Bomba de varilla subterránea APILa varilla pulida y el acoplamiento son componentes del equipo de bombeo de varillas, que transmiten la potencia de la unidad de bombeo a la bomba de fondo de pozo.Bomba de varilla subterránea APILa columna está compuesta por decenas o cientos de bombas de varilla subsuperficiales API conectadas mediante acoplamientos. Durante el proceso de producción de petróleo, la columna de la bomba de varilla subsuperficial API está sujeta a cargas cíclicas asimétricas, y el fluido de trabajo es el fluido del pozo (petróleo crudo y agua mineral), y el fluido del pozo de muchos pozos de bombeo contiene medios corrosivos. Por lo tanto, la principal causa de falla...Bomba de varilla APIes fractura por fatiga o fractura por fatiga por corrosión. El accidente de rotura deBomba de varilla subterránea APIafectará seriamente la producción de petróleo crudo, aumentará el costo de reparación de los pozos y aumentará el costo del petróleo crudo.
1. Desarrollo deBomba de varilla API:
Para satisfacer las necesidades de extracción fuerte con bombas grandes, extracción profunda con bombas pequeñas, pozos de petróleo pesado, pozos con alto contenido de cera, pozos corrosivos y pozos inclinados, se han desarrollado muchas bombas de varilla API especiales en el país y en el extranjero, como bombas de ultra alta resistencia.Bomba de varilla API, bomba de varilla subterránea API de fibra de vidrio, bomba de varilla subterránea API hueca, bomba de varilla API continua, bomba de varilla subterránea API de calefacción eléctrica, bomba de varilla subterránea API de cable de acero y bomba de varilla subterránea API de aleación de aluminio, etc., y se han estudiado muchas piezas coincidentes de columnas de bomba de varilla subterránea API, como varilla pulida de alta resistencia de carrera larga, clip de varilla pulida sin dientes, rotador, amortiguador, caja de sellado de varilla pulida central ajustable de grafito, centralizador de acoplamiento de rodillos, dispositivo magnético anti-cera y controlador de bomba vacía, etc., que mejoran aún más la vida útil y el rango de aplicación de la bomba de varilla subterránea API.
2. Estructura y uso deBomba de varilla API:
La bomba de varilla subterránea API está conectada al encofradoBomba de varilla APIcolumna a través del acoplamiento, conectada a la unidad de bombeo a través de una varilla desnuda en la parte superior, y conectada al émbolo de la unidad de bombeo en la parte inferior, que se utiliza para transmitir el movimiento alternativo del punto de suspensión de la cabeza de burro de la unidad de bombeo de superficie a la bomba de fondo de pozo.
Las fallas en las roscas de las bombas de varillas subsuperficiales API suelen manifestarse como roturas. Sin embargo, gracias al diseño cóncavo inferior de las roscas modernas de las bombas de varillas subsuperficiales APIAPI y al uso de laminado en lugar de torneado durante su fabricación, la incidencia de estos problemas se ha reducido considerablemente.
La estructura de una bomba de varilla subterránea API común y su cabezal se muestra en la figura a continuación. El cuerpo de la varilla es una varilla sólida de acero de sección circular con cabezales recalcados en ambos extremos. El cabezal consta de una junta roscada externa, una ranura de alivio (ranura de dispersión de tensiones), un resalte de superficie de empuje, un diámetro cuadrado de llave, una brida y una zona de transición de arco. La junta roscada externa se utiliza para conectar con el acoplamiento, y el cuello cuadrado de llave se utiliza para sujetar la bomba de varilla subterránea API durante la carga y descarga de la junta de la bomba.
La norma SY/T 5029-2005 "Bomba de varilla de succión" estipula que los diámetros de varilla de las bombas de varilla subterráneas API son: 12,7 mm (1/2 pulg.), 15,9 mm (5/8 pulg.), 19,1 mm (3/4 pulg.), 22,2 mm (7/8 pulg.), 25,4 mm (1 pulg.), 28,6 mm (11/8 pulg.).
La longitud de la bomba de varilla subterránea API suele ser de 8000 mm o 7620 mm. Para ajustar la longitud de la columna de la bomba de varilla subterránea API, también existen bombas de varilla subterránea API cortas con longitudes de 410, 610, 910, 1220, 1830, 2440, 3050 y 3660 mm.
API SPEC 11B y SY/T5029-2005 dividen las bombas de varilla de subsuelo API comunes en tres grados: C, D y K. La bomba de varilla de subsuelo API de grado C se utiliza para pozos de petróleo con cargas ligeras y medianas, la bomba de varilla de subsuelo API de grado D se utiliza para pozos de petróleo con cargas medianas y pesadas, y la bomba de varilla de subsuelo API de grado K se utiliza para pozos de petróleo con cargas ligeras y medianas y condiciones corrosivas.
