تحدثنا في العدد السابق عن طرق النافورة والرفع الغازي لإنتاج النفط. ولكن وفقا للإحصاءات، يتم استغلال ما يزيد قليلا عن 13٪ فقط من جميع الآبار في روسيا باستخدام هذه الأساليب (على الرغم من أن هذه الآبار تنتج أكثر من 30٪ من إجمالي النفط الروسي). بشكل عام، تبدو إحصائيات طرق التشغيل كما يلي:
| طريق عملية |
رقم آبار، ٪ |
متوسط معدل التدفق، طن/يوم | الإنتاج % من الإجمالي | |||||
| زيت | السوائل | زيت | السوائل | |||||
| نافورة | 8,8 | 31,1 | 51,9 | 19,5 | 9,3 | |||
| رفع الغاز | 4,3 | 35,4 | 154,7 | 11,6 | 14,6 | |||
| إسب | 27,4 | 28,5 | 118,4 | 52,8 | 63,0 | |||
| شسن | 59,4 | 3,9 | 11,0 | 16,1 | 13,1 | |||
| آحرون | 0,1 | - | - | - | - | |||
ESP – تركيب مضخات الطرد المركزي الكهربائية.
تشغيل الآبار بالمضخات الماصة
عند الحديث عن صناعة النفط، فإن الشخص العادي لديه صورة لجهازين - جهاز حفر وآلة ضخ. توجد صور هذه الأجهزة في كل مكان في صناعة النفط والغاز: على الشعارات والملصقات وشعارات المدن النفطية وما إلى ذلك. مظهرآلة التأرجح معروفة للجميع. هذا هو ما يبدو عليه.
تعتبر آلة الضخ أحد عناصر تشغيل الآبار بمضخة قضيبية. في جوهرها، آلة الضخ عبارة عن محرك لمضخة قضيبية تقع في أسفل البئر. يعمل هذا الجهاز بطريقة مشابهة جدًا لـ مضخة يدويةدراجة، وتحول الحركات الترددية إلى تدفق الهواء. مضخة وقوديتم تحويل الحركات الترددية من آلة الضخ إلى تدفق سائل يتدفق إلى السطح من خلال أنابيب ضاغط المضخة (الأنابيب).
إذا وصفنا بالترتيب العمليات التي تحدث خلال هذا النوع من العمليات، نحصل على ما يلي. يتم توفير الكهرباء للمحرك الكهربائي لآلة الضخ. يقوم المحرك بتدوير آليات آلة الضخ بحيث يبدأ موازن الآلة في التحرك مثل التأرجح ويتلقى تعليق قضيب رأس البئر حركات ترددية. تنتقل الطاقة عبر قضبان - قضبان فولاذية طويلة ملتوية مع وصلات خاصة. يتم نقل الطاقة من القضبان إلى مضخة قضيبية ماصة، والتي تلتقط الزيت وترسله إلى الأعلى.
عند تشغيل بئر بمضخات قضيبية، لا يخضع الزيت المنتج للمتطلبات الصارمة التي تحدث مع طرق التشغيل الأخرى. مضخات قضيبيمكن ضخ الزيت الذي يتميز بوجوده الشوائب الميكانيكيةوارتفاع عامل الغاز وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، تتميز طريقة التشغيل هذه بالكفاءة العالية.
في روسيا، يتم تصنيع آلات الضخ ذات 13 حجمًا قياسيًا وفقًا لـ GOST 5688-76. يتم إنتاج المضخات القضيبية بواسطة شركة Elkamneftemash OJSC وPerm وIzhneftemash OJSC في إيجيفسك.
تشغيل الآبار بالمضخات بدون قضبان.
يتم استخدام مضخة ريشة ذات دفاعات لاستخراج كميات كبيرة من السائل من الآبار. نوع الطرد المركزي، مما يوفر ضغطًا عاليًا لتدفقات السوائل وأبعاد المضخة المحددة. جنبا إلى جنب مع هذا، في آبار النفطتتطلب بعض المناطق التي تحتوي على زيت لزج قوة دفع أكبر مقارنة بالتغذية. بشكل عام، وتسمى هذه الإعدادات المضخات الكهربائية الغاطسة. في الحالة الأولى، هذه هي تركيبات المضخات الكهربائية الطاردة المركزية (UZCP)، في الحالة الثانية - تركيبات المضخات الكهربائية اللولبية الغاطسة (UZVNT).
يتم تشغيل مضخات الطرد المركزي والمسمار في قاع البئر بواسطة محركات كهربائية غاطسة. يتم إمداد المحرك بالكهرباء عبر كابل خاص. من السهل جدًا صيانة تركيبات ESP وESP، نظرًا لوجود محطة تحكم ومحول على السطح لا يتطلبان صيانة مستمرة.
عند معدلات التدفق العالية، تتمتع المرسبات الكهروستاتيكية بكفاءة كافية تسمح لهذه الوحدات بالتنافس مع وحدات القضيب ووحدات رفع الغاز.
باستخدام طريقة التشغيل هذه، تتم مكافحة رواسب البارافين بشكل فعال باستخدام كاشطات الأسلاك الآلية، وكذلك من خلال تطبيق طلاء على السطح الداخليإن كي تي.
فترة الإصلاح عملية ESPفي الآبار مرتفع جدًا ويصل إلى 600 يوم.
تحتوي مضخة البئر على 80-400 مرحلة. يدخل السائل من خلال شاشة في الجزء السفلي من المضخة. المحرك الكهربائي الغاطس مملوء بالزيت ومختوم. ولمنع دخول سائل التكوين إليه، يتم تركيب وحدة حماية هيدروليكية. يتم توفير الكهرباء من السطح من خلال كابل مستديروبالقرب من المضخة - على شقة. عند التردد الحالي 50 هرتز، تكون سرعة دوران عمود المحرك متزامنة وتبلغ 3000 دقيقة (-1).
