作阀座(硬度HRA85.5，抗弯强度2200MPa)，以增加阀座的抗冲击强度，减少损坏几率。

　　阀球圆度最大误差0.003mm，表面粗糙度最大为Ra0.13，直径小于2英寸(Φ50.8)阀球的直径公差为±0.025mm，直径大于或等于2英寸(Φ50.8)阀球的直径公差为±0.050mm。

　　4、抽油泵泵筒柱塞间隙有5级：

　　1级间隙：0.025—0.088mm;

　　2级间隙：0.050—0.113mm;

　　3级间隙：0.075—0.138mm;

　　4级间隙：0.100—0.163mm;

　　5级间隙：0.125—0.188mm。

　　API SPEC 11AX规范中对抽油泵间隙未做规定，由用户根据油井工况自行确定，所以国外用户常常有不同尺寸(非常规)的间隙要求。根据美国OIL WELL公司的理论：柱塞与泵筒为非接触式往复运动的间隙密封，虽会产生一定的漏失量，但能够起到润滑和冷却的作用;在大多数情况下，2-5%的漏失会达到较好的润滑作用。通过天津大学进行的柱塞与泵筒的摩擦试验知道：干摩擦的磨损量是湿摩擦磨损量的3倍以上。漏失可延长柱塞泵筒摩擦副的磨损的寿命。

　　5、抽油泵关键零件检验项目