در میادین نفتی، مردم اغلب می‌توانند ردیف‌هایی از دستگاه‌های مکانیکی را ببینند که به طور ریتمیک بالا و پایین می‌روند، گویی در حال تعظیم هستند. این معمولاً به عنوان "ماشین تعظیم" شناخته می‌شود، نام علمیپمپ پرتواین یکی از انواع اصلی واحدهای پمپاژ است که در حال حاضر در میادین نفتی مورد استفاده قرار می‌گیرد و نقش بسیار مهمی در زمینه استخراج نفت ایفا می‌کند.
فهرست مطالب：
ترکیبپمپ پرتو
اصل کار
طبقه‌بندی
جایگاه و نقش در استخراج نفت
مواد مرجع
۱. ترکیبپمپ پرتو:
پمپ پرتوعمدتاً از چهار بخش تشکیل شده است: سر خر - تیرک متحرک - شاتون - مکانیزم میل لنگ، جعبه دنده، تجهیزات برق و تجهیزات کمکی.
تیرک حرکت سر الاغی - مکانیزم میل لنگ و میله رابط: سر الاغی بخشی از واحد پمپاژ است که مستقیماً به میله چراغ سرچاهی متصل است. این میله شکل منحصر به فردی دارد و وظیفه حرکت رفت و برگشتی میله چراغ به بالا و پایین در حین کار را بر عهده دارد. تیرک مانند یک اهرم بزرگ است که یک سر آن به سر الاغ و سر دیگر آن از طریق یک میله رابط به میل لنگ متصل است. میل لنگ تحت نیروی محرکه می‌چرخد و حرکت چرخشی به حرکت نوسانی تیرک به بالا و پایین از طریق میله رابط تبدیل می‌شود که به نوبه خود سر الاغ را به کار می‌اندازد. این مکانیزم بخش متحرک کلیدی واحد پمپاژ برای بالا بردن نفت خام زیرزمینی به زمین است.
جعبه دنده: خروجی تجهیزات قدرت معمولاً چرخش با سرعت بالا است، در حالی که کار پمپ روغن نیاز به حرکت با سرعت کم و گشتاور بالا دارد. نقش کاهنده تبدیل چرخش پرسرعت واحد قدرت به چرخش کم سرعت میل لنگ واحد پمپاژ است. از طریق گیربکس، سرعت کاهش و گشتاور افزایش می‌یابد تا نیازهای واحد پمپاژ برآورده شود.
تجهیزات برق: عموماً از موتورهای الکتریکی به عنوان منبع تغذیه برای تأمین برق مداوم و پایدار برای عملکرد واحد پمپاژ استفاده می‌شود. موتور الکتریکی انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند و گیربکس و کل سیستم واحد پمپاژ را به کار می‌اندازد.
تجهیزات کمکی: شامل براکت‌ها و پایه‌های مختلف که برای پشتیبانی و ثابت نگه داشتن اجزای مختلف واحد پمپاژ و ایجاد ثبات در حین کار استفاده می‌شوند؛ همچنین دستگاه‌های ترمز برای حفظ عملکرد پمپاژ در هر موقعیتی برای نگهداری و تعمیرات اساسی آسان وجود دارد؛ و دستگاه‌های متعادل‌کننده برای فعال کردن عملکرد قدرت در محدوده کوچکتری از تغییرات بار، که باعث کاهش مصرف انرژی و فرسودگی تجهیزات می‌شود.
Ⅱ. اصل کار:
هنگام کار، چرخش موتور از طریق مکانیزم گیربکس و میله اتصال میل لنگ به حرکت بالا و پایین سر الاغ تبدیل می‌شود.