يستخدم محول (محول ذاتي) لزيادة الجهد من 380 (جهد شبكة المجال) إلى 400-2000 فولت.
تحتوي محطة التحكم على أدوات تشير إلى التيار والجهد، مما يسمح لك بإيقاف التثبيت يدويًا أو تلقائيًا.
تم تجهيز سلسلة الأنابيب بصمامات فحص وصرف. فحص الصماميحتفظ بالسائل في الأنبوب عندما تتوقف المضخة، مما يجعل من السهل بدء التثبيت، ويقوم الصرف بتنظيف الأنبوب من السائل قبل رفع الوحدة باستخدام صمام فحص مثبت.
لتحسين كفاءة التشغيل، يتم استخدام المضخات اللولبية الموجودة في قاع البئر بمحرك كهربائي غاطس لاستخراج السوائل اللزجة. تركيب مضخة لولبية أسفل البئر، على غرار تركيب ESP، يحتوي على محرك كهربائي غاطس مع معوض وحماية هيدروليكية، ومضخة لولبية، وكابل، وصمامات فحص وصرف (مدمجة في الأنابيب)، ومعدات رأس البئر، و محول ومحطة تحكم. باستثناء المضخة، أجزاء أخرى من التثبيت متطابقة.
وأدى توقف التدفق أو غيابه إلى استخدام طرق أخرى لرفع الزيت إلى السطح، على سبيل المثال، من خلال المضخات المصاصة. معظم الآبار مجهزة حاليًا بهذه المضخات. ويتراوح إنتاج الآبار من عشرات الكيلوجرامات يوميا إلى عدة أطنان. يتم إنزال المضخات إلى عمق عدة عشرات من الأمتار إلى 3000 م، وأحيانا تصل إلى 3200-3400 م). شسنو يشمل:
أ) المعدات الأرضية - آلة الضخ (SK)، معدات رأس البئر، وحدة التحكم؛
ب) المعدات الموجودة تحت الأرض - الأنابيب وقضبان الضخ ومضخات المصاصة وأجهزة الحماية المختلفة التي تعمل على تحسين تشغيل التركيب في الظروف الصعبة.
أرز. 1. رسم تخطيطي لوحدة ضخ قضيب المصاصة
قضيب عميق وحدة الضخ(الشكل 1) يتكون من مضخة جيدةنوعان من المكونات الإضافية أو غير المدخلة، قضبان الضخ 4، الأنابيب 3، معلقة على لوحة الواجهة أو في علاقة أنابيب 8 من تجهيزات رأس البئر، سدادة الغدة 6، قضيب الغدة 7، آلة الضخ 9، الأساس 10 ونقطة الإنطلاق 5. عند استقبال مضخة البئر يتم تركيب جهاز حماية على شكل مرشح غاز أو رمل 1.
1.1 آلات الضخ
آلة الضخ (الشكل 2) عبارة عن محرك فردي لمضخة البئر. المكونات الرئيسية لآلة الضخ هي الإطار، والحامل على شكل هرم رباعي السطوح، وعارضة توازن برأس دوار، وعارضة متقاطعة مع قضبان توصيل معلقة على عارضة التوازن، وعلبة تروس مع كرنك وأثقال موازنة. تم تجهيز SK بمجموعة من البكرات القابلة للاستبدال لتغيير عدد التقلبات، أي أن التحكم منفصل. لتغيير الأحزمة وشدها بسرعة، يتم تركيب المحرك الكهربائي على شريحة دوارة. يتم تركيب آلة التأرجح على إطار مثبت على قاعدة خرسانية مسلحة (الأساس). يتم تثبيت الموازن في الموضع المطلوب (العلوي) للرأس باستخدام أسطوانة الفرامل (البكرة). رأس الموازن قابل للطي أو الدوران من أجل المرور دون عوائق لمعدات الرفع وأسفل البئر أثناء إصلاح الآبار تحت الأرض. بما أن رأس الموازن يتحرك في شكل قوس، يوجد حبل تعليق مرن 17 لتوصيله بقضيب وقضبان رأس البئر (الشكل 2). يسمح لك بضبط ملاءمة المكبس في أسطوانة المضخة لمنع المكبس من الاصطدام بصمام الشفط أو المكبس الذي يغادر الأسطوانة، بالإضافة إلى تثبيت مخطط ديناميكي لدراسة تشغيل المعدات.
أرز. 2. نوع آلة الضخ SKD:
1 - تعليق قضيب رأس البئر؛ 2 - موازن مع الدعم. 3 - الوقوف؛ 4 - قضيب التوصيل؛ 5 - كرنك. 6 - علبة التروس. 7 - بكرة مدفوعة. 8 - الحزام. 9 - محرك كهربائي. 10 - بكرة القيادة. 11 - المبارزة. 12 - لوحة دوارة. 13 - الإطار. 14 - ثقل الموازنة. 15 - اجتياز. 16 - الفرامل. 17- تعليق الحبل
يتم ضبط سعة حركة رأس الموازن (طول شوط قضيب رأس البئر-7 في الشكل 1) عن طريق تغيير موقع مفصل الكرنك مع قضيب التوصيل بالنسبة لمحور الدوران (تحريك دبوس الكرنك إلى فتحة أخرى ). خلال ضربة مزدوجة واحدة للموازن، يكون الحمل على عجلة القيادة غير متساوٍ. لتحقيق التوازن في تشغيل آلة الضخ، يتم وضع الأوزان (أثقال الموازنة) على الموازن أو الكرنك أو على الموازن والكرنك. ثم يتم استدعاء الموازنة، على التوالي، موازن، كرنك (الدوار) أو مجتمعة.
