Abstrait:
Dans la production pétrolière, la présence de sable dans les puits est la principale cause de défaillance prématurée des pompes de fond. Les composants standard API 11AX s'avèrent souvent insuffisants face à une usure abrasive importante. En tant qu'usine dotée de capacités de personnalisation poussées, Dongsheng Pompes à tiges de pompage API 11AX explore comment dépasser les limitations des pièces standard grâce à des conceptions optimisées de rainures de piston, un contrôle du jeu au niveau du micron et une métallurgie avancée pour maximiser le temps moyen entre les pannes (MTBF).
1. Analyse des défaillances : Comment le sable détruit une pompe
Dans les puits à forte teneur en solides (comme les puits de récupération thermique ou les formations non consolidées), des particules de sable pénètrent dans l'espace de précision entre le piston et le corps de pompe. D'après l'analyse des pompes démontées réalisée par le laboratoire DS, l'usure se produit en trois étapes distinctes :
Incrustation : des particules solides plus grosses que le jeu du piston pénètrent dans l’interface, agissant comme un outil de coupe qui incise la surface durcie lors du mouvement de va-et-vient.
Érosion (coupe par fil) : des particules de sable pénètrent à l’interface entre la bille et le siège de la vanne. Sous l’effet d’un flux de fluide à grande vitesse, elles créent des sillons de coupe, entraînant une chute rapide du rendement de la pompe.
Risque de blocage de la pompe : lors des arrêts, des particules solides se déposent entre le piston et le cylindre, créant un frottement statique élevé pouvant entraîner la casse des pièces de la tige lors du redémarrage.
2. Solution d'ingénierie I : Dynamique des fluides des pistons rainurés
Au-delà des pistons lisses standard, DSPompes à tiges de pompage API 11AXUtilise des simulations de dynamique des fluides pour optimiser les configurations de rainures afin de limiter l'infiltration de sable.
L'effet vortex : Nos rainures en V et en U, conçues sur mesure, créent des turbulences localisées lors de la course. Ces turbulences maintiennent les fines particules en suspension, permettant ainsi leur évacuation plutôt que leur dépôt sur le joint.
Géométrie personnalisablePour les pétroles bruts à haute viscosité et à forte teneur en sable, la profondeur des rainures (généralement 0,125") et leur espacement sont ajustés en fonction du nombre de Reynolds du fluide. Cette conception permet de stocker le fluide lubrifiant tout en retenant les débris les plus importants afin de prévenir l'abrasion systémique.
3. Solution d'ingénierie II : Contrôle des jeux au niveau du micron au-delà des normes API
Alors que la norme API 11AX propose des ajustements standard tels que l'ajustement 1 (0,001-0,003") ou l'ajustement 2 (0,002-0,004"), notre personnalisation en usine offre une approche plus sophistiquée :
Stratégie d'ajustement dynamiqueDans les environnements riches en sable, un serrage excessif du jeu augmente le risque de blocage de la pompe. DS recommande un jeu d'équilibre dynamique (DDET) basé sur le pourcentage de sable et la densité API.
Compensation de dilatation thermiquePour les températures de fond de puits supérieures à 150 °C (302 °F), nous calculons la dilatation thermique différentielle entre le corps et le piston. Nous prévoyons des jeux non standard (par exemple, 0,0045") pour compenser cette dilatation, garantissant ainsi un glissement optimal même par températures extrêmes.
4. Solution d'ingénierie III : Métallurgie avancée pour la résistance à l'abrasion
La science des matériaux est l'épine dorsale de la science des matériaux.Pompes à tiges de pompage API 11AX'fiabilité:
Technologie du pistonAu lieu du chromage traditionnel, nous recommandons une métallisation par projection sur mesure à base de nickel (alliage de nickel). D'une dureté de 75 à 80 HRC, cette métallisation forme une liaison métallurgique avec le métal de base, empêchant ainsi l'écaillage fragile souvent observé sur les couches de chrome sous l'effet de fortes projections de sable.
Composants de vannesNous utilisons du carbure de tungstène ou du nitrure de silicium de première qualité pour les billes et les sièges. Chaque jeu de soupapes est soumis à un test d'étanchéité sous vide à 100 % afin de garantir une étanchéité parfaite, même dans un fluide contenant de fines particules abrasives.
Trempe du canon: Grâce à nos lignes de trempe par induction CNC extra-longues, nous assurons une couche durcie ID uniforme de 0,040" - 0,060", fournissant une épaisseur sacrificielle substantielle "d" pour résister à l'abrasion à long terme.
Conclusion : Pourquoi la personnalisation directe d’usine est essentielle
Les conditions de fond de puits ne sont jamais standard. Les pompes standard sont souvent un compromis.Pompes à tiges de pompage API 11AX L'avantage réside dans :
Consultation techniqueNous ne nous contentons pas de vendre des pièces détachées ; nous effectuons une rétro-ingénierie des paramètres de pompe à partir de vos fiches de dynamomètre et de vos rapports d'analyse des fluides.
Traçabilité totaleChaque lot personnalisé est accompagné d'un rapport d'essai de matériau (MTR) et d'un registre d'inspection de précision, garantissant que chaque micron d'écart reste dans des limites contrôlées.
