Bomba de haste subsuperficial API, haste polida e acoplamento são componentes do equipamento de bombeamento de haste, que transmitem a potência da unidade de bombeamento para a bomba de fundo de poço.Bomba de haste subsuperficial APIA coluna é composta por dezenas ou centenas de bombas de haste subsuperficial API conectadas por acoplamentos. Durante o processo de produção de petróleo, a coluna da bomba de haste subsuperficial API é submetida a cargas cíclicas assimétricas, e o fluido de trabalho é fluido de poço (petróleo bruto e água mineral), e o fluido de poço de muitos poços de bombeamento contém meios corrosivos. Portanto, a principal forma de falha deBomba de haste APIé fratura por fadiga ou fratura por fadiga por corrosão. O acidente de quebra deBomba de haste subsuperficial APIafetará seriamente a produção de petróleo bruto, aumentará o custo do reparo de poços e aumentará o custo do petróleo bruto.
1. Desenvolvimento deBomba de haste API:
Para atender às necessidades de grande extração de bomba forte, pequena extração profunda de bomba, poços de óleo pesado, poços de alto teor de cera, poços corrosivos e poços inclinados, muitas bombas de haste API especiais foram desenvolvidas no país e no exterior, como ultra-alta resistênciaBomba de haste API, bomba de haste subterrânea API de fibra de vidro, bomba de haste subterrânea API oca, bomba de haste API contínua, bomba de haste subterrânea API de aquecimento elétrico, bomba de haste subterrânea API de cabo de aço e bomba de haste subterrânea API de liga de alumínio, etc., e muitas peças correspondentes de colunas de bomba de haste subterrânea API foram estudadas, como haste polida de alta resistência e curso longo, clipe de haste polida sem dentes, rotador, amortecedor, caixa de vedação de haste polida central ajustável de grafite, centralizador de acoplamento de rolo, dispositivo anticera magnético e controlador de bomba vazia, etc., que melhoram ainda mais a vida útil e a faixa de aplicação da bomba de haste subterrânea API.
2. Estrutura e utilização deBomba de haste API:
A bomba de haste subterrânea API é conectada para formarBomba de haste APIcoluna por meio de acoplamento, conectada à unidade de bombeamento por meio de haste nua na parte superior e conectada ao êmbolo da unidade de bombeamento na parte inferior, que é usada para transmitir o movimento alternativo do ponto de suspensão da cabeça de burro da unidade de bombeamento de superfície para a bomba de fundo de poço.
A falha na rosca da bomba de haste subsuperficial API frequentemente se manifesta como quebra da rosca. No entanto, devido ao design de concavidade inferior da rosca moderna da bomba de haste subsuperficial API e ao uso de laminação em vez de torneamento na fabricação da rosca, a ocorrência de tais problemas foi bastante reduzida.
A estrutura de uma bomba de haste subterrânea API comum e sua cabeça de haste são mostradas na figura abaixo. O corpo da haste é uma haste de aço sólida de seção transversal circular com cabeças de haste recuadas em ambas as extremidades. A cabeça da haste consiste em uma junta roscada externa, uma ranhura de alívio (ranhura de dispersão de tensão), um ressalto de superfície de empuxo, um diâmetro quadrado de chave, um flange e uma zona de transição de arco. A junta roscada externa é usada para conectar ao acoplamento, e o pescoço quadrado de chave é usado para fixar a bomba de haste subterrânea API durante o carregamento e descarregamento da junta da bomba de haste subterrânea API.
SY/T 5029-2005 "Bomba de haste de sucção" estipula que os diâmetros de haste das bombas de haste subterrâneas API são: 12,7 mm (1/2 pol.), 15,9 mm (5/8 pol.), 19,1 mm (3/4 pol.), 22,2 mm (7/8 pol.), 25,4 mm (1 pol.), 28,6 mm (11/8 pol.).
O comprimento da bomba de haste subsuperficial API é geralmente de 8000 mm ou 7620 mm. Para ajustar o comprimento da coluna da bomba de haste subsuperficial API, também existem bombas de haste subsuperficial API curtas com comprimentos de 410, 610, 910, 1220, 1830, 2440, 3050 e 3660 mm.
API SPEC 11B "Sucker rod pump" e SY/T5029-2005 dividem as bombas de haste subterrâneas API comuns em três graus: C, D e K. A bomba de haste subterrânea API grau C é usada para poços de petróleo com cargas leves e médias, a bomba de haste subterrânea API grau D é usada para poços de petróleo com cargas médias e pesadas, e a bomba de haste subterrânea API grau K é usada para poços de petróleo com cargas leves e médias e condições corrosivas.
