El bombeo con varillas de bombeo es el método de elevación artificial más común tanto a nivel nacional como internacional:
Venezuela: 70% de los pozos petroleros se bombean mediante bombas de varilla.
Estados Unidos: el 85% de los pozos de petróleo se bombean mediante bombas de varilla.
Rusia: más del 55% de los pozos de petróleo se bombean mediante bombas de varilla.
China: Más del 80% de los pozos petroleros utilizanbombas de varilla de succión, representando el 75% de la producción total de petróleo. Las bombas de varilla desempeñan un papel crucial en la extracción de petróleo de mi país.
Las unidades de bombeo de varillas para pozos profundos son el principal equipo de superficie para la producción de petróleo. Convierten la energía eléctrica en energía mecánica e incluyen dos tipos: unidades de bombeo de vigas y unidades de bombeo sin vigas. I. Componentes de las unidades de bombeo de varillas:
Unidad de bombeo de viga:
Principio de funcionamiento: El reductor de correa convierte la rotación de alta velocidad del motor eléctrico en la rotación de baja velocidad del cigüeñal, que luego se convierte en el movimiento alternativo de la barra de suspensión mediante un enlace de cuatro barras, que impulsa la sarta de varillas de succión de fondo de pozo y labomba de varilla de succiónpara lograr el propósito de bombeo.
Componentes estructurales: Mecanismo de biela-manivela, reductor, equipo de potencia y dispositivos auxiliares.
Viga transversal: es el componente intermedio que conecta la biela y la viga móvil, impulsando esta última en un movimiento oscilante.
Viga de marcha: La viga de marcha está montada sobre un soporte, conectado al cabezal en el extremo delantero y a la viga transversal en el extremo trasero a través de un cojinete de cola.
Peso de equilibrio: ayuda al motor a realizar su trabajo y reduce la diferencia de carga entre las carreras superior e inferior del motor.
Cabeza de burro: convierte el movimiento circular alternativo del extremo frontal de la viga móvil en el movimiento alternativo vertical de la sarta de varillas de bombeo, al tiempo que garantiza que la varilla de bombeo esté siempre alineada con el centro del cabezal del pozo durante el bombeo, soportando diversas cargas de fondo de pozo.
Clasificación de las unidades de bombeo de viga móvil:
Según su tipo estructural, se dividen en: convencional, sin contraste, de montaje frontal y de pozo inclinado. Según el método de balanceo, se dividen en: balanceado mecánico, balanceado por gas e hidráulico. Según la estructura de la cabeza de burro, se dividen en: de giro superior, de giro lateral, rotatorio, suspendido y de doble cabeza de burro.
Según el tipo de reductor, se dividen en de engranajes, de cadena y de correa. Según el método de accionamiento, se dividen en accionados por motor eléctrico y por motor de combustión interna.
Unidades de bombeo sin viga:
La característica más importante de las unidades de bombeo con viga móvil es su alta confiabilidad, pero su longitud de carrera es limitada por dos razones:
1) La carrera de una unidad de bombeo de viga móvil se incrementa al aumentar el radio de rotación de la manivela. Aumentar la carrera de una unidad de bombeo requiere aumentar sus dimensiones geométricas y su peso, lo que conlleva mayores costos de producción y menor eficiencia económica.
2) El varillaje de cuatro barras de una unidad de bombeo de vigas determina la irregularidad del movimiento del punto de suspensión. Aumentar la carrera empeora aún más la estabilidad del sistema, limitando así la longitud de la carrera de la unidad de bombeo de vigas.
Las unidades de bombeo sin viga, que no se ven limitadas por el varillaje de cuatro barras, tienen la ventaja de una carrera larga. En los últimos años, mi país ha desarrollado y utilizado sucesivamente unidades de bombeo frontales, unidades de bombeo de cadena, unidades de bombeo hidráulicas y unidades de bombeo con compensación de gas, siendo las unidades de bombeo de cadena las más representativas en la actualidad.
Bomba de varilla de succión: requisitos generales
1) Estructura simple, alta resistencia, buena calidad y sellado confiable de conexiones.
2) Buena resistencia al desgaste y a la corrosión de los materiales de fabricación, lo que resulta en una larga vida útil.
3) Las especificaciones y tipos pueden satisfacer las necesidades de volumen de drenaje de pozos de petróleo, con una fuerte adaptabilidad.
4) La estructura debe considerar la prevención de arena y gas e incluir el equipo auxiliar necesario.
5) Fácil de operar. Componentes principales: Cilindro de la bomba, émbolo y válvula de descarga.
Y una válvula estacionaria (válvula de succión).
Clasificación: Según la forma debomba de varilla de succiónse fija en el tubo.
Se puede dividir en bombas tubulares y bombas de varilla.
Desplazamiento de la bomba: El proceso de trabajo de unabomba de varilla de succiónConsta de tres etapas básicas: el émbolo desplaza el volumen dentro de la bomba, permitiendo que el líquido entre en la bomba, y descarga el líquido del pozo.
Idealmente, el volumen de líquido que entra y sale en una carrera del pistón es igual al volumen desplazado por el émbolo:
V=fpS. El desplazamiento por minuto es: Vm=fpSN.
Herramientas auxiliares:
Centralizador de varilla de bombeo: Se utiliza en pozos desviados y pozos en racimo para centrar la varilla de bombeo en la tubería, evitando el contacto directo con la tubería y reduciendo el desgaste, la vibración y la flexión de la varilla de bombeo.
También se incluyen amortiguadores de vibraciones para reducir la vibración de la varilla de succión y dispositivos anti-aflojamiento para evitar que el acoplamiento de la varilla de succión se afloje.
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