Las bombas de varilla de subsuelo API de grado C, grado D y grado K se fabrican en acero al carbono o acero al manganeso, acero al carbono o acero aleado, y acero aleado de níquel-molibdeno, respectivamente. Generalmente se someten a recalcado, tratamiento térmico general, laminado de roscas externas, granallado, protección con recubrimiento soluble en aceite y otros procesos para obtener cierta resistencia a la fatiga o a la corrosión.
3. Clasificación específica deBomba de varilla API:
1. Bomba de varilla API convencional:
ConvencionalBomba de varilla APIEs una varilla metálica de sección circular con recalcado en ambos extremos. La pieza de recalcado tiene una sección transversal cuadrada para conectar roscas y llaves de presión. Los diámetros de la bomba de varilla API son de 13, 16, 19, 22, 25 y 29 mm (es decir, 1/2, 5/8, 3/4, 7/8, 1 y 1 1/2 pulgadas). Las longitudes son generalmente de 7,62 m y 8 m, y la norma API estipula 7,62 m y 9,1 m.
De acuerdo con las disposiciones de la norma nacional y la norma API, la bomba de varilla API convencional se puede dividir en:
Grado CBomba de varilla API-El material es acero al carbono o acero al manganeso, como las bombas de varilla subterránea API de acero C-Mn, con una resistencia a la tracción de 620-794 MPa.
Bomba de varilla API de grado D: el material es acero al carbono o acero de aleación, como las bombas de varilla subterráneas API de acero Cr-Mo, con una resistencia a la tracción de 794 a 965 MPa.
El material de la bomba de varilla API de grado K es acero de aleación de níquel-molibdeno, bomba de varilla subterránea API de acero Figura NC-Mo o Ni-Cr, la resistencia a la tracción es de 588-794 MPa.
La bomba de varilla API de China se ha estandarizado y se ha especificado un código unificado.
2. Bomba de varilla API especial:
Además de la bomba de varilla API convencional existente, se han desarrollado algunas nuevas bombas de varilla subterráneas API, principalmente la bomba de varilla subterránea API de resistencia ultra alta, la bomba de varilla subterránea API de fibra de vidrio, la bomba de varilla subterránea API hueca y la bomba de varilla subterránea API continua.
① Bomba de varilla API de ultraalta resistencia:
En comparación con la bomba de varilla API de grado D, esta bomba de varilla subterránea API presenta un nuevo grado de resistencia con indicadores de rendimiento más altos y mayor capacidad de carga. Con una tensión mínima de 0 a 102 MPa, el valor de tensión admisible supera al de la bomba de varilla subterránea API de grado D en más de un 35 %. El método de identificación del modelo de la bomba de varilla API de ultraalta resistencia es, por ejemplo, el CYG7/8HL9140, que corresponde a una bomba de varilla subterránea API de tipo HL con un diámetro de 7/8" (22,2 mm) y una longitud de 140 mm (30 pies).
② La bomba de varilla API fabricada con acero en lugar de acero ofrece las principales ventajas de ser ligera y resistente a la corrosión. La principal desventaja es que no soporta cargas de compresión axial y su temperatura de funcionamiento generalmente no supera los 163 °C. La bomba de varilla API de FRP se identifica por el diámetro de la varilla, la temperatura máxima de funcionamiento y el nivel de la junta final, como 7/8"-93 °C-A, lo que significa que la bomba de varilla API tiene un diámetro de varilla de 7/8 pulg., una temperatura máxima de funcionamiento de 93 °C y un nivel de la junta final de A.
③ Bomba de varilla hueca API: Las principales características de la bomba de varilla hueca API para subsuelo son: su orificio interior permite el transporte de petróleo, y el petróleo pasa a través de él a un mayor caudal, lo que mejora la capacidad de transportar arena e impurezas mecánicas; puede reducir la carga máxima de la varilla pulida y el número de reparaciones del pozo; el orificio interior se utiliza para inyectar petróleo caliente, agua caliente o vapor en el fondo del pozo para reducir la viscosidad y eliminar la cera, etc. Por lo tanto, la bomba de varilla hueca API para subsuelo es particularmente adecuada para pozos de petróleo pesado, pozos que contienen arena y pozos de bombeo que requieren la inyección continua de medios.
Además de la bomba de varilla API especial mencionada anteriormente, también existen bombas de varilla subterráneas API continuas, bombas de varilla subterráneas API flexibles, bombas de varilla API de calentamiento eléctrico, bombas de varilla subterráneas API de aleación de aluminio, etc., cada una de las cuales tiene diferentes usos y características.