توفر وحدة التحكم التحكم في المحرك الكهربائي للمحرك الكهربائي في حالات الطوارئ (قضبان مكسورة، تعطل علبة التروس، المضخة، تمزق خط الأنابيب، وما إلى ذلك)، بالإضافة إلى التشغيل الذاتي للمحرك الكهربائي بعد انقطاعه إمدادات الطاقة.
يمكن أن تكون آلات الضخ للتعدين المؤقت متنقلة أو تعمل بالهواء المضغوط (أو مثبتة على الزاحف). ومن الأمثلة على ذلك آلة الهزاز المتنقلة "ROUDRANER" من شركة "LAFKIN".
1.2 أداء المضخة
الأداء النظري لـ SSN يساوي
,م3/يوم, حيث 1440 هو عدد الدقائق في اليوم الواحد؛
D هو القطر الخارجي للمكبس.
L - طول شوط المكبس؛
n هو عدد التقلبات المزدوجة في الدقيقة.
التغذية الفعلية Q موجودة دائمًا< Qt.
سلوك
، يسمى معامل التغذية، ثم Q = Q t a n، حيث يتغير n من 0 إلى 1.في الآبار التي يتجلى فيها ما يسمى بتأثير النافورة، أي. في الآبار التي تتدفق جزئيًا عبر المضخة، يمكن أن يكون n >1. يعتبر تشغيل المضخة طبيعيًا إذا كان n =0.6¸0.8.
تعتمد نسبة التغذية على عدد من العوامل التي تؤخذ في الاعتبار بواسطة المعاملات
أ ن =أ ز ×أ ус ×أ ن ×أ уm ,
حيث المعاملات هي:
ز - تشوه القضبان والأنابيب.
لنا - انكماش السائل.
ن - درجة ملء المضخة بالسائل؛
أم - تسرب السوائل.
حيث g =Spl/S, Spl هو طول شوط المكبس (يتم تحديده بناءً على شروط مراعاة التشوهات المرنة للقضبان والأنابيب)؛ S هو طول شوط قضيب رأس البئر (الذي تم ضبطه أثناء التصميم).
DS = DS ث + DS ر،
حيث DS هو التشوه العام؛ S - تشوه القضيب؛ DS ر - تشوه الأنابيب.
حيث b هو المعامل الحجمي للسائل، ويساوي نسبة الأحجام (معدلات التدفق) للسائل في ظل ظروف الشفط والظروف السطحية.
تمتلئ المضخة بالغاز السائل والحر. يتم أخذ تأثير الغاز على ملء وتدفق المضخة في الاعتبار من خلال معامل ملء أسطوانة المضخة
- رقم الغاز(نسبة تدفق الغاز الحر إلى تدفق السائل تحت ظروف الشفط). معامل يميز المساحة الطويلة، أي. حجم الاسطوانة الموجودة تحت المكبس في أدنى موضع لها من حجم الاسطوانة الموصوف بواسطة المكبس. من خلال زيادة طول شوط المكبس، يمكنك زيادة n. معدل التسرب
حيث g yt هو معدل تدفق السوائل المتسربة (في زوج المكبس والصمامات ووصلات الأنابيب)؛ yt هي قيمة متغيرة (على عكس العوامل الأخرى)، تزداد مع مرور الوقت، مما يؤدي إلى تغير في معامل التغذية.
يتم تحديد معامل العرض الأمثل من حالة الحد الأدنى لتكلفة الإنتاج وإصلاح الآبار.
يمكن وصف الانخفاض في معدل تدفق المضخة الحالي مع مرور الوقت بالمعادلة المكافئة
, (1.1.)
T هي الفترة الكاملة لتشغيل المضخة قبل توقف الإمداد (إذا كان السبب هو تآكل زوج المكبس، فإن T يعني عمر الخدمة الكامل المحتمل للمضخة)؛ m هو أس القطع المكافئ، وعادة ما يساوي اثنين؛ t هو وقت التشغيل الفعلي للمضخة بعد إصلاح المضخة التالية.
بناءً على معيار الحد الأدنى لتكلفة النفط المنتج، مع الأخذ في الاعتبار التكاليف لكل يوم بئر من تشغيل البئر وتكلفة الإصلاحات، حدد A. N. Adonin المدة المثلى لفترة التحول
, (1.2.)
حيث t p هي مدة إصلاح البئر؛ ب ع - التكلفة الصيانة الوقائية; B e - التكاليف لكل يوم من أيام تشغيل البئر، باستثناء B p .
باستبدال tmopt بدلاً من t في الصيغة (1.1)، نحدد معدل التغذية النهائي الأمثل قبل التحذير إصلاحات تحت الأرضنوبة.
إذا أصبح معامل العرض الحالي nopt مساوياً للمعامل الأمثل (من وجهة نظر الإصلاحات وخفض تكاليف الإنتاج)، فمن الضروري إيقاف البئر والبدء في إصلاح (استبدال) المضخة.
سيكون متوسط نسبة العرض لفترة الإصلاح
.
يظهر التحليل أنه عند B p /(B e ×T)<0,12 допустимая степень уменьшения подачи за межремонтный период составляет 15¸20%, а при очень больших значениях B p /(B э ×T) она приближается к 50%.
يمكن تحقيق زيادة الكفاءة الاقتصادية لعملية SSP من خلال تحسين جودة إصلاحات المضخات، وتقليل تكاليف التشغيل والإصلاحات المستمرة للبئر، بالإضافة إلى تحديد وقت إصلاح البئر في الوقت المناسب.
