Dans le domaine de l'extraction pétrolière, les méthodes de levage manuel sont essentielles. Parmi elles, les pompes à tige sont courantes et efficaces. Cet article détaille le principe, l'analyse des performances et le choix d'un dispositif de pompage adapté.pompage par pompe à tigesystème.
1. Introduction àpompage par pompe à tige：
Pompage par pompe à tigeLe pompage par faisceau, également appelé « pompage à faisceau », fournit l'énergie mécanique nécessaire pour remonter le pétrole brut du fond du réservoir jusqu'au sol. Cette méthode se caractérise par son efficacité, sa simplicité et sa facilité d'utilisation par le personnel sur site. Elle permet de pomper les puits de pétrole à des pressions extrêmement basses, maximisant ainsi la production de pétrole brut. De plus, elle convient aux petits forages, aux complétions multicouches et à l'extraction de pétrole brut à haute température et viscosité. De plus, le système peut être transféré à d'autres puits à moindre coût.
Cependant, le pompage par faisceau présente également des inconvénients. Par exemple, un frottement excessif est généré lors de la fusion en flexion ou en oblique, il est sensible aux solides, il est moins efficace pour la fusion de pétrole contenant du gaz, la capacité de charge de la tige de pompage sèche est limitée, la profondeur d'extraction est limitée et l'équipement est relativement volumineux pour les opérations offshore. Cependant, certaines tendances de développement se dessinent dans le domaine du pompage par faisceau, notamment l'amélioration des contrôleurs d'évacuation, des technologies de séparation des gaz, des pompes pour le traitement du gaz et l'utilisation de diagrammes de sol et de fond parallèle pour l'amélioration.
2. Composition du système de pompage :
Lepompage par pompe à tigeLe système se compose d'un dispositif de pompage du pétrole au sol et d'une pompe à piston immergée dans le fluide de production du puits. La source d'énergie peut être un moteur électrique ou un moteur à combustion interne. La méthode moderne consiste à équiper chaque puits d'un moteur électrique distinct. Parmi ces moteurs, les moteurs électriques sont plus répandus car ils sont faciles à contrôler automatiquement.
La puissance est transmise à l'arbre d'entrée du réducteur par la courroie trapézoïdale, et l'arbre de sortie entraîne la manivelle à une vitesse inférieure (environ 4 à 40 tr/min, selon les caractéristiques du puits et la nature du fluide). Le mouvement de rotation de la manivelle est converti en mouvement alternatif par la bielle et la poutre de translation. La tête d'âne et le dispositif de suspension par câble assurent une tension verticale constante de la tige de pompage, évitant ainsi l'usure inutile du joint.
3. Principe de fonctionnement détaillé :
3.1 Le processus de fonctionnement de la pompe à piston :
La pompe à piston est l'un des composants essentiels du système. Son principe de fonctionnement est le suivant : la rotation de la manivelle transforme le mouvement de rotation en mouvement alternatif linéaire grâce à la bielle et à la poutre de translation. La colonne de la tige de pompage se déplace de haut en bas grâce à ce mouvement alternatif, entraînant le piston de la pompe de fond. En amont, le liquide souterrain est aspiré dans la chambre de la pompe ; en aval, le liquide est comprimé et évacué vers la tuyauterie souterraine par un clapet anti-retour. Ce mouvement alternatif permet au liquide d'être aspiré en continu du fond du puits jusqu'à l'installation de stockage souterraine.
3.2 Mécanisme de transmission de puissance :
Le mécanisme de transmission de puissance est la clé pour assurer le fonctionnement stable de l'ensemble du système. Dans des circonstances normales, la puissance fournie par le moteur électrique ou le moteur à combustion interne est transmise au réducteur de vitesse via la transmission par courroie trapézoïdale. Le rôle du réducteur de vitesse est de réduire la vitesse et d'augmenter le couple, de sorte que le bras de manivelle puisse fonctionner en douceur à une vitesse inférieure. Le mouvement de rotation du bras de manivelle est transmis à la colonne de tige de pompage via la bielle et la poutre de déplacement, qui à son tour entraîne la pompe à piston de fond de trou à fonctionner. Dans ce processus, la coordination et la coopération entre chaque composant sont essentielles, et des problèmes dans n'importe quel lien peuvent entraîner la défaillance de l'ensemble du système.
4. Considérations relatives aux performances et aux applications :
Dans les applications pratiques, l’efficacité de lapompage par pompe à tigeLe système est affecté par divers facteurs. La profondeur et l'angle de pente du puits constituent les principales contraintes. Ils augmentent la résistance au frottement et la contrainte de la tige de pompage, en particulier dans les puits à forte pente. Le problème est plus important. Les propriétés des fluides, telles que la viscosité du pétrole brut, la teneur en gaz et la teneur en particules solides, affectent également considérablement l'efficacité de la pompe. Par exemple, les puits de pétrole à forte teneur en gaz sont sujets aux poches d'air, ce qui réduit le déplacement effectif. De plus, l'entretien quotidien de l'équipement est essentiel pour garantir la stabilité du fonctionnement à long terme du système et maintenir un rendement élevé. D'un point de vue économique, le choix de ce système nécessite un équilibre entre l'investissement initial en équipement et les coûts d'exploitation et de maintenance à long terme. Bien que l'investissement initial pour le moteur puisse être légèrement supérieur, son haut degré d'automatisation et ses faibles coûts d'exploitation le rendent souvent plus compétitif pour les opérations à long terme. Compétitif. Le potentiel d'amélioration du rendement et l'adaptabilité aux conditions spécifiques du réservoir sont également des critères importants lors du choix.
5. Points de sélection et direction de développement :
Choisir l'unité de pompage adaptée à un puits de pétrole particulier relève de l'ingénierie système. Il est essentiel de bien comprendre les conditions géologiques du puits, notamment les paramètres du noyau tels que la profondeur et le diamètre du puits, ainsi que la perméabilité du réservoir. Il est également essentiel de prendre en compte les propriétés du fluide minier, telles que la viscosité du pétrole brut, la teneur en gaz, la teneur en humidité et la teneur en sable. Il est également essentiel de choisir des matériaux présentant une résistance à la corrosion et à l'usure adéquate, ainsi que de concevoir les équipements en conséquence. L'environnement d'exploitation (terrestre, maritime et en zones reculées) impose également des exigences spécifiques en termes de taille, de poids et de résistance au vent et aux vagues. Il est également indispensable de choisir des fournisseurs fiables et de fournir un support technique et un service après-vente irréprochables.