En el mundo subterráneo de la extracción de petróleo,Bomba de varilla de succión estándar API Es como un minero subterráneo incansable, que extrae petróleo crudo de las capas profundas a la superficie día y noche. ¿Cómo funciona este equipo aparentemente misterioso? ¿Qué habilidades especiales posee para adaptarse a diferentes entornos de extracción? Hoy desvelaremos el velo técnico de...Bomba de varilla de succión estándar API.
1. Principio de funcionamiento básico de la bomba de varilla de succión estándar API:
1. El secreto de la extracción de petróleo en movimiento alternativo:
El principio de funcionamiento deBomba de varilla de succión estándar API Es esencialmente una forma especial de bomba reciprocante, cuyos componentes principales incluyen el cuerpo de la bomba, el émbolo, la válvula de entrada y la válvula de salida de aceite. Cuando la columna de la varilla de succión impulsa el émbolo para que se mueva alternativamente en el cuerpo de la bomba, se inicia una sutil conversión de energía.
En la etapa de succión, el émbolo se mueve hacia arriba, el volumen de la cámara de bombeo aumenta para formar una presión negativa. La válvula de salida de petróleo se cierra, la válvula de entrada se abre y el petróleo crudo es succionado hacia la cámara de bombeo por la presión descendente. Este proceso es como beber una bebida con una pajita, y la presión negativa es la fuerza impulsora clave.
Durante la carrera descendente (etapa de descarga), el émbolo se mueve hacia abajo, la presión en la cámara de la bomba aumenta, la válvula de entrada se cierra, la válvula de salida se abre y el petróleo crudo es extraído de la cámara de la bomba y elevado al suelo a través de la tubería. Todo el proceso es similar al de una bomba de aire, y el transporte de fluidos se logra mediante cambios de volumen.
2. Factores clave que afectan la eficiencia de la bomba de varilla de succión estándar API:
En condiciones ideales, el volumen de líquido descargado por el émbolo delBomba de varilla de succión estándar API cada vez que se mueve alternativamente es igual al volumen cedido por el émbolo, pero en la producción real, la eficiencia de la bomba (salida real / salida teórica) está restringida por múltiples factores:
La acción alternada de la expansión y contracción elástica de la carga de la columna de líquido de la varilla y la tubería hace que la varilla de succión y la tubería se expandan y contraigan como un resorte, lo que resulta en una carrera del émbolo menor que la de la varilla desnuda. Por ejemplo, esta pérdida de elasticidad en pozos profundos puede reducir la eficiencia de la bomba entre un 10 % y un 20 %.
Influencia del gas y el llenado. Cuando el contenido de gas en el fluido del pozo es alto, la compresión y expansión del gas en la bomba provocará un bloqueo de gas, impidiendo que la válvula se abra y cierre correctamente. Si la capa de petróleo no recibe suficiente fluido, la cámara de la bomba no podrá absorber suficiente y la eficiencia se verá reducida.
Problema de fugas. La separación entre el émbolo y el cuerpo de la bomba, el sellado deficiente de la válvula, etc., pueden provocar fugas de fluido del pozo. La tasa de fugas de una bomba nueva es de aproximadamente un 5% a un 10%, mientras que la de una bomba muy desgastada puede superar el 30%.
3. Estrategias prácticas para mejorar la eficiencia de la bomba:
En respuesta a los desafíos mencionados, los ingenieros de yacimientos petrolíferos han resumido un conjunto de combinaciones que mejoran la eficiencia:
Optimice los parámetros de trabajo. Los pozos de petróleo pesado utilizan el modo de carrera larga y carrera corta para reducir el impacto del gas; en pozos con pulverización y bombeo continuos, se utiliza la carrera larga y el bombeo rápido para mejorar la pulverización inducida.
Mejore la estructura del equipo. Utilice anclajes para fijar las tuberías y reducir las pérdidas elásticas por expansión y contracción; utilice anclajes antigas para separar el gas y aumentar el grado de llenado de la cámara de la bomba.