1.3 قواعد السلامة لتشغيل الآبار بمضخات المصاصة
يجب أن يكون رأس البئر مجهزًا بتركيبات وجهاز لإغلاق القضيب. يجب أن تسمح أنابيب فوهة البئر التي تتدفق بشكل دوري بإطلاق الغاز من الحلقة إلى خط التدفق من خلال صمام فحص وتغيير في تعبئة القضيب عندما يكون هناك ضغط في البئر. قبل البدء في أعمال الإصلاح أو قبل فحص معدات البئر التي تعمل بشكل دوري مع بدء التشغيل التلقائي أو عن بعد أو اليدوي، يجب إيقاف تشغيل المحرك الكهربائي، ويجب وضع ملصق على جهاز التشغيل: "لا تقم بتشغيل، الناس يعملون" ". في الآبار المزودة بجهاز التحكم الآلي وعن بعد لآلات الضخ، بالقرب من جهاز البدء، يجب وضع ملصقات مكتوب عليها "انتباه! البدء التلقائي" في مكان مرئي. يجب أن يكون هذا النقش أيضًا على جهاز البداية. يجب أن يتمتع نظام قياس معدل تدفق البئر وبدء التشغيل وإيقاف التشغيل والأحمال على القضيب المصقول (رأس الموازن) بإمكانية الوصول إلى مركز التحكم. يتم التحكم في البئر المجهز بمضخة ذاتية الدفع من خلال محطة التحكم في البئر من النوع SUS - 01 (وتعديلاتها)، والتي تحتوي على أوضاع التحكم اليدوية والآلية والبعيدة والبرمجية. أنواع عمليات الإغلاق الوقائية لـ SSN: الحمل الزائد للمحرك الكهربائي (> 70% من استهلاك الطاقة)؛ دائرة مقصورة; انخفاض في جهد الشبكة (<70% номинального); обрыв фазы; обрыв текстропных ремней; обрыв штанг; неисправность насоса; повышение (понижение) давления на устье. Для облегчения обслуживания и ремонта станков-качалок используются специальные технические средства такие, как агрегат 2АРОК, маслозаправщик МЗ - 4310СК.
تعتبر مضخة الزيت من أصعب أنواع المعدات في صناعة النفط من حيث التشغيل والإصلاح. كما تعلمون، فإن الأداء الطبيعي للمعدات لا يعتمد فقط على الاختيار الصحيح للجهاز، ولكن أيضًا على الامتثال لقواعد التشغيل وظروف التشغيل.
يمكن لوحدات صناعة النفط والغاز ضخ النفط والمنتجات البترولية والمياه والقلويات والغازات المختزلة والأحماض والعمل على نطاقات كبيرة من الضغط ودرجة الحرارة والإنتاجية.
1 وصف مضخات الزيت
يجب أن تتمتع المضخات الخاصة بصناعة النفط بقدرة عالية، لأن المادة التي يتم ضخها يجب أن يتم استخراجها من عمق كبير في بئر النفط. يتأثر أداء البئر بنوع الطاقة التي تستخدمها مضخة الزيت. لذلك، يتم تثبيت نوع معين من محركات الأقراص في الآلية، اعتمادًا على ظروف التشغيل.
تم تجهيز مضخات المنتجات البترولية بأنواع المحركات التالية:
- هيدروليكي؛
- كهربائي؛
- ميكانيكي؛
- هوائي؛
- الحرارية.
تعتبر المضخة الكهربائية ذات المحرك الكهربائي، في حالة توفر الكهرباء، هي الأكثر ملاءمة ويمكن أن توفر مجموعة أكبر من الخصائص في لحظة ضخ الزيت.
عند عدم توفر شبكة الكهرباء، يتم تجهيز مضخات ضخ الزيت بمحركات توربينية غازية، أو محركات احتراق داخلي. يتم تثبيت محركات تعمل بالهواء المضغوط على مضخات الطرد المركزي في الحالات التي يكون من الممكن فيها استخدام طاقة الضغط العالي (الغاز الطبيعي) أو طاقة الغاز المرتبطة بها كطاقة، مما يزيد بشكل كبير من ربحية المضخة لضخ المنتجات البترولية.
1.1 أنواع مضخات الزيت
تنقسم معدات الضخ إلى نوعين رئيسيين: المسمار والطرد المركزي.
1.2 برغي
يمكن أن تعمل المضخات اللولبية لإنتاج النفط في ظل ظروف أكثر صعوبة من مضخات الطرد المركزي. نظرًا لأن الأجهزة اللولبية تضخ مائع العمل بدون اتصال لولبي، فيمكنها التعامل مع السوائل الملوثة (الملاط، الزيت الخام، إلخ)، بالإضافة إلى السوائل ذات الكثافة العالية.
تأتي وحدة التحضير الذاتي اللولبية في نسختين: برغي فردي ومسمار مزدوج. يتواءم الجهاز ذو المسمارين بشكل جيد مع المواد اللزجة بدرجات حرارة تتراوح من -60 إلى +450 درجة مئوية.
1.3 الطرد المركزي
تأتي مضخات الطرد المركزي للزيت في الأنواع التالية:
- أجهزة الكونسول المجهزة بوصلة توصيل صلبة أو مرنة؛
- آليات الدعم الثنائية، والتي تنقسم إلى: مرحلة واحدة، ومرحلتين ومتعددة المراحل؛
- عمودي شبه غاطس.
وتنقسم أجهزة الضخ أيضًا وفقًا لمستوى درجة حرارة الوسط الذي يتم ضخه:
- t 80 درجة مئوية - أجهزة شبه غاطسة ومتعددة المراحل للخط الرئيسي تحتوي على دافع دخول في اتجاه واحد ؛
- t 200˚С - وحدات الحديد الزهر متعددة المراحل الكابولية والأفقية ؛
- t 400˚С - آليات فولاذية ناتئة، وهي مجهزة بمكره أحادي أو مزدوج الفعل.
