Nas operações de extração de petróleo, o equipamento de recuperação de óleo por bomba de poço profundo é o equipamento principal para abrir o canal subterrâneo de entrega de petróleo bruto ao solo, e o tipo de vigabomba de haste de sucção-bomba de haste de sucçãoO dispositivo, com sua excelente confiabilidade e forte adaptabilidade ambiental, ocupa uma posição importante em vários tipos de equipamentos de recuperação de petróleo e se tornou um dos mais amplamente utilizados. No sistema operacional deste dispositivo de recuperação de petróleo, a unidade de bombeamento, a haste de bombeamento e obomba de haste de sucçãodesempenham um papel central. Os três cooperam estreitamente para formar um sistema colaborativo de "três equipamentos de bombeamento", que participa de todas as etapas, desde a extração subterrânea de petróleo bruto até o transporte terrestre. Pode-se dizer que o nível de desempenho desses três e a eficiência da cooperação entre si estão diretamente relacionados à produção final do poço de petróleo e, ao mesmo tempo, desempenham um papel decisivo no controle econômico dos custos do processo de mineração.
Obomba de haste de sucção(também conhecida como bomba de poço profundo) é o atuador de fundo de poço dos "três equipamentos de bombeamento". Ela está localizada a uma certa profundidade abaixo do nível dinâmico do líquido no poço (geralmente 50-100 m abaixo do nível dinâmico do líquido). Ela depende da potência transmitida pela haste de bombeamento para realizar a extração de petróleo bruto. É um componente-chave que determina a produção real do poço de petróleo.
Ⅰ. Classificação:
A classificação debomba de haste de sucçãos Baseia-se no método de instalação subterrânea como base principal e é dividida principalmente em duas categorias: bombas tubulares e bombas de haste. As duas diferem significativamente em estrutura, deslocamento e cenários de aplicação, e precisam ser selecionadas de acordo com as condições do poço de petróleo.
1. Bomba tubular: O cilindro da bomba tubular é conectado à tubulação por uma rosca, e o conjunto desce para dentro do poço. A estrutura é simples, o diâmetro da bomba é grande (geralmente 56-114 mm), o deslocamento é alto (o deslocamento de curso único pode atingir 50-200 litros), o custo de fabricação e manutenção são baixos. Sua vantagem é a adaptação a poços de petróleo de alto rendimento. Ao mesmo tempo, como a parede interna do cilindro da bomba é lisa e o canal de fluxo é desobstruído, é adequada para poços de petróleo com mais areia e menos gás. No entanto, a operação de inspeção da bomba tubular requer a remoção de todos os tubos de óleo, e o ciclo de operação é longo, por isso é mais adequada para as condições de trabalho de poços de petróleo rasos, com produção estável e baixa taxa de falhas.
2. Bomba de haste: O corpo da bomba de haste é conectado à haste de sucção, que desce para dentro do poço, permitindo a inspeção da bomba sem a necessidade de iniciar o tubo de saída de óleo (o ciclo de operação leva apenas 8 a 12 horas), e a eficiência da inspeção da bomba é alta. No entanto, o diâmetro da bomba é pequeno e o deslocamento é baixo. É adequada para poços profundos ou ultraprofundos com baixa vazão e grande profundidade, bem como poços de petróleo com parafina severa e inspeções frequentes da bomba.
Ⅱ. Princípio de funcionamento:
O processo de trabalho dobomba de haste de sucçãoBaseia-se no princípio de "sucção por pressão negativa e descarga por pressão positiva", e a extração contínua de petróleo bruto é realizada através do movimento alternativo do pistão. Um ciclo de trabalho completo (um ciclo) inclui duas etapas: inalação e descarga.
1. Estágio de sucção: Quando a unidade de bombeamento aciona a haste de bombeamento para cima, o pistão sobe sincronizadamente, o volume no cilindro da bomba aumenta, a pressão diminui e uma pressão negativa é formada. Nesse momento, o óleo bruto do poço abre a válvula de sucção (válvula fixa) da bomba sob a ação da pressão subterrânea, entra no cilindro da bomba e completa a inalação do óleo bruto.；
2. Estágio de descarga: Quando a haste de sucção aciona o pistão para baixo, o pistão comprime o petróleo bruto no cilindro da bomba, fazendo com que a pressão no cilindro da bomba aumente, a válvula de sucção é fechada, a válvula de descarga (válvula flutuante) é aberta e o petróleo bruto entra na tubulação de óleo através da válvula de descarga. A coluna de petróleo bruto na tubulação de óleo é transportada para cima, em direção ao solo.
