I. Definição e Posicionamento Técnico:
UMbomba de poço de petróleo de produção com injeção de êmbolo duploé um dispositivo de elevação artificial que utiliza uma estrutura de bomba de deslocamento positivo com êmbolo duplo. Ele realiza as funções de injeção de água e recuperação de óleo, equilibrando o alagamento e a extração. Seu design de êmbolo de dupla ação permite sucção e descarga eficientes de líquido durante os cursos superior e inferior, melhorando a eficiência do bombeamento e a estabilidade do sistema.
Essa estrutura, semelhante a uma bomba de duplo êmbolo de ação dupla ", " é amplamente utilizada em cenários de injeção e produção industriais e em campos petrolíferos (Observação: ela não realiza apenas sucção e descarga, mas sim os êmbolos superior e inferior circulam separadamente).
II. História do Desenvolvimento e Evolução Tecnológica:
Período de tempo | Progresso principal: |
Início do século XX | Bombas de pistão único são usadas principalmente, resultando em eficiência limitada. |
Meados do final do século XX | O conceito de projeto integrado de injeção e produção está sendo promovido, com bombas de dupla ação sendo gradualmente aplicadas a sistemas de alta pressão. |
| século 21 | (SpringerLink) Algoritmos de simulação numérica e otimização (como otimização de enxame de partículas) estão sendo introduzidos para ajustar parâmetros estruturais e prever o desempenho. |
A estrutura típica consiste no seguinte:
Haste de sucção: conecta a unidade de transmissão de potência de superfície ao corpo da bomba;
Êmbolo duplo: localizado no centro do cilindro da bomba, realiza funções de sucção e descarga em cada extremidade;
Válvula de comutação mecânica e de pistão: controla a vazão de fluido de entrada e saída das câmaras duplas, correspondendo ao processo de injeção e produção;
Cilindro: Design interno projetado com precisão, alinhado com a operação do êmbolo de alta vedação;
Válvulas de entrada/fluxo inferior/superior: controlam com precisão a direção e o tempo do fluxo;
Carcaça de suporte: garante operação consistente e equilíbrio do sistema da bomba de dupla ação.
A estrutura da bomba de produção de petróleo para poços de petróleo com injeção de êmbolo duplo é consistente com modelos de referência, como aqueles usados em estudos de bombas submersíveis lineares de dupla ação e bombas de injeção de água.
1. Injeção de duplo curso e processo de produção
Curso ascendente (injeção ou produção): Um êmbolo se move para cima para extrair ou injetar fluido;
Curso descendente (cilindro oposto): O outro êmbolo executa simultaneamente o processamento de fluxo reverso;
As duas câmaras operam alternadamente, proporcionando uma operação contínua.
Este mecanismo oferece vantagens significativas em economia de energia e estabilidade de pressão, e é considerado uma forma de realização típica de uma bomba de dupla ação "."
V. Tipos de bombas de produção de poços de petróleo com injeção de êmbolo duplo e cenários de aplicação:
Tipo de bomba | Características | Aplicações |
Bomba injetora de dupla ação e êmbolo duplo | Êmbolos superiores e inferiores para injeção e extração | Sistemas de poços compartilhados para injeção e produção |
Design de ação semi-dupla | Uma extremidade para injeção e uma extremidade para extração, simplificando a estrutura | Poços de injeção e produção de fluxo pequeno a médio |
| Tipo de bomba de otimização inteligente modular | Parâmetros ajustáveis de curso e estrutura de válvula | Poços inteligentes que exigem depuração online |
EmEU. Estratégia de manutenção da bomba de produção de poço de petróleo com injeção de êmbolo duplo:
Inspecione regularmente válvulas, êmbolos e vedações para verificar se há desgaste.
Utilize um sistema de controle inteligente baseado em previsão de simulação para manter parâmetros de curso ideais.
Monitore a vibração, a pressão e a vazão da bomba para detectar anormalidades imediatamente.
VII. Resolução de problemas e soluções:
Sintomas de falha | Possíveis causas: | Métodos de solução de problemas recomendados |
Injeção e produção descoordenadas ou interrupção do fluxo | Válvula travada, tempo de deslocamento incompatível | Verifique o desgaste da mola da válvula e do pistão |
Pressão de fluido instável | Descompasso entre os parâmetros de projeto estrutural e o fluxo do poço | Reajuste o curso ou o diâmetro da bomba com base nos resultados da simulação |
| Diminuição da eficiência da bomba | Aumento do volume de vazamento devido ao desgaste ou falha | Desmonte e inspecione a folga do cilindro da bomba e do êmbolo e o desempenho da vedação |
VIII. Perguntas frequentes:
1. Qual é a diferença de eficiência entre uma bomba de produção de petróleo com injeção de êmbolo duplo e uma bomba convencional de êmbolo único?
Pesquisas mostram que um projeto de dupla ação pode reduzir vazamentos e zonas mortas de compressão, melhorando a eficiência de descarga em mais de 20% (com base na literatura teórica sobre dupla ação).
2. Há alguma restrição quanto às condições do poço?
As bombas de produção de petróleo com injeção de êmbolo duplo são adequadas para poços de produção e injeção integrados, poços profundos, reservatórios de alta pressão ou reservatórios que requerem injeção de água. O design otimizado é adaptável a uma variedade de tipos de poços.
3. Há alguma aplicação comercial?
Equipamentos relevantes foram implantados nos locais dos clientes, e a bomba de dupla ação provou ser estável em vários poços de teste.