اعتمادًا على درجة حرارة السائل الذي يتم ضخه، تم تجهيز معدات الضخ بأختام: مفردة لـ لا تزيد عن 200 درجة مئوية، وأختام مزدوجة النهاية لـ لا تزيد عن 400 درجة مئوية.
وتنقسم الأدوات البترولية أيضًا حسب مجال التطبيق: لاستخراج ونقل النفط وتلك التي تستخدم في عملية تحضير وتكرير المنتجات البترولية.
تتضمن المجموعة الأولى آليات إمداد السائل إلى أجهزة القياس الجماعية، إلى نقطة تجميع مركزية، وكذلك أجهزة ضخ النفط إلى الداخل (إنتاج المنتجات البترولية – مصفاة النفط). أما المجموعة الثانية فتضم أجهزة إمداد الزيت لأجهزة الطرد المركزي والمبادلات الحرارية والفواصل.
1.4 المضخة الغاطسة للمنتجات البترولية
تنقسم أجهزة الزيت الغاطسة إلى الأنواع التالية حسب طريقة تشغيل محطة توليد الكهرباء:
- بدون قضبان، عندما تكون وحدة الطاقة موجودة داخل الجهاز وتجبر الآلية المسؤولة عن استخلاص السائل إلى السطح على العمل.
- المضخات القضيبية هي آلية تدفع وسط العمل إلى السطح باستخدام محرك كهربائي موجود في الأعلى، ويتم تشغيل هذه الآلية بواسطة قضيب. تُستخدم الوحدات العميقة للقضبان بشكل أساسي كآلية لاستخراج النفط أو المعادن.
تختلف آلية ضخ الزيت في قاع البئر عن آلية الماءالخصائص التقنية وقدرة استخراج المعادن إلى السطح:
- يتمتع الزيت بكثافة كبيرة، وبالتالي يزداد الضغط على الشفرات؛
- تتمتع لزوجة السائل بمقاومة عالية، لذلك يتم استخدام آليات القضيب بشكل أساسي؛
- يتم إنتاج الزيت باستخدام نظام معقد يضم عدة وحدات حقن؛
- توفر محركات الأجهزة القضيبية آليات داخلية لنقل الطاقة الدورانية، مما يدفع السائل إلى الأعلى؛
- يُطلق على هذا المحرك اسم "آلة الضخ" ، وهي الأداة الرئيسية لإنتاج النفط ؛
- يتم تثبيت الكرسي الهزاز على أساس مُجهز ويتكون من الأجزاء التالية: حامل ومنصة ومحطة تحكم.
2 مضخة الزيت
يتم إنتاج النفط باستخدام آليات عميقة الجذور، أساسها آلة الضخ. هذا هو نوع من أجهزة الدفع السطحي التي يتم التحكم فيها بواسطة المشغلين عند تشغيل الآبار.
يتم استخدام محرك وحدة القضيب الأكثر شيوعًا في تعدين الخوازيق. باستخدام مثل هذا الجهاز، من الممكن استخراج المنتجات البترولية في ظروف التربة الصقيعية. تحظى آليات النفط والغاز على شكل آلات ضخ بموازنات أحادية الذراع بشعبية كبيرة. يتم استخدام هذه المعدات كمحرك فردي في ظروف إنتاج النفط.
مبدأ تشغيل الوحدة مشابه لوظيفة المحقنة التي يتم توفيرها بواسطة جهاز قضيب. الروك مزود بأعمدة من أنابيب الضغط التي يتم من خلالها استخلاص ونقل سائل الزيت.
من الخصائص المهمة لآلة الضخ قوة المحرك. تقوم وحدة الزيت النموذجية بعملها بشرط توفير قوة قدرها 25 كيلو واط. يتضمن التحليل الأكثر تقدمًا للخصائص مراعاة نوع الحزام وميزات نظام الفرامل وقطر البكرات.
عند اختيار الجهاز، يجدر الانتباه إلى الأبعاد الشاملة ،والتي تلعب دورًا مهمًا عند تثبيت جهاز معين في ظروف محددة. يمكن أن يصل طول المضخة النموذجية إلى 7 أمتار وعرضها إلى 2.5 مترًا، بينما يزيد وزن الآلية عادةً عن 10 كجم.
2.1 المضخات النفاثة لإنتاج النفط
تستخدم الأجهزة النفاثة للشفط أو حقن المواد السائلة أو التبريد أو التسخين عن طريق الخلط مع السوائل أو الغازات أو الأبخرة الأخرى.
تنتمي هذه الآليات إلى مضخات الاحتكاك الديناميكي، التي لا تحتوي على أجزاء دوارة، ويتحرك تدفق المائع بسبب الاحتكاك الذي يظهر بينها وبين تدفق المائع العامل. يتم تزويد سائل العمل بالجهاز من الخارج ويجب أن يحتوي على طاقة كافية لضمان ضخ الزيت بالمعلمات المطلوبة.
يتم توصيل الوحدة النفاثة بخط أنابيب المضخة والضاغط، ويتم إنزالها، جنبًا إلى جنب مع مولد ومرشح خاص ومثبت، إلى الموقع المطلوب (عمق محدد للبئر). يتم ضخ الزيت تحت الضغط من خلال الأنابيب.
وبمساعدة القنوات الموجودة في الوصلة الخاصة والفجوة الحلقية بين الجسم وداخل الحاقن، يصل الزيت إلى النوافذ الفاصلة. يتم توجيه جزء من تدفق وسط العمل عبر الفوهة إلى غرفة الخلط، ويتفاعل مع الزيت السلبي في غرفة الاستقبال.