As bombas de haste subsuperfície API grau C, grau D e grau K são fabricadas em aço carbono ou aço manganês, aço carbono ou aço-liga e aço-liga de níquel-molibdênio, respectivamente. Geralmente, são submetidas a recalque, tratamento térmico geral, laminação de roscas externas, jateamento, proteção com revestimento solúvel em óleo e outros processos para obter resistência à fadiga ou à corrosão.
3. Classificação específica deBomba de haste API:
1. Bomba de haste API convencional:
ConvencionalBomba de haste APIÉ uma haste metálica com seção transversal circular e recalque em ambas as extremidades. A parte recalque possui seção transversal quadrada para conexão de roscas e chaves de encaixe. Os diâmetros da bomba de haste API são 13, 16, 19, 22, 25 e 29 mm (ou seja, 1/2, 5/8, 3/4, 7/8, 1 e 1 1/2 pol.). Os comprimentos são geralmente de 7,62 m e 8 m, e o padrão API estipula 7,62 m e 9,1 m.
De acordo com as disposições do padrão nacional e do padrão API, a bomba de haste API convencional pode ser dividida em:
Grau CBomba de haste API- o material é aço carbono ou aço manganês, como bombas de haste subterrânea de aço C-Mn API, com resistência à tração de 620-794 MPa.
Bomba de haste API de grau D - o material é aço carbono ou aço de liga, como bombas de haste subterrânea API de aço Cr-Mo, com resistência à tração de 794-965 MPa.
O material da bomba de haste API de grau K é aço de liga de níquel-molibdênio, bomba de haste de subsuperfície API de aço NC-Mo ou Ni-Cr, a resistência à tração é de 588-794 MPa.
A bomba de haste API da China foi padronizada e um código unificado foi especificado.
2. Bomba de haste API especial:
Além da bomba de haste API convencional existente, algumas novas bombas de haste subsuperficial API foram desenvolvidas, principalmente bombas de haste subsuperficial API de ultra-alta resistência, bombas de haste subsuperficial API de fibra de vidro, bombas de haste subsuperficial API ocas e bombas de haste subsuperficial API contínuas.
① Bomba de haste API de ultra-alta resistência:
Comparada com a bomba de haste API de grau D, esta bomba de haste subsuperficial API é uma nova classe de resistência com indicadores de desempenho e capacidade de carga mais elevados. Quando a tensão mínima é de 0-102 MPa, o valor de tensão admissível excede a bomba de haste subsuperficial API de grau D em mais de 35%. O método de identificação do modelo de bomba de haste API de ultra-alta resistência é: como CYG7/8HL9140, que significa bomba de haste subsuperficial API tipo HL com diâmetro de 7/8" (22,2 mm) e comprimento de 140 mm (30 pés).
2. Bomba de haste API feita de aço em vez de aço, que tem como principais vantagens o peso leve e a alta resistência à corrosão. A principal desvantagem é que ela não suporta carga de compressão axial e a temperatura de operação geralmente não pode exceder 163°C. Bombas de haste API de PRFV são indicadas pelo diâmetro da haste, temperatura máxima de operação e nível de junta final, como 7/8"-93°C-A, o que significa uma bomba de haste API com diâmetro de haste de 7/8 pol., temperatura máxima de operação de 93°C e nível de junta final de A.
3 Bomba de haste API oca: As principais características da bomba de haste subsuperficial API oca são: seu furo interno pode transportar óleo, e o óleo passa por uma vazão maior, o que melhora a capacidade de transportar areia e impurezas mecânicas; pode reduzir a carga máxima da haste polida e reduzir o número de reparos do poço; o furo interno é usado para injetar óleo quente, água quente ou vapor no fundo do poço para reduzir a viscosidade e remover cera, etc. Portanto, a bomba de haste subsuperficial API oca é particularmente adequada para poços de petróleo pesado, poços contendo areia e poços de bombeamento que exigem injeção contínua de meio.
Além da bomba de haste API especial mencionada acima, há também bomba de haste subterrânea API contínua, bomba de haste subterrânea API flexível, bomba de haste API de aquecimento elétrico, bomba de haste subterrânea API de liga de alumínio, etc., cada uma com diferentes usos e características.