Em um estado ideal, o deslocamento teórico dobomba de haste de sucçãopode ser calculado pela fórmula: o deslocamento teórico Q = π × (D/2) 2 × S × n × 60 (onde D é o diâmetro da bomba, S é o curso e n é o curso). No entanto, na produção real, afetada por uma variedade de fatores, a produção real de líquido do poço de petróleo é muito menor do que o deslocamento teórico. A razão entre os dois é a "eficiência da bomba" (η = produção real de líquido/deslocamento teórico × 100%). A eficiência da bomba é o índice central para medir a eficiência dobomba de haste de sucção, e também é um importante parâmetro de avaliação para o gerenciamento da produção de campos petrolíferos.
Ⅲ. Fatores que afetam a eficiência da bomba:
A eficiência da bomba dobomba de haste de sucçãoé afetado por diversos fatores, como condições geológicas, qualidade do equipamento e parâmetros de trabalho. Medidas específicas precisam ser tomadas para melhorar a eficiência da bomba. Os fatores de influência comuns incluem:
1. Fatores geológicos: Este é o principal fator externo que afeta a eficiência da bomba. A saída de areia do poço de petróleo desgastará o cilindro e o pistão da bomba, causando vazamento na bomba; a influência do gás fará com que o petróleo bruto no cilindro da bomba fique "bloqueado", reduzindo o volume efetivo de bombeamento; a cera do poço de petróleo obstruirá a válvula da bomba e o canal de fluxo, aumentando a resistência ao bombeamento; a alta viscosidade do petróleo bruto reduzirá a fluidez do petróleo bruto e aumentará a dificuldade de bombeamento; a água e o gás corrosivos no petróleo bruto corroerão os componentes do corpo da bomba e encurtarão a vida útil.
2. Qualidade de fabricação e instalação do equipamento: a folga de acoplamento entre o cilindro da bomba e o pistão é muito grande, resultando em vazamento de óleo bruto; o desgaste ou a deformação da superfície de vedação da válvula da bomba afetará a vedação; a inclinação do corpo da bomba durante a instalação aumentará o atrito entre o pistão e o cilindro da bomba, reduzindo a eficiência da bomba.
3. Seleção dos parâmetros de trabalho: o curso é muito pequeno, o que levará a um volume de bombeamento único insuficiente; o curso é muito alto, o que fará com que o óleo bruto seja "tarde demais para inalar" no cilindro da bomba, formando uma "bomba de ar"; A profundidade de suspensão da bomba é inadequada (muito rasa fará com que a bomba não desça abaixo do nível do líquido em movimento e muito profunda aumentará a carga na haste de sucção) também afetará a eficiência da bomba.
Materiais de referência:
[1] "Indústria de Gás Natural" Volume 43, Edição 5, 2023 "Aplicação e Otimização de Bombas de Haste em Poços de Óleo de Xisto Profundo"
[2] "Engenharia Mecânica do Petróleo" 2022, Volume 3, Edição 2, "Princípio de funcionamento e análise de simulação de campo de fluxo deSbomba de haste uckerd".
[3] "Engenharia de Desenvolvimento de Campos de Petróleo e Gás" Volume 8, Edição 3, 2023 "Pesquisa sobre Fatores de Influência e Medidas de Melhoria deSbomba de haste uckerEficiência"
[4] "Oilfield Chemistry" 2022, Volume 39, Edição 2, "O Mecanismo da Influência dos Fatores Geológicos dos Poços de Petróleo na Eficiência deSbomba de haste uckerd"
[5] "Engenharia de Petróleo e Construção" Volume 49, Edição 1, 2023 "Otimização dos Parâmetros de Trabalho da Bomba e Prática de Melhoria da Eficiência da Bomba"