石油课堂 | 抽油泵的技术标准你知道么？（精华篇）
1
技术标准
1、抽油泵零件材料及工艺：
泵筒
抽油泵泵筒硬化方式：镀铬、渗碳
镀铬泵筒基本材料：45#钢、4/6铬钢、海军黄铜等
渗碳泵筒基本材料：20#钢
泵筒最大长度：10.5m
镀铬硬度：HRC67-71
渗碳硬度：HRC58-66
柱塞
柱塞硬化方式：合金粉喷焊、镀铬
喷焊层硬度：≥HRC58
镀铬硬度：HRC67-71
可以根据用户要求制造各种长度柱塞，最大长度为10m
零件
零件材料包括：碳钢、低合金钢、不锈钢、镍铜合金、海军黄铜
阀副
阀副材料包括：高铬不锈钢；钴、铬、钨合金；碳化钨；碳化钛；碳化镍
2、抽油泵代号：
例如：
25-175TH7.2-1.2-1.2
25-150RHAM7.2-1.2-1.2
前2位数字：油管代号；
后3位数字：抽油泵泵径代号；
泵的类型：
字母T：管式泵代号；
字母R：杆式泵代号；
泵筒类型：
字母H：厚壁泵筒（用于金属柱塞）；
字母W：薄壁泵筒（用于金属柱塞）；
字母S：薄壁泵筒（用于软密封柱塞）；
字母P：厚壁泵筒（用于软密封柱塞）；
支撑总成位置：
字母A：顶部；
字母B：底部；
字母T：底部、动筒式；
支撑总成类型：
字母C：皮碗式；
字母M：机械式；
字母后边的数字依次为：泵筒长度、柱塞长度、加长接箍/短节总长。
注：国内常用管式泵固定阀与泵筒连接在一起，代号中无支撑代号，一般不用加长短节。
3、油管外径及代号：
|
油管外径（mm） |
48.3 |
60.3 |
73.0 |
88.9 |
101.6 |
114.3 |
|
代号 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
4、泵径参数：
|
公称直径（mm） |
28 |
32 |
38 |
44 |
51 |
57 |
64 |
70 |
83 |
95 |
108 |
|
基本直径（mm） |
28.58 |
31.75 |
38.10 |
44.45 |
50.80 |
57.15 |
63.50 |
69.85 |
82.55 |
95.25 |
107.95 |
|
代号 |
112 |
125 |
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
275 |
325 |
375 |
425 |
|
泵常数（m³/d） |
0.92 |
1.14 |
1.64 |
2.23 |
2.92 |
3.69 |
4.56 |
5.51 |
7.70 |
10.26 |
13.17 |
泵常数=冲程为1米，每分钟冲次为1次的情况下的理论日产量。
泵理论日产量=泵常数*冲程*冲次。
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。）
2
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
6、通径规尺寸
长度不小于4英尺（1220mm）,外径基本尺寸为1号柱塞（抽油泵基泵尺寸－0.025），公差为－0.005。
7、漏失量试验
API规范中未对漏失量要求；GB18607将漏失量试验作为推荐试验，并注明了漏失量不能作为判定配合间隙的最终依据，试验压力10MPa，介质10号轻柴油，柱塞密封段1200mm，20℃时轻柴油运动粘度3-8mm2/s。
泵总成密封试验：在不低于规定的试验压力下，保压3分种，压降不超过0.5MPa。
a、抽油泵泵筒一般用普通碳钢制造，表中所给定的下井深度是按普通碳钢的强度进行设计计算的。
