UNpompe à tige de pompageest un type d'équipement de fond de trou qui, entraîné par une unité de pompage, soulève le pétrole brut d'un puits de forage jusqu'à la surface.
Catégories de pompes à tige de pompage couramment utilisées à l'échelle internationale :
Une pompe à tubage, également appelée pompe à tube, est unique en ce sens que le corps extérieur, le manchon et la soupape d'aspiration sont préassemblés en surface et raccordés à la partie inférieure du tube avant d'être descendus dans le puits de forage. Un piston équipé d'une soupape de refoulement est ensuite introduit dans la pompe via la tige de pompage et le tube. Les pompes tubulaires se divisent en pompes à manchon et pompes à corps plein.
Le corps d'une pompe à manchon est constitué de plusieurs sections de matériau et revêtu à l'intérieur du corps extérieur, tandis que celui d'une pompe à corps plein est entièrement usiné à partir d'un tube en acier sans soudure. Cette pompe offre un rendement volumétrique supérieur d'environ 20 % à celui d'une pompe à manchon, prolongeant ainsi la durée de vie du corps de la pompe à piston et permettant d'économiser environ 40 % d'acier de haute qualité. Malheureusement, les pompes à manchon sont désormais rarement utilisées en Chine.
Le piston, un élément clé d'unpompe à tige de pompageLe piston est un cylindre creux fabriqué à partir de tubes en acier sans soudure. Sa surface extérieure est lisse et présente des rainures annulaires. Ces rainures sont conçues pour retenir les particules de sable qui pénètrent dans l'espace entre le piston et la bague, réduisant ainsi l'usure du piston et du corps de la pompe. L'huile contenue dans les rainures lubrifie également la surface du piston.
Lors des inspections de pompes, une soupape d'aspiration récupérable (soupape fixe) peut être utilisée pour relâcher la pression dans le tubage. En abaissant le train de tiges, le loquet situé à l'extrémité inférieure du piston engage la tête récupérable de la soupape, la soulevant. Cependant, cette conception augmente la distance de décharge et le volume de la pompe, la rendant vulnérable au flux de gaz et réduisant l'efficacité du pompage. Actuellement, la plupart des puits utilisant des pompes à tubage sont équipés d'un purgeur d'huile installé au fond du tubage pour relâcher la pression.
Pour les puits de grande taille, le diamètre du piston dépasse le diamètre intérieur du tubing, ce qui rend impossible sa descente. Dans ce cas, le piston est généralement descendu dans le puits le long du tubing, suivi de la tige de pompage, où il est relié au piston de la pompe par un dispositif appelé déconnecteur. Les pompes à tube sont réputées pour leur structure simple, leur faible coût et leur capacité à utiliser un diamètre de pompe plus important pour un même diamètre de tubing, ce qui se traduit par une capacité de refoulement plus importante. Cependant, la nécessité de tirer le tubing lors de l'inspection de la pompe augmente la charge de travail, ce qui les rend plus adaptées aux puits à faible profondeur de rodage et à débit de production plus élevé.
D'autre part,pompes à tige de pompageLes pompes à insertion, également appelées pompes à insertion, sont dotées de deux mandrins intérieur et extérieur. Le mandrin extérieur est équipé d'un siège conique et d'une bague de retenue à son extrémité supérieure, dont la position détermine la profondeur de rodage. Lors de l'inspection de la pompe, la maintenance s'effectue simplement en retirant le mandrin intérieur de la tige de pompage, ce qui simplifie son utilisation et réduit la charge de travail. Cependant,pompes à tige de pompageont une capacité de déplacement relativement faible pour le même diamètre de tube.
Lors de l'inspection de la pompe,pompes à tige de pompageElles offrent un avantage unique : aucun tube n'a besoin d'être retiré ; le mandrin intérieur est facilement démontable à l'aide de la tige de pompage pour la maintenance, ce qui simplifie grandement l'exploitation et réduit la charge de travail. Cependant, comparées à la structure simple et au faible coût des pompes à tube, les pompes à tige sont plus complexes et relativement coûteuses à fabriquer. À diamètre de tube égal, les pompes à tige permettent des diamètres de rodage plus petits que les pompes à tube, ce qui les rend plus adaptées aux profondeurs de rodage plus importantes et aux puits à faible débit.
De plus, les pistons et plongeurs métalliques des machines conventionnellespompes à tige de pompageprésentent des défis tels qu’un usinage difficile, des processus de fabrication fastidieux et une usure élevée.