4. Classificação da bomba de haste API, haste polida e roscas de acoplamento:
Para garantir a confiabilidade da conexão roscada da bomba de haste API, haste polida e acoplamento, evitar quebras durante a produção, gerar custos de reparo de poços e, assim, aumentar os custos do petróleo bruto, é necessário detectar as roscas para garantir a eficiência e a saída normais da produção.
1: Modelo de calibre (14 tipos no total)
Para testar roscas externas: P1, P2; P3, P4; P5, P6; P7, P8;
Para testar roscas internas: B1, B2; B3, B4; B5, B6;
2: Nome e finalidade
2.1 Para testar roscas externas de bombas de haste API:
(1) Plugue de calibração de rosca externa com crista truncada P7:
Este medidor representa o diâmetro de passo máximo permitido da rosca externa e é usado para: calibrar o anel calibrador P8 correspondente e o anel calibrador de trabalho correspondente, verificar a verticalidade da face final do ombro do anel calibrador de trabalho, detectar o desgaste do anel calibrador correspondente e testar a vibração.
(2) Anel calibrador de rosca externa P8:
Este medidor é pareado com o medidor de rosca externa P7. Quando usado como medidor de calibração, pode ser usado para arbitragem em caso de disputa na inspeção de rosca externa.
(3) Plugue de calibração de extremidade de parada de rosca externa tipo dente truncado P5:
Este medidor representa o diâmetro médio mínimo permitido da rosca externa e é usado para: calibrar o anel calibrador pareado P6 e o anel calibrador de trabalho correspondente, verificar o desgaste do anel calibrador pareado e realizar o teste de vibração.
(4) Anel de medição da extremidade do batente de rosca externa P6:
Este medidor é pareado com o medidor de tampão de extremidade de rosca externa P5. Quando usado como medidor de calibração, pode ser usado para arbitragem de disputas em inspeção de roscas externas.
2.2 Inspeção das roscas internas da bomba de haste API (acoplamentos):
(1) B1 rosca interna através do anel de calibração (anel de calibração):
Este medidor representa o diâmetro médio mínimo permitido da rosca interna. É usado para inspecionar o medidor B2 do plugue de rosca interna passante e o medidor do plugue de trabalho correspondente, e também pode ser usado para inspecionar a verticalidade da face da extremidade do ombro do medidor do plugue de trabalho.
(2) B2 bitola de rosca interna através do plugue final:
A rosca interna através do medidor de plugue final B2 é usada para inspecionar o acoplamento da haste polida e o acoplamento de redução, mas não pode inspecionar seu cone de 9°.
Este medidor é pareado com a rosca interna através do anel de calibração B1. Quando usado como medidor de calibração, pode ser usado para arbitragem em caso de disputa na inspeção da rosca externa.
(3) Anel cônico de rosca interna B3 (anel cônico para verificar o ajuste da superfície cônica)
O anel cônico com rosca interna e os calibres de plugue B3 e B4 são usados para acoplamentos de haste polida e redutores, não para acoplamentos de bomba de haste API.
Este medidor representa a conicidade básica da rosca interna e pode ser usado como um medidor padrão para determinar a distância entre o medidor de plugue pareado B4 e a face final do medidor de plugue de trabalho correspondente.
(4) Calibre de plugue cônico de rosca interna B4:
O calibre de plugue cônico de rosca interna B4 e o calibre de anel B3 são usados para acoplamentos de haste polida e redutores, não para acoplamentos de bomba de haste API.
(5) Anel de medição de rosca interna B5 (anel de medição de verificação)
Este medidor representa o diâmetro médio máximo permitido da rosca interna. É usado para verificar o medidor de plugue B6 pareado e o medidor de plugue de trabalho correspondente, bomba de haste API, haste polida e redutor.
(6) Medidor de tampão de parada de rosca interna B6: Este medidor é pareado com o medidor de anel de parada de rosca interna B5. Quando usado como um medidor de calibração, pode ser usado para arbitragem em caso de disputas na inspeção de roscas internas.
2.3 Para inspeção de juntas de rosca externa de haste polida:
(1) Medidor de calibre de ponta passante de rosca externa P1: Este medidor representa o diâmetro médio máximo permitido da rosca externa e é usado para: calibrar o medidor de anel pareado P2 e o medidor de anel de trabalho correspondente, verificar a verticalidade da face da extremidade do ombro do medidor de trabalho, detectar o desgaste do medidor de anel pareado e realizar um teste de vibração.
