I. تعریف و جایگاه فنی:
الفپمپ چاه نفت تولید تزریق دو پیستونیک دستگاه فرازآوری مصنوعی است که از ساختار پمپ جابجایی مثبت دو پیستونه استفاده میکند. این دستگاه هم تزریق آب و هم بازیابی نفت را انجام میدهد و بین سیلابزنی و استخراج تعادل برقرار میکند. طراحی پیستون دوکاره آن، مکش و تخلیه کارآمد مایع را در هر دو حرکت بالا و پایین امکانپذیر میکند و راندمان پمپاژ و پایداری سیستم را بهبود میبخشد.
این ساختار، شبیه به یک پمپ دو پیستونه دو طرفه ددد، ددد به طور گسترده در سناریوهای تزریق و تولید صنعتی و میدان نفتی استفاده میشود (توجه: این پمپ فقط مکش و تخلیه انجام نمیدهد، بلکه پیستونهای بالایی و پایینی به طور جداگانه گردش میکنند).
دوم. تاریخچه توسعه و تکامل فناوری:
دوره زمانی | پیشرفت کلیدی: |
اوایل قرن بیستم | پمپهای تک پیستونی عمدتاً مورد استفاده قرار میگیرند که منجر به راندمان محدود میشود. |
اواسط تا اواخر قرن بیستم | مفهوم طراحی یکپارچه تزریق-تولید در حال ترویج است و پمپهای دوکاره به تدریج در سیستمهای فشار بالا به کار گرفته میشوند. |
قرن بیست و یکم | (SpringerLink) الگوریتمهای شبیهسازی عددی و بهینهسازی (مانند بهینهسازی ازدحام ذرات) برای تنظیم پارامترهای ساختاری و پیشبینی عملکرد معرفی میشوند. |
سوم.ساختار و تحلیل اجزای پمپ چاه نفت تولیدی تزریق دو پیستونه (شکل زیر را ببینید)
ساختار معمول شامل موارد زیر است:
میله مکنده: واحد انتقال قدرت سطحی را به بدنه پمپ متصل میکند.
پیستون دوتایی: در مرکز بدنه پمپ قرار دارد و در هر انتها عملکردهای مکش و تخلیه را انجام میدهد.
شیر سوئیچینگ پیستونی و مکانیکی: سرعت جریان سیال را در داخل و خارج از محفظههای دوگانه، مطابق با فرآیند تزریق و تولید، کنترل میکند.
بشکه: طراحی داخلی مهندسیشدهی دقیق، هماهنگ با عملکرد پیستون با آببندی بالا؛
شیرهای جریان ورودی/جریان پایینی/جریان بالایی: جهت و زمان جریان را به طور دقیق کنترل میکنند.
محفظه نگهدارنده: عملکرد پایدار و تعادل سیستم پمپ دوکاره را تضمین میکند.
ساختار پمپ چاه نفت تولیدی تزریقی دو پیستونه با مدلهای مرجع مانند مدلهایی که در مطالعات پمپهای دو اثره خطی مستغرق و پمپهای تزریق آب استفاده میشوند، سازگار است.
چهارم.توضیح دقیق اصول کار پمپ تزریق دو پیستونه برای تولید چاه نفت:
۱. فرآیند تزریق و تولید دو زمانه
حرکت رو به بالا (تزریق یا تولید): یک پیستون به سمت بالا حرکت میکند تا مایع را استخراج یا تزریق کند.
حرکت رو به پایین (سیلندر روبرو): پیستون دیگر همزمان پردازش جریان معکوس را انجام میدهد؛
دو محفظه به طور متناوب کار میکنند و به این ترتیب عملکرد پیوستهای را به دست میآورند.
این مکانیزم مزایای قابل توجهی در صرفهجویی در انرژی و پایداری فشار ارائه میدهد و نمونهای معمول از یک پمپ دوکاره دددد محسوب میشود.ددد
V. انواع پمپ چاه نفت تولیدی تزریقی دو پیستونه و سناریوهای کاربردی:
نوع پمپ | ویژگیها | کاربردها |
پمپ تزریق دو پیستونه کاملاً دو طرفه | پیستونهای بالا و پایین برای تزریق و مکش | سیستمهای چاه مشترک برای تزریق و تولید |
طراحی نیمه دو طرفه | یک سر برای تزریق و یک سر برای استخراج، که ساختار را ساده میکند | چاههای تزریق و تولید با جریان کوچک تا متوسط |
نوع پمپ بهینهسازی هوشمند ماژولار | پارامترهای قابل تنظیم سکته مغزی و ساختار شیر | چاههای هوشمند نیازمند اشکالزدایی آنلاین |
درمناستراتژی نگهداری پمپ چاه نفت تولیدی تزریق دو پیستونه:
مرتباً شیرها، پیستونها و آببندها را از نظر فرسودگی بررسی کنید.
از یک سیستم کنترل هوشمند مبتنی بر پیشبینی شبیهسازی برای حفظ پارامترهای بهینه ضربه استفاده کنید.
برای تشخیص سریع موارد غیرعادی، لرزش، فشار و سرعت جریان پمپ را کنترل کنید.
هفتم. عیبیابی مشکلات و راهحلها:
علائم خطا | علل احتمالی: | روشهای پیشنهادی برای رفع مشکل |
تزریق و تولید ناهماهنگ یا قطع جریان | چسبندگی سوپاپ، زمان حرکت نامتناسب | سایش فنر سوپاپ و پیستون را بررسی کنید |
فشار سیال ناپایدار | عدم تطابق بین پارامترهای طراحی سازه و جریان چاه | تنظیم مجدد کورس یا قطر پمپ بر اساس نتایج شبیهسازی |
کاهش راندمان پمپ | افزایش حجم نشتی به دلیل فرسودگی یا خرابی | پمپ را باز کنید و فاصله بین پیستون و بدنه و عملکرد آببندی آن را بررسی کنید. |
هشتم. سوالات متداول:
۱. تفاوت راندمان بین پمپ تزریق دو پیستونی چاه نفت تولیدی و پمپ تک پیستونی معمولی چقدر قابل توجه است؟
تحقیقات نشان میدهد که طراحی دوکاره میتواند نشتی و ناحیه مرده تراکم را کاهش دهد و راندمان تخلیه را بیش از 20٪ بهبود بخشد (بر اساس ادبیات نظری دوکاره).
۲. آیا محدودیتی در شرایط چاه وجود دارد؟
پمپهای چاه نفت تولیدی تزریقی دوپلانجری برای چاههای یکپارچه تزریق-تولید، چاههای عمیق، مخازن پرفشار یا مخازنی که نیاز به تزریق آب دارند، مناسب هستند. طراحی بهینه شده آن با انواع مختلف چاهها سازگار است.
۳. آیا کاربردهای تجاری وجود دارد؟
تجهیزات مربوطه در سایتهای مشتری مستقر شدهاند و پمپ دوکاره در چندین چاه آزمایشی پایدار بوده است.