2.2 المضخة النفاثة (فيديو)
تعد وحدات الضخ أحد المكونات الرئيسية لصناعة إنتاج النفط وتكريره. لا يمكن لمستودعات النفط والمنشآت التكنولوجية ومزارع الخزانات والناقلات الاستغناء عن معدات الضخ. تكمن صعوبة اختيار المضخة في الخواص الكيميائية للمنتجات البترولية. قابلة للاحتراق، قابلة للاشتعال، ذات لزوجة عالية، وكمية كبيرة من الجزيئات العالقة والشوائب المختلفة، فهي تتطلب نهجا خاصا.
- المضخات مصنوعة من مواد مقاومة للماء، كما أن السكن مغطى بطبقة حماية إضافية من المعدن لتبريد الوحدة بشكل أفضل أثناء التشغيل.
- يجب أن يكون مستوى الاهتزاز أثناء التشغيل في حده الأدنى، ويجب ألا تسد الشوائب الميكانيكية الجهاز.
- يجب تحقيق الموصلية الصفرية بسبب زيادة خطر الاشتعال.
- يجب أن تكون المعدات مصممة للاستخدام في نطاق واسع من درجات الحرارة الخارجية وفي مجموعة متنوعة من الظروف المناخية: من الصحراء إلى مناطق أقصى الشمال.
نحن نقدم مضخات لصناعة النفط تلبي جميع المتطلبات المذكورة أعلاه. يتم تمثيل أفضل الخيارات من خلال العلامات التجارية Mouvex و Blackmer. عندما يكون من الضروري العمل مع المنتجات البترولية الداكنة: زيت الوقود أو البيتومين أو الزيت أو وقود توربينات الغاز أو القطران، فإن مضخات Blackmer S-series أو المضخات اللولبية ومضخات Mouvex A-series هي الخيار الأفضل.
تعتبر مضخات Blackmer S-Series جديدة لعام 2016 وسرعان ما اكتسبت شعبية بسبب مجموعة واسعة من التطبيقات، وشهادة ATEX للاستخدام في المناطق الخطرة وميزات التصميم الفريدة.
تم إدخال مضخة بلاكمير، سلف جميع مضخات الريشة، في الإنتاج الضخم في عام 1903. يتم تأكيد قابلية التصنيع والجودة العالية وفوائد استخدامه من خلال سنوات عديدة من الاختبار في ظل ظروف التشغيل الحقيقية.
منتج جديد آخر في السنوات الأخيرة هو مضخات Mouvex A-series اللامركزية القرصية، والتي تم تحسينها لتتوافق مع خصائص صناعات النفط والغاز وإنتاج النفط. تعد شركة PSG Dover الفرنسية بقسمها Mouvex أحد الموردين الأوروبيين الرائدين لمعدات الضخ لصناعات النفط والأغذية والأدوية ومستحضرات التجميل.
تسمح ميزات التصميم والخصائص التقنية لمضخات Mouvex وBlackmer باستخدامها في أي مجال يتعلق بالمنتجات البترولية:
- وفي إنتاج النفط الخام والاستخلاص الثانوي؛
- لنقل وتفريغ المواد الخام.
- لالتقاط الأبخرة والغازات.
- لضخ الأسفلت والقار والكيروسين والبروبان والبنزين ووقود الديزل وأنواع الوقود ومواد التشحيم الأخرى؛
- لضخ حمأة النفط وزيت الوقود والنفط الخام.
- لحقن سائل التنظيف أثناء حفر الآبار أو توفير الوسائط في التكوين لتحسين كثافة إنتاج النفط؛
- لنقل الكواشف الكيميائية والمحاليل الملحية والغازات المسالة ومكثفات الغاز؛
- في أنظمة توليد الضغط وأنظمة التعزيز؛
- لضخ الوسائط غير العدوانية، مثل الزيت المغمور بالمياه.
بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم وحدات الضخ من هذا النوع في أي إنتاج حيث يكون من الضروري العمل مع مواد لها صفات مشابهة للمنتجات البترولية: اللزوجة والعدوانية والقابلية للاشتعال وما إلى ذلك. يمكن استخدام المضخات الخاصة بصناعة النفط في الداخل والخارج عندما هناك احتمالية لتكوين غازات أو أبخرة متفجرة، بالإضافة إلى خليط من الغبار والهواء.
إحدى فوائد استخدام مضخات Mouvex وBlackmer هي تعدد استخداماتها. تُستخدم أيضًا معدات السلسلة المقابلة لصناعة النفط في مجالات أخرى:
- في الصناعة الكيميائية - عند العمل مع السوائل الكاوية والأحماض والبوليمرات والمواد اللاصقة؛
- في الصناعات الغذائية والصيدلانية - لضخ العسل والدبس والكريمات والصابون السائل والجلسرين؛
- في صناعة الورق وبناء السفن - للعمل مع السوائل الكاوية والمذيبات والورنيش والدهانات والمعاجين.
كما أن الصناعات العسكرية وصناعات إطفاء الحرائق لا يمكنها الاستغناء عن مضخات Mouvex العالمية اللامركزية ووحدات Blackmer اللولبية.
يسمح مبدأ التشغيل لمضخات Mouvex وBlackmer بالتعامل مع أصعب ظروف الضخ والاتصال بالوسائط العدوانية واللزجة دون مشاكل.
تتكون مضخات Mouvex القرصية اللامركزية من أسطوانة وعنصر ضخ مثبت على عمود غريب الأطوار. عندما يدور العمود اللامركزي، يشكل عنصر الضخ غرفة داخل الأسطوانة التي يزيد حجمها عند المدخل، مما ينقل السائل إلى غرفة الضخ. يتم نقل السائل إلى المخرج حيث يتم تقليل حجم غرفة الضخ. تحت الضغط، يدخل السائل إلى خط أنابيب المخرج.