4. Clasificación de bombas de varilla API, varillas pulidas y roscas de acoplamiento:
Para garantizar la confiabilidad de la conexión roscada de la bomba de varilla API, la varilla pulida y el acoplamiento, evitar roturas durante la producción, generar costos de reparación del pozo y, por lo tanto, aumentar los costos del petróleo crudo, es necesario detectar las roscas para garantizar la eficiencia y la salida de producción normales.
1: Modelo de calibre (14 tipos en total)
Para probar subprocesos externos: P1, P2; P3, P4; P5, P6; P7, P8;
Para probar roscas internas: B1, B2; B3, B4; B5, B6;
2: Nombre y finalidad
2.1 Para probar roscas externas de bombas de varilla API:
(1) Calibre de tapón de calibración de extremo pasante de rosca externa de cresta truncada P7:
Este calibre representa el diámetro de paso máximo permitido de la rosca externa y se utiliza para: calibrar el calibre de anillo correspondiente P8 y el calibre de anillo de trabajo correspondiente, verificar la verticalidad de la cara final del hombro del calibre de anillo de trabajo, detectar el desgaste del calibre de anillo correspondiente y realizar pruebas de vibración.
(2) Calibre de anillo pasante con rosca externa P8:
Este calibre se combina con el calibre P7 para tapones pasantes de roscas externas. Al utilizarse como calibre de calibración, puede utilizarse para arbitraje en caso de disputas en la inspección de roscas externas.
(3) Calibre del tapón de calibración del extremo del tope de rosca externa tipo diente truncado P5:
Este calibre representa el diámetro medio mínimo permitido de la rosca externa y se utiliza para: calibrar el calibre de anillo emparejado P6 y el calibre de anillo de trabajo correspondiente, verificar el desgaste del calibre de anillo emparejado y realizar la prueba de vibración.
(4) Calibre de anillo de tope de rosca externa P6:
Este calibre se combina con el calibre P5 para tapones de rosca externa. Al utilizarse como calibre de calibración, puede utilizarse para resolver disputas en la inspección de roscas externas.
2.2 Inspección de roscas internas de bombas de varilla API (acoplamientos):
(1) Calibre de anillo de extremo pasante de rosca interna B1 (calibre de anillo de calibración):
Este calibre representa el diámetro medio mínimo admisible de la rosca interna. Sirve para inspeccionar el calibre del tapón de rosca interna del extremo pasante B2 y el calibre del tapón de trabajo correspondiente, así como para inspeccionar la verticalidad de la cara del extremo del hombro del calibre del tapón de trabajo.
(2) Calibre de tapón de extremo pasante con rosca interna B2:
El calibre de rosca interna a través del tapón del extremo B2 se utiliza para inspeccionar el acoplamiento de varilla pulida y el acoplamiento reductor, pero no puede inspeccionar su conicidad de 9°.
Este calibre se combina con el calibre B1 para roscas internas a través del anillo terminal. Al utilizarse como calibre de calibración, puede utilizarse para arbitraje en caso de disputas en la inspección de roscas externas.
(3) Calibre de anillo cónico de rosca interna B3 (calibre de anillo para verificar el ajuste de la superficie cónica)
El anillo cónico de rosca interna, calibres de tapón B3 y B4 se utilizan para acoplamientos de varillas pulidas y reductores, no para acoplamientos de bombas de varillas API.
Este calibre representa la conicidad básica de la rosca interna y se puede utilizar como calibre estándar para determinar la distancia entre el calibre del tapón emparejado B4 y la cara final del calibre del tapón de trabajo correspondiente.
(4) Calibre de tapón cónico de rosca interna B4:
El calibre de tapón cónico de rosca interna B4 y el calibre de anillo B3 se utilizan para acoplamientos y reductores de varillas pulidas, no para acoplamientos de bombas de varillas API.
(5) Calibre de anillo de tope de rosca interna B5 (calibre de anillo de verificación)
Este calibre representa el diámetro medio máximo admisible de la rosca interna. Se utiliza para verificar el calibre de tapón B6 y el calibre de tapón de trabajo correspondiente, la bomba de varilla API, la varilla pulida y el reductor.
(6) Calibre de tapón de rosca interna B6: Este calibre se combina con el calibre de anillo de tope de rosca interna B5. Al utilizarse como calibre de calibración, puede utilizarse para arbitraje en caso de disputas en la inspección de roscas internas.
2.3 Para la inspección de uniones de rosca externa de varillas pulidas:
(1) Calibre de tapón de calibración de extremo pasante de rosca externa P1: este calibre representa el diámetro medio máximo permitido de la rosca externa y se utiliza para: calibrar el calibre de anillo emparejado P2 y el calibre de anillo de trabajo correspondiente, verificar la verticalidad de la cara del extremo del hombro del calibre de trabajo, detectar el desgaste del calibre de anillo emparejado y realizar una prueba de vibración.
