رایجترین دستگاه بازیابی نفت از چاههای عمیق، پمپ نفت-پمپ نفت از نوع میلهای است که شامل یک واحد پمپاژ، قسمت زمینی دستگاه سرچاهی چاه پمپاژ و قسمت زیرزمینی شامل میله پمپاژ، پمپ نفت و لوله نفت میشود. در میان آنها، واحد پمپاژ، میله پمپاژ و پمپ نفت مهمترین اجزای این نوع دستگاه پمپاژ نفت هستند که به اصطلاح "تجهیزات پمپاژ سهگانه" نامیده میشوند.
۱. واحد پمپاژ:
واحد پمپاژ نفت یک دستگاه انتقال مکانیکی زمینی برای پمپاژ چاههای نفت است. این دستگاه همراه با میله پمپاژ نفت و پمپ نفت برای پمپاژ نفت خام زیرزمینی به زمین استفاده میشود. با توجه به ساختار و اصل کار متفاوت واحد پمپاژ، میتوان آن را به واحد پمپاژ بدون تیر و واحد پمپاژ بدون تیر تقسیم کرد. با توجه به ساختارهای مختلف واحد پمپاژ تیر، به طور کلی به نوع معمولی و نوع رو به جلو (نوع جلو) تقسیم میشود. براکت معمولی بین سر الاغ و مکانیزم میله اتصال میل لنگ قرار دارد و مکانیزم میله اتصال میل لنگ رو به جلو بین سر الاغ و براکت تیر قرار دارد.
اصل کار واحد پمپاژ روغن این است که موتور حرکت چرخشی پرسرعت خود را به شفت خروجی گیربکس منتقل میکند و پس از عبور از شفت میانی، شفت خروجی را به حرکت در میآورد و شفت خروجی، میللنگ را برای حرکت چرخشی کمسرعت به حرکت در میآورد. همزمان، میللنگ توسط بازوی عقب تیر از طریق شاتون کشیده میشود تا بازوی عقب تیر را بچرخاند. انتهای جلویی تیر به یک سر الاغی مجهز است و بارهایی مانند ستون مایع بالای پیستون و ستون میله مکنده، همگی از طریق یک طناب به سر الاغی آویزان هستند. از آنجایی که سر الاغی با تیر متحرک بالا و پایین میرود، سر الاغی تیر متحرک، پیستون را به حرکت رفت و برگشتی بالا و پایین، عمودی، و بیرون کشیدن روغن از چاه هدایت میکند.
۲. پمپ روغن:
پمپ پمپاژ، که به عنوان پمپ چاه عمیق نیز شناخته میشود، یک وسیله ویژه برای تولید مکانیکی نفت با میله است. این پمپ در عمق مشخصی زیر سطح مایع در حال حرکت در چاه قرار دارد و برای انتقال قدرت دستگاه پمپاژ جهت پمپاژ نفت خام از زمین، به میله پمپاژ متکی است. با توجه به روشهای مختلف نصب در چاه، میتوان آن را به دو نوع تقسیم کرد: پمپهای لولهای و پمپهای میلهای. پمپهای لولهای کاربردهای بیشتری در محل دارند. پمپ لولهای قطر بزرگ، جابجایی زیاد، ساختار ساده و قیمت پایین دارد. برای چاههایی با خروجی بالا، چاههای نفت کمعمق، شن بیشتر و حجم گاز کم مناسب است. پمپ میلهای قطر کوچک، جابجایی کم و بازرسی آسان پمپ دارد. برای چاههای عمیق با خروجی کم مناسب است.
اصل کار پمپ روغن این است که واحد پمپاژ روی زمین، پیستون پمپ را از طریق میله پمپاژ به بالا و پایین میراند و به طور مداوم روغن را به زمین میراند. یک حرکت واحد رو به بالا و پایین پمپ، کورس نامیده میشود و حجم تخلیه یک کورس از نظر تئوری برابر با حجمی است که توسط حرکت رو به بالای پیستون پمپ داده میشود. در واقع، تولید چاههای نفت پمپاژ تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار میگیرد. مقدار مایع تولید شده توسط چاه نفت برابر با جابجایی نظری نیست. نسبت مایع واقعی تولید شده توسط چاه نفت پمپاژ شده به جابجایی نظری پمپ، راندمان پمپ نامیده میشود. راندمان پمپ واحد پمپاژ یک شاخص مهم مدیریتی است.
سه عامل بر راندمان پمپ تأثیر میگذارند:
(1) عوامل زمینشناسی، مانند خروجی ماسه چاه نفت، تأثیر گاز، واکسزدگی چاه نفت، ویسکوزیته بالای نفت خام و آب و گاز خورنده موجود در نفت خام.
(2) کیفیت ساخت و نصب پمپ.
(3) انتخاب پارامترهای کاری پمپ.
۳. میله مکنده:
میله پمپاژ روغن بخش مهمی از دستگاه پمپاژ روغن یک پمپ میلهای است. قدرت دستگاه پمپاژ روغن از طریق ستون میله پمپاژ روغن به پمپ پمپاژ روغن منتقل میشود، به طوری که پیستون پمپ پمپاژ روغن حرکت رفت و برگشتی دارد. بدنه اصلی میله پمپاژ روغن یک میله توپر با مقطع دایرهای است. در حال حاضر از میله پمپاژ روغن از جنس فولاد کربنی و میله پمپاژ روغن از جنس فولاد آلیاژی استفاده میشود.
در فرآیند تولید نفت، به طور کلی ما این سه نوع تجهیزات را برای تکمیل فرآیند کامل تولید نفت داریم. برای این سه نوع تجهیزات، هر یک از آنها یک وسیله ضروری است.