(2) Anel calibrador de rosca externa P2: Este medidor não pode ser usado para verificar a conicidade de 9°. Este medidor é pareado com o medidor de plugue de rosca externa P1. Quando usado como medidor de calibração, pode ser usado para arbitragem em caso de disputas na inspeção de roscas externas.
(3) Medidor de plugue cônico de rosca externa P3 (medidor de plugue para verificar o ajuste da superfície cônica)
Este medidor representa a conicidade básica da rosca externa. Pode ser usado como um medidor de plugue padrão para determinar a distância entre o anel de medição da conicidade da rosca externa P4 e a face final do anel de medição de trabalho correspondente (quando o P4 é usado como medidor de trabalho, pode ser comparado com o medidor de calibração P4).
(4) Anel cônico de rosca externa P4:
Este medidor é pareado com o medidor de plugue cônico para rosca externa P-3. Quando usado como medidor de calibração, pode ser utilizado para arbitragem em caso de disputa na inspeção de rosca externa.
(5) Plugue de calibração de extremidade de parada de rosca externa tipo dente truncado P5
Este medidor representa o diâmetro médio mínimo permitido da rosca externa e é usado para: calibrar o anel calibrador pareado P6 e o anel calibrador de trabalho correspondente, verificar o desgaste do anel calibrador pareado e executar um teste de vibração.
(6) Anel de medição da extremidade do batente de rosca externa P6:
Este medidor é pareado com o medidor de tampão de rosca externa P5. Quando usado como medidor de calibração, pode ser usado para arbitragem em caso de disputa na inspeção de rosca externa.
Observação: na introdução acima aos tipos de medidores, podemos ver que o medidor de plugue de calibração de extremidade de batente de rosca externa do tipo dente truncado P5. Ambos os medidores de plugue e os medidores de anel de batente de rosca externa P6 podem ser usados para inspeção de rosca externa de bomba de haste API e haste polida.
Os detalhes dos medidores de bomba de haste API, haste polida e rosca de acoplamento são os seguintes:
1. Anel calibrador com rosca externa P8 e extremidade em T.
2. Anel calibrador de rosca externa P6 com extremidade em Z (usado para inspecionar bombas de haste API e juntas de rosca externa de haste polida)
3. Plugue de calibração de extremidade em T com rosca externa superior truncada P7.
4. Plugue de calibração de extremidade Z com rosca externa superior truncada P5.
5. Medidor de rosca interna B2 (usado para inspecionar juntas de rosca interna de bomba de haste API, haste polida e acoplamento redutor)
6. Medidor de rosca interna B6 com extremidade em Z (usado para inspecionar juntas de rosca interna de bomba de haste API, haste polida e acoplamento redutor)
7. Anel calibrador de rosca interna B1 (anel calibrador de verificação)
8. Anel calibrador de extremidade Z com rosca interna B5 (anel calibrador de verificação)
9. Anel cônico com rosca interna B3 (anel correspondente)
10. Calibre de plugue cônico de rosca interna B4 (usado para inspecionar juntas de rosca interna de haste polida e acoplamento redutor)
11. Anel cônico de rosca externa P4 (usado para inspecionar juntas de rosca externa de haste polida)
12. Medidor de plugue cônico com rosca externa P3 (medidor de plugue correspondente)
13. Anel calibrador de rosca externa P2 (usado para inspecionar juntas de rosca externa de haste polida)
14.P1 plugue de calibração de extremidade em T com rosca externa superior truncada
Inspeção de medidores de haste de subsuperfície API a serem usados para bomba:
P8 (T): Rosca macho através do anel final do medidor.
P6 (Z): Anel de medição da extremidade do batente de rosca macho.
B2 (T): Rosca fêmea através do medidor de plugue final.
B6 (Z): Calibre do tampão de parada de rosca fêmea.
Medidores de trabalho a serem usados para inspeção de hastes polidas:
P2 (T): Rosca macho através do anel final do medidor.
P6 (Z): Anel de medição da extremidade do batente de rosca macho.
P4 (cone): Calibre de anel cônico com rosca macho.
B2 (T): Rosca fêmea através do medidor de plugue final.
B6 (Z): Calibre do tampão de parada de rosca fêmea.
B4 (cone): Calibre de plugue cônico com rosca fêmea.
Bem, é isso por hoje. Continuaremos a compartilhar mais padrões e diretrizes de uso para equipamentos de bombeamento de óleo no futuro, então fique ligado!