فرآیند خاص این است: حرکت چرخشی پرسرعت خروجی توسط موتور ابتدا به گیربکس منتقل می‌شود و پس از کاهش سرعت چرخ‌دنده و تقویت گشتاور در گیربکس، به میل‌لنگ منتقل می‌شود. میل‌لنگ به صورت دایره‌ای حرکت می‌کند و حرکت دایره‌ای میل‌لنگ از طریق شاتون به چرخش بالا و پایین تیر تبدیل می‌شود. چرخش تیر، سر الاغ را به سمت پایین حرکت می‌دهد و سپس سر الاغ توسط میله سبک و میله پمپاژ روغن به بالا و پایین رانده می‌شود. پیستون پمپ روغن زیرزمینی به بالا و پایین حرکت می‌کند. هنگامی که پیستون بالا می‌رود، فشار در پمپ کاهش می‌یابد و نفت خام در ته چاه از طریق شیر مکش پمپ تحت عمل اختلاف فشار وارد پمپ می‌شود. هنگامی که پیستون پایین می‌رود، فشار در پمپ افزایش می‌یابد و نفت خام از بدنه پمپ خارج شده و از طریق شیر تخلیه وارد لوله می‌شود و بدین ترتیب به طور مداوم نفت خام از چاه خارج می‌شود.
به عنوان مثال، یک چاه تولید نفت را در نظر بگیرید.پمپ پرتودستگاه مورد استفاده در چاه، مطابق با این اصل کار، روزانه به طور مداوم نفت خام را از اعماق زمین استخراج می‌کند و به تولید نفت خام میدان نفتی کمک می‌کند.
Ⅲ. طبقه‌بندی:
(1) طبقه‌بندی به روش متوازن:
نوع تعادل تیر: یک وزنه تعادل در انتهای تیر نصب می‌شود و تعادل واحد پمپاژ با تنظیم موقعیت و وزن وزنه تعادل حاصل می‌شود. ساختار این روش تعادل نسبتاً ساده است، اما اثر تعادل محدود است. برای برخی از واحدهای پمپاژ روغن کوچک یا مواردی که نیاز به تعادل زیاد نیست، مناسب است.
نوع متعادل میل لنگ: یک وزنه تعادل روی میل لنگ نصب شده است و نیروی گریز از مرکز تولید شده توسط وزنه تعادل هنگام چرخش میل لنگ برای متعادل کردن بار واحد پمپاژ هنگام کار استفاده می شود. این روش متعادل سازی می تواند با شرایط کاری مختلف بهتر سازگار شود، اثر متعادل کننده بهتری دارد و به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد.
نوع تعادل مرکب: با ترکیب ویژگی‌های تعادل تیر و تعادل میل‌لنگ، وزنه‌های تعادل بر روی تیر و میل‌لنگ نصب می‌شوند تا اثر تعادل را بیشتر بهبود بخشند، که می‌تواند نیازهای تعادل برخی از واحدهای پمپاژ بزرگ یا شرایط کاری پیچیده را برآورده کند.
نوع متعادل پنوماتیکی: از فشار گاز برای دستیابی به تعادل استفاده می‌شود. با نصب مخزن گاز و سایر دستگاه‌ها روی واحد پمپاژ، فشار گاز مطابق با وضعیت کاری واحد پمپاژ تنظیم می‌شود تا به هدف متعادل‌سازی بار دست یابیم. این روش متعادل‌سازی سرعت پاسخ سریعی دارد و می‌تواند بهتر با تغییرات بار سازگار شود، اما تجهیزات آن نسبتاً پیچیده و هزینه آن بالاتر است.
(2) طبقه‌بندی بر اساس نوع ساختار:
متعارفپمپ پرتو: مکانیزم میله اتصال سر خر و میل لنگ در جلو و عقب براکت قرار دارد و زاویه تعادل صفر است. دارای ساختار ساده، ساخت و نگهداری آسان است و رایج ترین نوع پمپ پرتویی است که به طور گسترده در استخراج چاه های نفت مختلف استفاده می شود.
