En la extracción de petróleo, los métodos de elevación manual son esenciales. Entre ellos, las bombas de varilla son un método común y eficiente para bombear petróleo. Este artículo analizará en profundidad su principio, el análisis de rendimiento y cómo elegir el dispositivo de bombeo adecuado.bombeo con bomba de varillasistema.
1. Introducción abombeo con bomba de varilla：
Bombeo con bomba de varillaEl bombeo por haz, también conocido como "bombeo de haz", proporciona energía mecánica para elevar el crudo desde el fondo del tanque hasta el suelo. Este método se caracteriza por su alta eficiencia, simplicidad y fácil operación por parte del personal in situ. Permite bombear pozos petrolíferos a presiones extremadamente bajas, maximizando así la producción de crudo. Además, es adecuado para pozos pequeños, terminaciones multicapa y la extracción de crudo de alta temperatura y alta viscosidad. Asimismo, el sistema puede transferirse a otros pozos a un menor costo.
Sin embargo, el bombeo de vigas también presenta algunas desventajas. Por ejemplo, se genera fricción excesiva en la fusión por flexión o en oblicuidad, es sensible a los sólidos, es menos eficiente en la fusión de petróleo con gas, la capacidad de carga de la varilla de bombeo seca es limitada, la profundidad de extracción es limitada y el equipo es relativamente grande en operaciones offshore. No obstante, también existen algunas tendencias de desarrollo en el bombeo de vigas, incluyendo controladores de evacuación mejorados, mejor tecnología de separación de gases, bombas para el procesamiento de gas y el uso de diagramas de fondo paralelo y de tierra para mejoras.
2. Composición del sistema de bombeo:
Elbombeo con bomba de varillaEl sistema consta de un dispositivo de bombeo de petróleo en tierra y una bomba de émbolo sumergida en el fluido de producción del pozo. La fuente de energía puede ser un motor eléctrico o un motor de combustión interna. El método moderno consiste en equipar cada pozo con un motor eléctrico independiente. Entre ellos, los motores eléctricos son los más populares por su fácil control automático.
La potencia se transmite al eje de entrada del reductor mediante la transmisión por correa trapezoidal, y el eje de salida acciona el brazo de manivela a menor velocidad (aproximadamente de 4 a 40 rpm, dependiendo de las características del pozo petrolífero y la naturaleza del fluido). El movimiento de rotación del brazo de manivela se convierte en movimiento alternativo mediante la biela y la viga de desplazamiento. El cabezal de bombeo y el dispositivo de cable de suspensión garantizan que la tensión ascendente de la columna de la varilla de bombeo se mantenga siempre vertical, evitando así el desgaste innecesario del sello.
3. Principio de funcionamiento detallado:
3.1 El proceso de funcionamiento de la bomba de émbolo:
La bomba de émbolo es uno de los componentes principales de todo el sistema. Su principio de funcionamiento es el siguiente: al girar el brazo de manivela, el movimiento rotatorio se convierte en un movimiento alternativo lineal mediante la biela y la viga de desplazamiento. La columna de la varilla de succión se mueve hacia arriba y hacia abajo con este movimiento alternativo, impulsando el émbolo de la bomba de émbolo de fondo de pozo. Durante el proceso aguas arriba del émbolo, el líquido subterráneo es succionado hacia la cámara de la bomba de émbolo, y cuando el émbolo está aguas abajo, el líquido se comprime y se descarga a través de una válvula de retención al sistema de tuberías subterráneas. Este movimiento alternativo permite que el líquido se extraiga continuamente del fondo del pozo y llegue finalmente al depósito subterráneo.
3.2 Mecanismo de transmisión de potencia:
El mecanismo de transmisión de potencia es la clave para garantizar el funcionamiento estable de todo el sistema. En circunstancias normales, la potencia proporcionada por el motor eléctrico o el motor de combustión interna se transmite al reductor de engranajes a través de la transmisión por correa trapezoidal. La función del reductor de engranajes es reducir la velocidad y aumentar el par, de modo que el brazo de la manivela pueda funcionar sin problemas a una velocidad más baja. El movimiento de rotación del brazo de la manivela se transmite a la columna de la varilla de bombeo a través de la biela y la viga de desplazamiento, que a su vez impulsa la bomba de émbolo de fondo de pozo para que funcione. En este proceso, la coordinación y cooperación entre cada componente es esencial, y los problemas en cualquier enlace pueden provocar la falla de todo el sistema.
4. Consideraciones sobre el rendimiento y la aplicación:
En aplicaciones prácticas, la eficiencia de labombeo con bomba de varillaEl sistema se ve afectado por diversos factores. La profundidad y el ángulo de inclinación del pozo son las principales limitaciones. Aumentan la resistencia a la fricción y la tensión de la varilla de bombeo, especialmente en pozos con gran pendiente. El problema es más evidente. Las propiedades del fluido, como la viscosidad del crudo, el contenido de gas y el contenido de partículas sólidas, también afectan significativamente la eficiencia de la bomba. Por ejemplo, los pozos petrolíferos con alto contenido de gas son propensos a la formación de bolsas de aire, lo que reduce el desplazamiento efectivo. Además, el mantenimiento diario del equipo es fundamental para garantizar la operación estable a largo plazo del sistema y mantener una alta eficiencia. Desde un punto de vista económico, la elección de este sistema requiere un equilibrio entre la inversión inicial en equipos y los costos de operación y mantenimiento a largo plazo. Si bien la inversión inicial en el motor puede ser ligeramente superior, su alto grado de automatización y sus bajos costos operativos suelen hacerlo más competitivo en operaciones a largo plazo. Competitivo. El potencial de mejora del rendimiento y la adaptabilidad a las condiciones específicas del yacimiento también son consideraciones importantes en la selección.
5. Puntos de selección y dirección de desarrollo:
Elegir la unidad de bombeo adecuada para un pozo petrolero en particular es un proceso de ingeniería de sistemas. Primero, debemos comprender completamente las condiciones geológicas del pozo, incluyendo parámetros clave como la profundidad, el diámetro y la permeabilidad del yacimiento. Además, debemos considerar las propiedades del fluido minero, como la viscosidad del crudo, el contenido de gas, el contenido de humedad y el contenido de arena, y seleccionar materiales con la resistencia a la corrosión y al desgaste correspondientes, así como el diseño estructural del equipo. El entorno operativo (como tierra, mar y zonas remotas) también presenta requisitos específicos en cuanto a tamaño, peso y resistencia al viento y al oleaje del equipo. Elegir proveedores confiables y brindar un soporte técnico y un servicio posventa impecables también es indispensable.