一般不压井作业，采用油管堵塞器封堵油管，修井作业完成之后，去除油管堵塞器，进行投产。但对于间喷井或溢流井，常规抽油泵没有防喷作用，仍然可能发生井喷。中原油田采油四厂研制了不压井作业专用防喷泵，既能起到常规抽油泵的抽吸功能，又能在起下管柱作业式中起到油管堵塞器的作用，且正常投产后，如果再发生井喷现象，它仍然能起到防喷作用，能够较好的配合不压井作业。下面对防喷泵内心筒进行详细的强度分析。
      图为管式防喷抽油泵结构示意图。柱塞总成与常规泵相同，采用螺纹连接，泵筒接头及泵筒与常规泵相同，防喷作业总成主要采用双球座、一球两用及自锁装置等原理装配，由管螺纹连接而成，防喷作业总成，既有防喷作业功效，球被打入下腔后又可做进油阀，实现正常排液功能。防喷装置阀球和固定凡尔球为同一球，一球两用，下泵过程中球在上部，与上密封面是密闭的，井内流体不能进入油管，抽油泵和抽油杆下到设计深度后，将泵的活塞提出工作筒外，连接好井口三通和放喷盒，对泵管柱正打压8-10MPa，将防喷阀球推出上止点，打入密封腔防喷阀球球座。防喷阀球被打下后，特制弹簧压缩，将4个小球卡死在弹簧座内，形成锁紧状态，保证防喷阀球不会被反抽吸到上密封腔位置，实现防喷阀球总成的抽吸功能，完井开抽生产。
      在使用防喷泵的过程中，由于会受到井喷影响，地层压力可能会很大，致使防喷泵的防喷作业总成发生破坏。其中，内芯筒因为受到防喷阀球、钢球，弹簧座的共同作用，它受到变形和破坏的可能性最大，因此利用ANSYS软件对内芯筒进行强度分析。为保证管式防喷抽油泵的结构设计要求，利用Pro/ENGINEER软件对防喷阀作业总成结构进行实体建模，再利用ANSYS软件对内芯筒进行4面体的网格划分如图，并且对筒体施加约束与加载如图，利用有限元分析结构计算理论对实体结构进行分析。以油田95-77井数据为例，防喷作业总成内芯筒直径小38mm，壁厚8mm，弹簧座内径小54外径小64mm，弹簧对弹簧座的压力最大为0.39MPa，弹性模量2.1x105MPa，泊松比0.3，防喷阀球直径小38mm，钢球直径小12mm，设计中材料为45钢。根据内芯筒结构和所受载荷的特点，将内芯筒上部端面和下部底面作为约束边界，在同比上施加均布载荷，取内芯筒半剖图如图所示。
      分析结果内芯筒受到8MPa压力的情况下，内芯筒壁最大压力5.3MPa远小于抗拉强度620MPa，使用可靠性可以保证。筒壁孔处与钢球相互作用，所以钢球上受到的最大压力也为15.6MPa，最小压力为3.6MPa，大于弹簧对弹簧座的最大压力0.39MPa，保证能够将防喷阀球推出上止点，打入密封腔防喷阀球球座，实现防喷作业总成的正常抽吸功能。
      不压井防喷泵的结构设计简单合理，功能更加完善，安全性能可靠;通过有限元分析软件ANSYS对防喷作业总成关键部件内芯筒进行强度分析，验证了其结构设计参数的合理性，内芯筒直径小38mm，壁厚8mm，能够承受打压8MPa所产生的冲击而不会失效变形，并且它的防喷和排液功能得到了验证，能良好的配合不压井作业装备。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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