Dans la production pétrolière moderne, le système de pompage à tiges demeure l'une des méthodes de levage artificiel les plus répandues. Cependant, après une longue période d'exploitation, les pannes de pompes, l'usure des tubes et les dommages causés à la colonne de tiges peuvent réduire considérablement l'efficacité de la production.
Lorsque ces problèmes surviennent, les opérateurs doivent procéder à une inspection de la pompe du puits de pétrole, également appelée intervention sur la pompe à tiges, afin de diagnostiquer l'état de l'équipement et de rétablir la production normale du puits.
Contrairement à la maintenance courante, l'inspection d'une pompe implique de retirer l'ensemble de la colonne de tiges et du système de tubage, d'inspecter les composants de fond de puits et d'effectuer les réparations ou les remplacements nécessaires.
Ce guide explique le flux de travail complet sur le terrain.pompe à pétrole opérations d'inspection, axées sur les premières étapes du processus de remise en état, les causes courantes de panne des pompes et les procédures de préparation utilisées par les équipes professionnelles des champs pétrolifères.
Qu'est-ce que l'inspection d'une pompe à pétrole ?
pompe à pétrole L'inspection est un type d'opération de remise en état en fond de puits effectuée pour diagnostiquer les défauts du système de pompe à tiges de pompage et rétablir la production normale.
Lors d'une inspection de pompe, les techniciens effectuent généralement les tâches suivantes :
Tirer sur la tige, la corde et le tube
Inspection de la pompe à tige de pompage
Vérification de l'usure des tubes et des tiges
Remplacement des composants endommagés
Réinstallation et test du système de pompage
La période entre deux inspections de pompe est communément appelée cycle d'inspection de la pompe.
Sur le terrain, les inspections de pompes sont généralement classées en deux catégories.
Inspection de la pompe d'urgence
Une inspection d'urgence d'une pompe a lieu lorsqu'un puits cesse soudainement de produire en raison d'une panne mécanique.
Les causes typiques comprennent :
Rupture de la corde de la canne
Pompe bloquée
défaillance de la vanne
Obstruction sévère par sable ou cire
Dans ces cas-là, le puits doit être fermé et réparé immédiatement par une opération de remise en état à l'aide d'une pompe à tiges.
Inspection programmée de la pompe
Une inspection programmée de la pompe est effectuée conformément au cycle d'entretien planifié du puits.
Même si la pompe semble fonctionner normalement, les opérateurs peuvent tout de même procéder à des interventions préventives en fonction des éléments suivants :
tendances de déclin de la production
données sur la durée de vie des équipements
Stratégies de gestion des réservoirs
Cette stratégie de maintenance préventive contribue à réduire les temps d'arrêt imprévus et les réparations d'urgence coûteuses.
Pourquoi les puits de pétrole nécessitent-ils une inspection des pompes ?
Dans la plupart des puits de production, les opérations de réparation des pompes à tiges de pompage sont déclenchées par de multiples facteurs plutôt que par une seule panne.
Vous trouverez ci-dessous les raisons les plus courantes qui entraînent des interventions sur les pompes à tiges.
1. Dépôt de cire et bouchage à la paraffine
Le dépôt de paraffine est l'une des causes les plus fréquentes de dysfonctionnement des pompes.
Lorsque le pétrole brut remonte dans la tubulure, les baisses de température peuvent entraîner la formation et l'accumulation de cristaux de paraffine le long de la paroi de la tubulure et à l'intérieur de la chambre de la pompe.
Avec le temps, cela peut entraîner :
Le piston reste bloqué
Blocage de la vanne
Débit de fluide réduit à l'intérieur de la tubulure
Bien que de nombreux champs pétrolifères aient recours à des inhibiteurs chimiques ou à des traitements thermiques, les puits fortement paraffinés nécessitent toujours des interventions périodiques pour l'inspection des pompes.
2 Production de sable et écluse à sable
La production de sable peut gravement affecter les performances d'une pompe à tiges de pompage.