نصب شده در جلوپمپ پرتو: مکانیزم میله اتصال سر الاغی و میل لنگ در جلوی براکت قرار دارد. این ساختار مرکز ثقل واحد پمپاژ را به جلو حرکت می‌دهد که تا حدودی وضعیت نیروی واحد پمپاژ را بهبود می‌بخشد و برای برخی از الزامات خاص طرح‌بندی چاه نفت و استخراج معادن مناسب است.
ناهم‌فازپمپ پرتو: مکانیزم میله اتصال سر الاغی و میل لنگ در جلو و عقب براکت قرار دارد، اما زاویه تعادل صفر نیست. در مقایسه با نوع معمولی، ویژگی‌های حرکتی آن متفاوت است و در شرایط عملیاتی خاص، می‌توان راندمان و عملکرد کاری واحد پمپاژ را بهبود بخشید.
سر الاغ دوتاییپمپ پرتومکانیزم میله اتصال خری و میل لنگ میله چراغ آویز در جلو و عقب براکت قرار دارد. در طول فرآیند تک زمانه، طول بازوی عقب و طول میله اتصال ثابت نیست. این طراحی ساختاری، واحد پمپاژ را قادر می‌سازد تا با تغییرات بار مختلف بهتر سازگار شود و راندمان پمپ را هنگام کار، به ویژه برای برخی از چاه‌های نفت سنگین یا استخراج چاه‌های عمیق، بهبود بخشد.
Ⅳ. جایگاه و نقش در استخراج نفت:
پمپ پرتواز نظر روش تولید نفت، به نوع میله‌ای تجهیزات تولید نفت تعلق دارد و جایگاه بسیار مهمی در کل حوزه استخراج نفت دارد. در حال حاضر، در مقیاس جهانی،پمپ پرتوبخش بالایی از تجهیزات تولید نفت را تشکیل می‌دهد. به عنوان مثال، کشور من، حدود ۹۰ درصد از کل چاه‌های تولید نفت از آن استفاده می‌کند.
دلیل استفاده گسترده از آن عمدتاً به دلیل مزایای ساختار ساده، تولید آسان و سهولت استفاده از آن است. حتی در محیط‌های پیچیده و خشن میدان نفتی، مانند دمای بالا، فشار بالا، شن و ماسه و گرد و غبار، می‌تواند به مدت طولانی و به صورت شبانه‌روزی کار کند و قابلیت اطمینان بسیار بالایی دارد. در میدان نفتی داکینگ، چاه‌های نفت زیادی برای دهه‌ها استخراج شده‌اند وپمپ پرتوهمیشه به طور پایدار فعالیت داشته است، که سهم بزرگی در تولید مداوم با بازده بالا و پایدار میدان نفتی داشته است.
با این حال،پمپ پرتوکامل نیست. معایبی هم دارد، مانند شتاب زیاد حرکت نقطه تعلیق سر الاغ که باعث تأثیر بیشتر بر میله مکنده و پمپ روغن می‌شود و عمر مفید تجهیزات را کوتاه می‌کند؛ اثر تعادل نسبتاً ضعیف است که منجر به مصرف انرژی بیشتر می‌شود؛ راندمان پایین‌تر، به ویژه در طول کورس‌های طولانی، حجم زیاد و حجیم است و دشواری و هزینه نصب و نگهداری افزایش می‌یابد. اما با وجود این، با مزایای فراوان خود، هنوز هم پرکاربردترین نوع واحد پمپاژ در استخراج نفت است. با پیشرفت مداوم علم و فناوری، بهبود و بهینه‌سازیپمپ پرتوهمچنین به بهبود بیشتر عملکرد و کارایی خود و خدمت رسانی بهتر به صنعت استخراج نفت ادامه می‌دهد.
مواد مرجع：
پتروچاینا ددد ههههبالابری مصنوعی برای ددد ههههه دعوت از نفت ددد ههههه
مثالی از عملیات بلندمدت دددپمپ پرتودر میدان نفتی داچینگ