(2) Calibre de anillo pasante para rosca externa P2: Este calibre no permite comprobar la conicidad de 9°. Se combina con el calibre de tapón para rosca externa P1. Al utilizarse como calibre de calibración, puede utilizarse para arbitraje en caso de disputas en la inspección de roscas externas.
(3) Calibre de tapón cónico de rosca externa P3 (calibre de tapón para verificar el ajuste de la superficie cónica)
Este calibre representa la conicidad básica de la rosca exterior. Se puede utilizar como calibre estándar para determinar la distancia entre el calibre de conicidad de rosca exterior P4 y la cara final del calibre de trabajo correspondiente (cuando se utiliza P4 como calibre de trabajo, se puede comparar con el calibre de calibración P4).
(4) Calibre de anillo cónico de rosca externa P4:
Este calibre se combina con el calibre de tapón cónico para roscas externas P-3. Al utilizarse como calibre de calibración, puede utilizarse para arbitraje en caso de disputas en la inspección de roscas externas.
(5) Calibre de tapón de calibración de tope de rosca externa tipo diente truncado P5
Este calibre representa el diámetro medio mínimo permitido de la rosca externa y se utiliza para: calibrar el calibre de anillo emparejado P6 y el calibre de anillo de trabajo correspondiente, verificar el desgaste del calibre de anillo emparejado y realizar una prueba de vibración.
(6) Calibre de anillo de tope de rosca externa P6:
Este calibre se combina con el calibre P5 para tapones de rosca externa. Al utilizarse como calibre de calibración, puede utilizarse para arbitraje en caso de disputas en la inspección de roscas externas.
Nota: De la introducción anterior a los tipos de calibre, podemos ver que el calibre de tapón de calibración de tope de rosca externa tipo diente truncado P5. Tanto los calibres de tapón como los calibres de anillo de tope de rosca externa P6 se pueden usar para la inspección de rosca externa de varillas pulidas y bombas de varillas API.
Los detalles de los calibres de bomba de varilla API, varilla pulida y rosca de acoplamiento son los siguientes:
1. Calibre de anillo en T con rosca externa P8.
2. Calibre de anillo de extremo Z con rosca externa P6 (se utiliza para inspeccionar juntas de rosca externa de bomba de varilla API y varilla pulida)
3. Calibre de tapón de calibración en T con rosca externa superior truncada P7.
4. Calibre del tapón de calibración del extremo Z con rosca externa superior truncada P5.
5. Calibre de tapón de extremo en T con rosca interna B2 (se utiliza para inspeccionar las juntas de rosca interna de bombas de varilla API, varillas pulidas y acoplamientos reductores)
6. Calibre de tapón de extremo Z con rosca interna B6 (se utiliza para inspeccionar las juntas de rosca interna de bombas de varilla API, varillas pulidas y acoplamientos reductores)
7. Calibre de anillo en T para rosca interna B1 (calibre de anillo de verificación)
8. Calibre de anillo de extremo Z de rosca interna B5 (calibre de anillo de verificación)
9. Calibre de anillo cónico de rosca interna B3 (calibre de anillo correspondiente)
10. Calibre de tapón cónico de rosca interna B4 (se utiliza para inspeccionar las juntas de rosca interna de la varilla pulida y el acoplamiento reductor)
11. Calibre de anillo cónico de rosca externa P4 (se utiliza para inspeccionar las juntas de rosca externa de varillas pulidas)
12. Calibre de tapón cónico de extremo en T con rosca externa P3 (calibre de tapón correspondiente)
13. Calibre de anillo en T con rosca externa P2 (se utiliza para inspeccionar las juntas de rosca externa de varillas pulidas)
Calibre de tapón de calibración de extremo en T con rosca externa superior truncada 14.P1
Inspección de calibres de varillas subterráneas API que se utilizarán para la bomba:
P8 (T): Calibre de rosca macho a través del anillo del extremo.
P6 (Z): Calibre de anillo de tope de rosca macho.
B2 (T): Calibre de tapón de extremo pasante con rosca hembra.
B6 (Z): Calibre de tapón de tope de rosca hembra.
Calibres de trabajo que se utilizarán para la inspección de varillas pulidas:
P2 (T): Calibre de anillo de extremo a rosca macho.
P6 (Z): Calibre de anillo de tope de rosca macho.
P4 (cono): Calibre de anillo cónico para rosca macho.
B2 (T): Calibre de tapón de extremo pasante con rosca hembra.
B6 (Z): Calibre de tapón de tope de rosca hembra.
B4 (cono): Calibre de tapón cónico con rosca hembra.
Bueno, eso es todo por este número. Seguiremos compartiendo más estándares y pautas de uso para equipos de bombeo de petróleo en el futuro, ¡así que estén atentos!