Nos campos de petróleo, é comum ver fileiras de dispositivos mecânicos subindo e descendo ritmicamente, como se estivessem se curvando. Isso é comumente conhecido como "máquina de prostração", nome científico.bomba de feixe. É um dos principais tipos de unidades de bombeamento atualmente utilizadas em campos de petróleo e desempenha um papel muito importante no campo da extração de petróleo.
Índice:
Composição debomba de feixe
Princípio de funcionamento
Classificação
Status e papel na extração de petróleo
Materiais de referência
Ⅰ. Composição debomba de feixe：
Bomba de feixeé composto principalmente de quatro partes: cabeça de burro — viga de deslocamento — biela — mecanismo de manivela, caixa de engrenagens, equipamento de energia e equipamento auxiliar.
Viga de deslocamento da cabeça do burro — mecanismo de biela-manivela: A cabeça do burro é a parte da unidade de bombeamento diretamente conectada à haste de luz da cabeça do poço. Ela possui um formato único e é responsável por impulsionar a haste de luz para cima e para baixo durante o trabalho. A viga de deslocamento é como uma enorme alavanca, com uma extremidade conectada à cabeça do burro e a outra extremidade conectada à manivela por meio de uma biela. A manivela gira sob o acionamento da força, e o movimento de rotação é convertido no balanço da viga para cima e para baixo através da biela, que por sua vez impulsiona a cabeça do burro para o trabalho. Este mecanismo é a principal parte móvel da unidade de bombeamento para elevar o petróleo bruto subterrâneo até o solo.
Caixa de engrenagens: A saída do equipamento de potência geralmente é de alta rotação, enquanto o funcionamento da bomba de óleo requer movimento de baixa velocidade e alto torque. A função do redutor é transformar a rotação de alta velocidade da unidade de potência na rotação de baixa velocidade da manivela da unidade de bombeamento. Através da transmissão por engrenagens, a velocidade é reduzida e o torque é aumentado para atender às necessidades da unidade de bombeamento.
Equipamentos de energia: Geralmente, motores elétricos são usados como fonte de energia para fornecer energia contínua e estável para a operação da unidade de bombeamento. O motor elétrico converte energia elétrica em energia mecânica e aciona a caixa de engrenagens e todo o sistema da unidade de bombeamento.
Equipamento auxiliar: Inclui vários suportes e bases, que são usados para apoiar e fixar os vários componentes da unidade de bombeamento para torná-la estável durante o trabalho; Há também dispositivos de freio para manter a função de bombeamento em qualquer posição para fácil manutenção e revisão; E dispositivos de balanceamento para permitir que a função de energia funcione dentro de uma faixa menor de mudanças de carga, reduzindo o consumo de energia e o desgaste do equipamento.
Ⅱ. Princípio de funcionamento:
Durante o funcionamento, a rotação do motor é transformada no movimento para cima e para baixo da cabeça do burro através da caixa de engrenagens e do mecanismo de biela da manivela.
O processo específico é: O movimento rotacional de alta velocidade produzido pelo motor é primeiro transmitido para a caixa de engrenagens e, após a engrenagem ser desacelerada e o torque ser amplificado na caixa de engrenagens, ele é transmitido para a manivela. A manivela se move em um movimento circular, e o movimento circular da manivela é convertido no balanço superior e inferior da viga através da biela. O balanço da viga faz com que a cabeça do burro se mova para baixo, e a cabeça do burro é então impulsionada para cima e para baixo pela haste leve e pela haste de bombeamento de óleo. O êmbolo da bomba de óleo subterrânea se move para cima e para baixo. Quando o êmbolo sobe, a pressão na bomba diminui e o petróleo bruto no fundo do poço entra na bomba através da válvula de sucção da bomba sob a ação da diferença de pressão; quando o êmbolo desce, a pressão na bomba aumenta e o petróleo bruto é espremido para fora do corpo da bomba e entra na tubulação através da válvula de descarga, extraindo continuamente o petróleo bruto do poço para fora do poço.
Tomando como exemplo um poço de produção de petróleo, obomba de feixeusado no poço extrai continuamente petróleo bruto do subsolo profundo de acordo com este princípio de funcionamento todos os dias, contribuindo para a produção de petróleo bruto do campo petrolífero.
Ⅲ. Classificação:
(1) Classificação pelo método balanceado:
Tipo de balanceamento de viga: Um peso de balanceamento é instalado na extremidade da viga, e o balanceamento da unidade de bombeamento é obtido ajustando a posição e o peso do peso de balanceamento. A estrutura deste método de balanceamento é relativamente simples, mas o efeito de balanceamento é limitado. É adequado para algumas pequenas unidades de bombeamento de óleo ou ocasiões em que os requisitos de balanceamento não são altos.