تُستخدم مضخات بلاكمير الدوارة لتزويد وضخ السوائل ذات اللزوجة المختلفة وهي متعددة الاستخدامات. تتعامل أجهزة البوابة بسهولة مع وقود توربينات الغاز وزيت الوقود والمنتجات البترولية ومركبات النفط، مما يجعلها تستخدم في صناعات النفط والمواد الغذائية والأدوية ولب الورق.
تشارك عدة قوى أثناء الضخ:
- يستقر الميكانيكي ويضغط على الشفرات على الأسطوانة، ويدفع السائل اللزج إلى صمام مخرج المضخة؛
- يضمن الهيدروليكي أن يكون ضغط الخليط الذي يتم ضخه على قاعدة جميع الشفرات ثابتًا ومستقرًا؛
- يضمن الطرد المركزي دوران البوابات الدوارة، التي تدفع السائل إلى الأعلى.
وحدات اللولب المزدوجة من Blackmer عبارة عن مضخات إزاحة موجبة تنقل أي سائل بدون مواد صلبة. يتكون الجهاز من زوج من البراغي المتقابلة، والتي عند تدويرها تشكل تجويفًا محكمًا مع مبيت المضخة. يخلق المحرك الهيدروليكي توترًا محوريًا هيدروليكيًا ثابتًا على أعمدة الوحدة. بسبب حركة البراغي، يتحرك الوسط الذي يتم ضخه إلى صمام المخرج الموجود في وسط المضخة.
الميزات والفوائد
جميع وحدات الضخ المستخدمة في صناعة النفط لها ميزات تصميمية مشتركة. يجب أن تحتوي المعدات على جزء هيدروليكي وختم ميكانيكي، ومصنوعة من مواد محددة للتركيب في الهواء الطلق وفي أي ظروف مناخية، والمحرك الكهربائي مزود بحماية من الانفجار. جزء التدفق للوحدة مصنوع من الكربون أو الفولاذ المحتوي على النيكل أو المطلي بالكروم.
عادة ما يتم تمثيل المنشآت النفطية بنوعين: المضخات اللولبية أو المضخات الطاردة المركزية. الأول أكثر تنوعًا لأنه مصمم للاستخدام في الظروف القاسية. وبسبب ضخ السوائل دون الاتصال بالجزء اللولبي، فهي مناسبة للعمل مع المواد الملوثة ذات الكثافة العالية. هذه هي المضخات لصناعة النفط التي تقدمها Blackmer وMovex.
مضخات موڤكس لصناعة النفط
تشتهر مضخات سلسلة Mouvex A بموثوقيتها وأدائها العالي، وهو ما يتم ضمانه من خلال التطورات المبتكرة من مهندسي الشركة.
- يسمح التصميم الفريد لمضخة السلسلة A للوحدة بالعمل بشكل مستمر في الضخ العكسي والعكسي للمنتجات.
- يضمن مبدأ التشغيل الفريد للأقراص اللامركزية الضخ السلس (بسرعات منخفضة) ويضمن أيضًا كفاءة ممتازة.
- يضمن تصميم مضخات السلسلة A التحضير الذاتي حتى عند التشغيل الجاف وأثناء تنظيف خطوط الأنابيب.
- تحافظ سلسلة Mouvex A على مستوى أدائها الأصلي لفترة طويلة دون تعديل بفضل التنظيف التلقائي لنظام المكياج.
- حتى لو تغيرت لزوجة المنتج الذي يتم ضخه بشكل كبير، فإن المضخات تحافظ على إنتاج منتظم وثابت بغض النظر عن ضغط الإمداد.
بالإضافة إلى ذلك، تم تجهيز مضخات Mouvex A-series بممر جانبي مزدوج للحماية في كلا الاتجاهين، بالإضافة إلى سترة تسخين أو تبريد لنقل المنتجات التي قد تتصلب في درجات الحرارة المحيطة المنخفضة.
مضخات بلاكمير لصناعة النفط
توفر كل من المضخات اللولبية والريشية من هذه الشركة المصنعة أداءً عاليًا وموثوقية ومتانة للمعدات.
- تتعامل مضخات بلاكمير ذات الريش والمسمار بشكل جيد مع السوائل شديدة العدوانية وتعمل بشكل موثوق في البيئات الكاشطة.
- يمكن تشغيل كلا النوعين من المضخات جافًا، مما يوفر الطاقة بشكل كبير ويزيد الإنتاجية.
- تتميز المضخات التقدمية من السلسلة S بمستويات ضوضاء منخفضة، وعدم إثارة المنتج وعدم وجود قص مستحلب.
- لا يهم مستوى اللزوجة عند تشغيل مضخات Blackmer المجوفة أو الريشة التقدمية.
- تضمن القدرة على العمل بسرعات منخفضة للعمود (لوحدات البوابة) أو البراغي زيادة عمر الخدمة للمعدات.
يعد الاستهلاك المنخفض للطاقة والإصلاحات السهلة من المزايا الإضافية للعمل مع مضخات Blackmer.
الخصائص الرئيسية لمضخات Mouvex و Blackmer لصناعة النفط
للتعامل مع جميع المتطلبات والمتطلبات القاسية للمنتجات البترولية، يجب أن تستوفي المعدات مواصفات معينة. توفر Mouvex وBlackmer أنظمة ضخ لا تلبي المتطلبات الأكثر صرامة فحسب، بل تساعد أيضًا في تحسين تكاليف الطاقة والتكاليف المالية.
تضخ مضخات Mouvex A-Series السائل عند انخفاض ضغط يصل إلى 10 بار، وتبلغ سرعتها القصوى 600 دورة في الدقيقة وأقصى تدفق يصل إلى 55 م 3 / ساعة. يتم الحفاظ على معدل تدفق ثابت بغض النظر عن التغيرات في لزوجة المنتج أو كثافته. والحد الأقصى لدرجة حرارة السائل الممكنة للتشغيل المتواصل لمعدات الضخ هو +80 درجة مئوية. في الظروف التي يحتمل أن تكون قابلة للانفجار، يمكن لوحدات السلسلة A أن تجف لمدة تصل إلى ست دقائق.