Après une opération de fracturation hydraulique, des particules de proppant peuvent être entraînées par le fluide produit et pénétrer dans le corps de pompe. Lorsque du sable s'accumule autour des soupapes ou dans les rainures du piston, cela peut entraîner :
Bloc de sable à l'intérieur de la pompe
défaillance d'étanchéité de la vanne
Usure abrasive des composants de la pompe
Les dommages liés au sable sont particulièrement fréquents dans les réservoirs de grès non consolidés.
Desserrage de la connexion de la tige de 3
La colonne de tiges subit des charges alternées continues pendant les opérations de pompage.
Avec le temps, la combinaison des vibrations mécaniques, de la résistance du fluide et du frottement avec les parois des tubes peut entraîner le desserrage des raccords filetés.
Si la connexion se désengage complètement, la colonne de tiges peut se séparer au fond du puits, nécessitant une intervention complète sur la pompe à tiges pour récupérer et réparer le système.
4 Fatigue et rupture des tiges
La fatigue des tiges est une autre cause fréquente des opérations d'inspection des pompes.
Comme les tiges de pompage fonctionnent dans des conditions de contrainte cyclique, des microfissures peuvent se former progressivement dans la structure métallique.
Les charges supplémentaires dues à l'adhérence de la cire ou à l'accumulation de sable peuvent accélérer la rupture par fatigue, entraînant finalement la rupture de la tige.
Ce type de panne nécessite généralement des interventions de réparation immédiates sur la pompe à tiges de pompage.
5 Usure de la pompe et perte d'efficacité
Même dans des conditions de fonctionnement normales, les composants de la pompe subissent une usure progressive due à :
Érosion par le sable
corrosion par fluide
frottement mécanique continu
À mesure que les jeux internes augmentent, les fuites de la pompe augmentent et son rendement diminue, ce qui entraîne une baisse des cadences de production.
Lorsque la production chute en dessous des niveaux acceptables, les opérateurs effectuent souvent des opérations.pompe à pétrole Inspections et remises en état pour remplacer les composants usés.
6 Usure des tubes causée par le flambage des tiges
Dans les puits déviés ou les puits produisant des fluides visqueux, la colonne de tiges peut se déformer lors de la descente.
Cela provoque des contacts répétés entre les raccords de tige et la paroi du tube, ce qui peut éventuellement entraîner :
amincissement de la paroi des tubes
Usure de l'accouplement
Fuites de tuyauterie
Ces problèmes sont souvent découverts lors des opérations de remise en état des pompes à tiges.
7. Gestion des réservoirs et optimisation de la production
Les inspections de pompes ne sont pas toutes déclenchées par une panne d'équipement.
Dans certains cas, les opérateurs effectuent des inspections de pompes dans le cadre de programmes d'optimisation de la production, tels que :
Réglage de la profondeur de la pompe
Changement de taille de la pompe
Modification de la configuration du système de pompage
Ces opérations sont couramment utilisées dans les champs pétrolifères matures où les conditions de production évoluent au fil du temps.
Préparation du terrain avant l'intervention sur la pompe à tiges
Avant de commencer quoi que ce soitpompe à pétroleLors des opérations d'inspection, les équipes doivent effectuer une phase de préparation complète afin de garantir la sécurité et l'efficacité opérationnelle.
Inspection du site et mise en place de l'appareil de reconditionnement
La première étape consiste à effectuer une inspection détaillée du site de forage afin de confirmer que l'emplacement est adapté aux opérations de reconditionnement.
Les tâches préparatoires comprennent généralement :
Installation de l'équipement de reconditionnement
Mise en place de la structure du derrick
Équipement de levage de positionnement
Transport d'outils et de matériaux
Un alignement correct est essentiel. Le bloc de couronnement, le bloc mobile et la tête de puits doivent rester sur la même ligne verticale pour garantir la sécurité des opérations de levage.
Inspection des équipements de reconditionnement
Tous les équipements de levage et de manutention doivent être conformes aux normes opérationnelles requises.