b、通过增加泵筒壁厚、加大螺纹规格，使用合金钢，采用悬挂泵结构，改进柱塞组件强度等方式达到增加泵筒、柱塞组件强度的目的，使抽油泵的下井深度增加；通过采取相应措施，可在表中数据的基础上，下井深度增加500-1500米。
c、影响抽油泵下井深度的其它因素：抽油杆强度及组合、抽油机最大载荷等。
3
抽油泵现场使用指导
1、安全保护措施
在抽油泵的仓储、领取、运输、吊装、摆放、使用和检修过程中，必须保证所有的作业符合当地的安全法规和操作规程。
所有作业人员在作业工程中必须穿戴工作服，吊装作业时必须戴安全帽。
2、安全风险
泵筒内装有活动柱塞，吊装时要注意柱塞从泵筒内滑出，要尽量保证泵体的平衡。
4
管式泵的使用说明
1、运输、装卸和存放
(1)、抽油泵是一种长而精密的设备，装卸时一定要注意起落平稳，要采取措施防止碰撞、掉落，避免造成损坏。
(2)、用汽车运送时应将泵装在支架上并固定好，泵架应放平稳并尽量避免叠放，必须叠放时，不能超过两层并固定好以防在运输中掉落。
(3)、在油田现场运输时，应将泵装在特制的水平支架上，用专用车运送。支架上相邻支点的距离不能超过1.5米。
(4)、抽油泵应存放在干燥、清洁、通风的仓库内。在室内水平放置时，应放支架，多层存放时每层都要放支架，相邻支点的距离不能超过1.5米。
(5)、如果抽油泵在室外存放，必须将抽油泵两端的护丝、护帽拧好，要有良好的支撑，并采取防晒、防潮、防水的措施。
2、下井步骤
(1)、抽油泵在运往井场之前，应仔细检查该泵的标记和质量合格证，确保无误。检查所有的连接螺纹是否拧紧，如需重新拧紧，先涂螺纹油再拧紧。用拉杆联接柱塞在泵筒内来回拉动来检验其灵活性。对于长期存放的抽油泵，应先检查其完好性，无问题才能下井。
(2)、根据修井作业指导书对下井的油管和抽油杆要仔细检查、清洗、丈量尺寸。确保油管内没有铁垢、砂子等杂物，确保油管和抽油杆的螺纹无损坏。
(3)、根据修井设计依次下入泵下尾管及井下工具。抽油泵下井时先将护丝、护帽拧下，然后将柱塞抽出，平放在整洁的地方。将吊卡打在泵筒接箍的下面，由通井机吊起，在抽油泵固定阀异径接箍外螺纹处涂丝扣油后，与井内的油管内螺纹联接，用液压钳拧紧再缓慢的放入井内，最后依次下入油管至井口，每根油管的外螺纹都要涂丝扣油。
（4）、泵筒下到井内位置后，进行油管憋压，合格后再下柱塞。柱塞下井之前先检查其表面有无磕碰痕迹，并将其表面擦拭干净后再下入井中。柱塞将进入泵筒时，要放缓下井速度，防止进泵筒时撞坏柱塞。柱塞进泵筒后碰泵，调好防冲距，挂抽。
(5）、抽油泵是一种精密设备，严禁用管钳夹泵筒与柱塞。抽油泵到达井场后，在下井之前， 要水平放置，中间要有支点固定，防止其弯曲变形。
(6)、对于抽油泵泵径大于所连接油管内径的情况，需配套使用释放接头（联在泵筒上部）、对接器（联在柱塞、抽油杆上）。
3、作业过程中的注意事项
（1）首先在地面检查抽油泵的拉动灵活性。
（2）进行下井作业，先把泵筒总成随油管柱一起下入设计泵挂深度。
（3）进行憋压试验。检查固定阀与油管的密封性。
（4）柱塞总成随抽油杆柱下入井中。当杆柱接近泵挂深度以上2根杆柱时，一定放慢下杆速度，直至碰泵。碰泵后应保持杆柱无任何转动，上提杆柱调防冲距。换光杆。
（5）开抽几次，测试井口阀门，若有气排除，则正常开抽。
（6）注意：在正常抽汲过程中，在下冲程的下限位置，应保证柱塞不碰泵。
（7）注意：若需起井拔出固定阀时，应缓慢下放杆柱至碰泵位置，顺时针旋转杆柱（根据泵挂深度及杆柱状况旋转3－6圈），使拔出器与固定阀罩上部的挂头挂接，并随杆柱起出油井。