تُظهر مضخات بلاكمير أداءً ممتازًا (يصل إلى 500 متر مكعب في الساعة) بسرعة 640 دورة في الدقيقة ودرجات حرارة تتراوح من -50 درجة مئوية إلى +260 درجة مئوية. يمكن للمضخات في هذه السلسلة أن تتحمل ضغطًا يصل إلى 17 بار. توفر المضخات الحلزونية التقدمية من السلسلة S نتائج أكثر إثارة للإعجاب. يمكن أن تتراوح درجة الحرارة القصوى للوسط (اعتمادًا على طراز المضخة) من -80 إلى +350 درجة مئوية. ويصل الحد الأقصى لانخفاض الضغط إلى 60 بار، وتصل اللزوجة إلى 200000 سنتي ستوك.
بفضل توفير الموارد والكفاءة العالية وسهولة الصيانة والتشغيل، ستحقق مضخات Mouvex وBlackmer المخصصة لصناعة النفط أقصى فائدة لمؤسستك!
في حقول النفط، يتم استخدام مضخات الطرد المركزي والمكبس بشكل أساسي لضخ الزيت والمستحلبات الزيتية.
في مضخات الطرد المركزي، تحدث حركة السوائل تحت تأثير قوى الطرد المركزي التي تنشأ عندما يدور السائل بواسطة شفرات المكره. تدور المكره ذات الشفرات المثبتة على عمود داخل الهيكل، ويدور السائل الذي يدخل إلى مركز العجلة من خلال أنبوب الشفط مع العجلة، ويتم طرحه بقوة الطرد المركزي إلى المحيط ويخرج عبر أنبوب التفريغ.
تنقسم مضخات الطرد المركزي إلى عجلة واحدة / أحادية المرحلة / ومتعددة العجلات / متعددة المراحل /. في المضخات متعددة المراحل تعمل كل مرحلة سابقة على استقبال المرحلة التالية، مما يؤدي إلى زيادة ضغط المضخة.
الخصائص التكنولوجية الرئيسية لمضخة الطرد المركزي هي الضغط المتطور والتدفق والطاقة على عمود المضخة والكفاءة. المضخة والسرعة ورفع الشفط المسموح به.
تدفق المضخة هو كمية السائل الذي توفره المضخة لكل وحدة زمنية. ويقاس باللتر في الثانية /l/s/ أو بالمتر المكعب في الساعة /m3 /h/.
السلطة على رمح المضخة، أي. يتم قياس الطاقة التي ينقلها المحرك إلى المضخة بالكيلوواط.
تستخدم صناعة النفط بشكل أساسي مضخات الطرد المركزي أحادية ومتعددة المراحل، وهي مضخات مقطعية من النوع ND وPK.
إذا لم تكن مضخة واحدة كافية لتوفير الإمداد المطلوب أو خلق الإمساك المطلوب، يتم استخدام التوصيل المتوازي أو المتسلسل للمضخات. يُمارس التشغيل المتوازي للعديد من مضخات الطرد المركزي التي تضخ الزيت في خط أنابيب واحد على نطاق واسع.
يتم استكمال أنابيب المضخة بوصلات ذات حواف، مما يسمح بتفكيكها بسرعة إذا لزم الأمر. يتم تركيب الصمامات أمام أنابيب الشفط والتفريغ. إذا كان مدخل السائل موجودًا أسفل محور المضخة، فمن أجل الاحتفاظ بالسائل في خط أنابيب الشفط بعد إيقاف المضخة، من الضروري تركيب صمام فحص في نهاية خط الأنابيب. يتم تركيب مرشح شبكي على خط أنابيب الشفط لمنع الشوائب الميكانيكية من دخول تجويف المضخة.
يجب تركيب صمام فحص على خط التفريغ، والذي يضمن التشغيل التلقائي للمضخات وتشغيلها. أو في حالة عدم وجود صمام فحص، لا يمكن تشغيل مضخة الطرد المركزي وإيقافها يدويًا إلا مع إشراف المشغل المستمر على عملية الضخ، لأنه، على سبيل المثال، في حالة إيقاف تشغيل المحرك الكهربائي في حالات الطوارئ، يتسرب السائل من الضغط سوف يتدفق المشعب بحرية عبر المضخة مرة أخرى إلى الحاوية التي تم الضخ منها.
تتمتع مضخات الطرد المركزي بالمزايا التالية: أبعاد صغيرة، تكلفة منخفضة نسبيًا، غياب الصمامات والأجزاء: مع الحركة الترددية، إمكانية الاتصال المباشر بمحركات عالية السرعة، تغيير سلس في تدفق المضخة مع تغيير في المقاومة الهيدروليكية للأنبوب ، القدرة على بدء تشغيل المضخة بصمام مغلق على خط التفريغ دون التهديد بتمزق الصمام أو خط الأنابيب، والقدرة على ضخ الزيت الذي يحتوي على شوائب ميكانيكية، وسهولة أتمتة محطات الضخ المجهزة بمضخات الطرد المركزي.
ترد في الجدول البيانات الفنية الرئيسية لمضخات الطرد المركزي الأكثر شيوعًا:
|
ماركة المضخة |
الأدوار م 3 /ح |
رئيس م |
الطاقة الكهربائية، كيلوواط |
سرعة الدوران، دقيقة |
الوزن، كجم |
|
مضخات التحكم أحادية المرحلة |
|||||
|
مضخات من النوع NK |
|||||
|
مضخات مقطعية متعددة المراحل نوع MS |
|||||
|
مضخات الزيت متعددة المراحل |
|||||