Tipo de balanceamento por manivela: Um contrapeso é instalado na manivela, e a força centrífuga gerada pelo contrapeso quando a manivela gira é usada para equilibrar a carga da unidade de bombeamento durante o funcionamento. Este método de balanceamento pode ser melhor adaptado a diferentes condições de trabalho, tem um melhor efeito de balanceamento e é amplamente utilizado.
Tipo de equilíbrio composto: combinando as características do equilíbrio de viga e do equilíbrio de manivela, pesos de equilíbrio são instalados na viga e na manivela para melhorar ainda mais o efeito de equilíbrio, o que pode atender às necessidades de equilíbrio de algumas grandes unidades de bombeamento ou condições de trabalho complexas.
Tipo balanceado pneumático: A pressão do gás é utilizada para atingir o equilíbrio. Ao instalar um tanque de gás e outros dispositivos na unidade de bombeamento, a pressão do gás é ajustada de acordo com o estado de funcionamento da unidade de bombeamento para atingir o objetivo de balancear a carga. Este método de balanceamento tem uma velocidade de resposta rápida e pode se adaptar melhor às mudanças de carga, mas o equipamento é relativamente complexo e o custo é mais elevado.
(2) Classificação por tipo de estrutura:
Convencionalbomba de feixe: O mecanismo de conexão da cabeça de burro e da manivela está localizado na parte frontal e traseira do suporte, e o ângulo de equilíbrio é zero. Possui uma estrutura simples, fácil de fabricar e manter, sendo o tipo mais comum de bomba de viga, amplamente utilizada em diversas minas de poços de petróleo.
Montado na frentebomba de feixe: O mecanismo de conexão da cabeça de burro e da manivela está localizado na frente do suporte. Essa estrutura move o centro de gravidade da unidade de bombeamento para a frente, o que melhora a condição de força da unidade de bombeamento até certo ponto, sendo adequada para alguns requisitos específicos de layout de poços de petróleo e mineração.
Fora de fasebomba de feixe: O mecanismo de conexão da cabeça de burro e da manivela está localizado na parte frontal e traseira do suporte, mas o ângulo de equilíbrio não é zero. Comparado ao tipo convencional, suas características de movimento são diferentes e, sob certas condições operacionais, a eficiência e o desempenho da unidade de bombeamento podem ser melhorados.
Cabeça de burro duplabomba de feixe: O mecanismo de conexão da cabeça de burro e da manivela da haste de luz suspensa está localizado na parte frontal e traseira do suporte. Durante o processo de um curso, o comprimento do braço traseiro e o comprimento da biela não são constantes. Este projeto estrutural permite que a unidade de bombeamento se adapte melhor a diferentes variações de carga e melhore a eficiência da bomba durante o trabalho, especialmente em alguns poços de petróleo pesado ou mineração em poços profundos.
Ⅳ. Status e papel na extração de petróleo:
Bomba de feixepertence ao tipo de equipamento de produção de petróleo em termos de método de produção de petróleo e ocupa uma posição extremamente importante em todo o campo da extração de petróleo. Atualmente, em escala global,bomba de feixerepresenta uma alta proporção dos equipamentos de produção de petróleo. Tomando meu país como exemplo, seu uso é responsável por cerca de 90% de todos os poços de produção de petróleo.
A razão pela qual é amplamente utilizado é principalmente porque possui as vantagens de estrutura simples, fácil fabricação e fácil utilização. Mesmo em ambientes complexos e adversos de campos petrolíferos, como altas temperaturas, alta pressão, areia e poeira, pode operar 24 horas por dia, 7 dias por semana, com confiabilidade extremamente alta. No campo petrolífero de Daqing, muitos poços de petróleo foram explorados por décadas, ebomba de feixesempre operou de forma estável, o que contribuiu muito para a produção contínua, de alto rendimento e estável do campo petrolífero.
No entanto,bomba de feixeNão é perfeito. Apresenta algumas desvantagens, como a grande aceleração do movimento do ponto de suspensão da cabeça do burro, o que causará um impacto maior na haste de bombeamento e na bomba de óleo, encurtando a vida útil do equipamento; O efeito de equilíbrio é relativamente fraco, resultando em maior consumo de energia; Menor eficiência, especialmente durante cursos longos; O volume é grande e volumoso, e a dificuldade e o custo de instalação e manutenção aumentam. Mas, apesar disso, com suas muitas vantagens, ainda é o tipo de unidade de bombeamento mais amplamente utilizado na extração de petróleo. Com o progresso contínuo da ciência e da tecnologia, o aprimoramento e a otimização debomba de feixetambém continua aprimorando seu desempenho e eficiência e atendendo melhor à indústria de extração de petróleo.
Materiais de referência:
PetroChina "Elevação Artificial para "Convidar para fora" o Petróleo"
"Exemplo de operação de longo prazo debomba de feixeno campo petrolífero de Daqing