Mejora del material. La superficie del émbolo está cromada o soldada por pulverización, y el cuerpo de la bomba está fabricado con una aleación resistente al desgaste para prolongar la vida útil del equipo y reducir las fugas.
2. Genealogía de la bomba de varilla de succión estándar API: Tipo y estructura:
1. Bomba de tubo vs. bomba de varilla:
La bomba tubular tiene una estructura simple, es económica, tiene un gran diámetro y un alto desplazamiento, ideal para pozos poco profundos de alto rendimiento. Sin embargo, para inspeccionar la bomba es necesario extraer la tubería de petróleo, lo que implica una gran carga de trabajo.
La bomba de varilla se introduce en el pozo con la varilla de succión. No es necesario extraer la tubería de petróleo para inspeccionarla. Es adecuada para pozos profundos y pozos petrolíferos que requieren reparaciones frecuentes, y se puede considerar una ingeniería flexible. Sin embargo, el diámetro de la bomba está limitado por la tubería de petróleo y el desplazamiento es relativamente pequeño.
2. Bomba de émbolo con sellado suave: expertos en sellado para entornos especiales
A diferencia de las bombas de émbolo metálicas, las bombas de émbolo con sello blando están fabricadas con caucho o nailon resistente al aceite y otros materiales para fabricar copas de cuero, anillos de sellado y otros componentes, y se basan en la diferencia de presión para expandir el sello y formar un sello eficaz. Este tipo de bomba es adecuada para pozos petrolíferos con poca arena y temperaturas inferiores a 82 °C, y se utiliza ampliamente en pozos poco profundos y de profundidad media.
3. Bomba de varilla de succión combinada estándar API:
El cuerpo de la bomba está compuesto por docenas de mangas cortas colocadas en el tubo exterior. Ofrece las ventajas de una alta eficiencia de bombeo, carrera larga, peso ligero y una carga y descarga convenientes. Es especialmente adecuado para el transporte a larga distancia y condiciones complejas de pozos. Constituye una dirección importante para el desarrollo de...Bomba de varilla de succión estándar API en el futuro.
3. Equipo auxiliar de fondo de pozo:
1. Anclaje de tubería:
Las tuberías sin anclar causarán daños por fatiga, deformación por flexión y otros problemas debido a la acción alterna de la carga de la columna de líquido. El anclaje de tuberías fija la tubería mediante medios mecánicos o hidráulicos, reduce la deformación elástica y el desgaste de las roscas, y mejora la eficiencia de la bomba entre un 10 % y un 15 %.
2. Ancla de aire y ancla de arena:
El ancla de aire utiliza la diferencia de densidad de petróleo y gas para separar el gas a través del deslizamiento, efectos centrífugos, etc., reduce el gas que ingresa a la bomba y la eficiencia de separación de gas puede alcanzar el 60% -80%.
El ancla de arena utiliza la diferencia en la densidad del líquido y la arena para separar las partículas de arena en el flujo giratorio y hundirse en el tubo de escape para proteger la bomba del desgaste por arena.
3. Drenador de aceite: El drenador de aceite instalado encima de la bomba abre el orificio de drenaje de aceite durante la reparación del pozo para drenar el líquido en la tubería de aceite hacia el pozo, evitando el desbordamiento del fluido del pozo al levantar la tubería y garantizando la seguridad de la operación.
El desarrollo del campo petrolífero ha entrado en las etapas intermedia y final, y las condiciones del yacimiento se han complicado.Bomba de varilla de succión estándar API se está desarrollando hacia la inteligencia, la eficiencia y la multifuncionalidad:
1. El monitoreo inteligente implanta sensores para monitorear el estado de la bomba en tiempo real y realizar diagnósticos y optimización remotos a través de la tecnología de Internet de las cosas.
2. El material adopta nuevos materiales como nano-recubrimiento y aleación súper resistente al desgaste para mejorar aún más la vida útil del equipo.
3. El diseño integrado integra elBomba de varilla de succión estándar API con anclajes de aire, anclajes de arena, etc. para lograr la integración división minera-descargada y mejorar la eficiencia minera.
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