Les principaux contrôles d'équipement comprennent :
système d'alimentation électrique de l'appareil de reconditionnement
fiabilité du système de freinage
Assemblage de bloc mobile
pinces hydrauliques pour tuyaux
État du câble métallique
Pour contrôler avec précision les charges levées, l'appareil doit également être équipé d'un indicateur de poids ou d'un tensiomètre étalonné.
Préparation au contrôle et à la sécurité des puits
La préparation en matière de sécurité est essentielle pour toutes les opérations de remise en état des pompes à tiges.
L'équipement de sécurité typique comprend :
Dispositifs anti-éruption (BOP)
équipement de protection contre l'incendie
Dispositifs de détection des gaz toxiques
appareil respiratoire d'urgence
systèmes de protection contre les chutes
De plus, l'appareil doit être équipé d'un dispositif de sécurité de blocage de la couronne afin d'éviter les collisions accidentelles lors des opérations de levage.
Analyse sectorielle : Pourquoi un équipement de reconditionnement adapté est essentiel
D'un point de vue technique, la réussite des opérations de réparation et d'inspection des pompes à tiges de pompage repose en grande partie sur la fiabilité des équipements de remise en état et des outils de précision.
De nombreux fabricants modernes d'équipements pétroliers proposent désormais des solutions intégrées de remise en état des puits, comprenant des outils de manutention des tubes, des équipements de levage des tiges et des systèmes d'inspection conçus pour réduire les risques opérationnels et améliorer l'efficacité de la maintenance.
Les entreprises dotées de solides capacités de production et d'ingénierie sont en mesure d'accompagner les opérateurs non seulement en leur fournissant des équipements, mais aussi grâce à des technologies de maintenance éprouvées sur le terrain et à une assistance technique. Cette approche intégrée permet aux opérateurs pétroliers de réduire les temps d'intervention, de prolonger la durée de vie des équipements et de maintenir une production stable.
Début de l'opération d'inspection de la pompe
Une fois la préparation terminée, le processus de remise en état de la pompe à tiges peut commencer par plusieurs étapes initiales critiques.
Inversion du flux et décompression
La première étape consiste à isoler le puits du système de production et à relâcher la pression interne en toute sécurité.
Les opérateurs ferment la vanne de contre-pression et raccordent une conduite de purge pour libérer le gaz et les fluides du puits.
Durant cette étape, les techniciens doivent surveiller :
modifications du débit
émissions de gaz
Niveaux de gaz toxiques
Toutes les données opérationnelles sont enregistrées en vue d'analyses ultérieures.
Retrait de la tige polie
Avant de tirer sur la tige de pompage, la tige polie doit être déconnectée de l'unité de pompage.
Les étapes typiques comprennent :
Fixez la tige polie à l'aide d'une pince.
Positionner la tête de cheval au point mort bas
Arrêt de l'unité de pompage
Déconnexion du système de suspension
Les travailleurs effectuant des travaux en hauteur doivent porter des harnais de sécurité et des équipements antichute pour prévenir les accidents.
Tirer sur la ficelle de la tige
Une fois la tige polie retirée, la colonne de tiges est extraite du puits.
Durant cette étape :
Les opérations de levage doivent se dérouler lentement et régulièrement.
Toute résistance anormale doit faire l'objet d'une enquête immédiate.
Les barres doivent être empilées en groupes organisés pour l'inspection
L'élimination de la cire et la vérification de l'état des tiges sont généralement effectuées au cours de cette étape.pompe à pétroleprocessus d'inspection.
À suivre dans la partie 2
Dans la deuxième partie de ce guide, nous expliquerons les étapes restantes du processus de remise en état des pompes à tiges, notamment :
Ouverture du drain du tuyau
Retrait de l'ensemble de tête de puits
Tirer sur la ficelle du tube
procédures d'inspection et de test des pompes
méthodes de configuration des colonnes de tubes
Essais de pression de la pompe et remise en service du puits
Ces étapes constituent le flux de travail complet des opérations professionnelles de réparation des pompes à tiges de pompage utilisées dans les champs pétrolifères modernes.