در مجموعه کامل تجهیزات بازیابی نفت، واحد پمپاژ،میله پمپاژ، و پمپ نفت، همگی از اجزای اصلی و کلیدی بسیار مهم هستند. آنها از طریق عملیات مشترک، یک سیستم کاری "سه دستگاه پمپاژ" ساخته‌اند تا به طور مشترک کل فرآیند را از استخراج نفت خام زیرزمینی تا حمل و نقل زمینی پیش ببرند. مزایا و معایب عملکرد این سه و میزان همکاری ضمنی نه تنها مستقیماً بر خروجی چاه نفت تأثیر می‌گذارد، بلکه تأثیر حیاتی بر مزایای کلی اقتصادی پروژه معدن نیز خواهد داشت.
میله مکنده：
میله پمپاژرابط اصلی اتصال واحد پمپاژ زمینی و واحد پمپاژ زیرزمینی در "سه دستگاه پمپاژ" است. این قطعه عملکرد دوگانه انتقال قدرت و تحمل بار را بر عهده دارد: از یک طرف، حرکت رفت و برگشتی واحد پمپاژ را به پیستون واحد پمپاژ منتقل می‌کند و پیستون را به حرکت در می‌آورد؛ از طرف دیگر، وزن ... را تحمل می‌کند.میله پمپاژخود ستون، وزن ستون مایع و بارهای اضافی زیرزمینی (مانند بارهای اینرسی و بارهای اصطکاکی) و عملکرد آن مستقیماً بر قابلیت اطمینان و عمر مفید کل دستگاه بازیابی نفت تأثیر می‌گذارد. طبق استاندارد API دددد مشخصات 11B-2021" (استاندارد موسسه نفت آمریکا)، استحکام کششی میله مکنده نباید کمتر از 620 مگاپاسکال و استحکام تسلیم آن نباید کمتر از 550 مگاپاسکال باشد.
۱. ساختار و جنس:
۱. طراحی سازه:
بدنه اصلیمیله مکندهبدنه میله‌ای توپر با سطح مقطع دایره‌ای است که معمولاً طول آن 7.62 متر (25 فوت) یا 9.14 متر (30 فوت) است و حمل و نقل و اتصال آن به محل آسان است. هر دو انتهای بدنه میله رزوه شده و چند ...میله مکندههااز طریق حلقه‌ها به هم متصل شده‌اند تا یک «میله مکندهستون ". به منظور افزایش استحکام اتصال رزوه دار، قطعات رزوه دار معمولاً تمپر می شوند (سختی به HRC28-32 می رسد) و از ساختار ضد شل شدن (مانند رزوه ای که با چسب ضد شل شدن پوشانده شده است) برای جلوگیری از شل شدن رزوه در حین عملیات زیرزمینی استفاده می شود.
۲. طبقه‌بندی مواد：
با توجه به شرایط کاری چاه نفت (مانند عمق چاه، خوردگی نفت خام و حجم بار)، جنس ...میله مکندهعمدتاً به دو دسته تقسیم می‌شود：
فولاد کربنیمیله مکنده: با فولاد شماره ۴۵ و فولاد ۲۰CrMo به عنوان مواد اصلی، از مزایای استحکام بالا و هزینه کم برخوردار است. برای چاه‌های نفت معمولی با عمق کمتر یا مساوی ۲۰۰۰ متر و خوردگی ضعیف نفت خام (از جمله غلظت اچ اس اس کمتر یا مساوی ۵۰ پی پی ام) مناسب است. در چاه‌های معمولی در میادین نفتی در شرق چین استفاده می‌شود. نسبت کاربردها بیش از ۸۰٪ است.
فولاد آلیاژیمیله مکندهفولاد 35CrMo و فولاد 42CrMo مواد اصلی هستند و مقاومت در برابر خوردگی و استحکام خستگی از طریق عملیات آلیاژسازی بهبود می‌یابد. این فولاد برای چاه‌های عمیق یا فوق عمیق با عمق چاه ≥2000 متر و خوردگی قوی نفت خام (غلظت اچ اس اس >50ppm) مناسب است. به عنوان مثال، در چاه‌های گاز با گوگرد بالا در میادین نفت و گاز جنوب غربی چین، استفاده از فولاد آلیاژیمیله مکندهبیش از ۹۰ درصد را تشکیل می‌دهد.
Ⅱ. آسیب ناشی از بار و خستگی در حین کار：
میله مکندهدر حین کار بارهای متناوب پیچیده ای را متحمل می شود و آسیب خستگی در طول کار طولانی مدت به راحتی رخ می دهد که علت اصلی خرابی آن استمیله مکندهبارهایی که تحمل می‌کند عمدتاً شامل موارد زیر است:
۱. بار استاتیک: شامل وزنمیله مکندهخود ستون (وزن فولاد کربنی)میله مکندهدر هر متر حدود ۱۵ کیلوگرم است)، وزن ستون مایع (که بر اساس چگالی نفت خام محاسبه می‌شود، معمولاً ۸۰۰-۹۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب).
۲. بارهای دینامیکی: شامل بارهای اینرسی (بارهای شتاب تولید شده توسط حرکت رفت و برگشتی پیستون)، بارهای اصطکاکی (بارهای اصطکاک بینمیله مکندهو دیواره داخلی لوله)، و بارهای ضربه‌ای (بارهای ضربه‌ای آنی که هنگام حرکت سر الاغ ایجاد می‌شوند).
به منظور افزایش طول عمر مفیدمیله مکنده، باید اقدامات هدفمندی انجام شود: اول، بهینه‌سازی پارامترهای کاری مکنده (مانند کاهش کورس و انتخاب منطقی کورس) برای کاهش بار دینامیکی؛ دوم، عملیات سطحیمیله مکنده(مانند آبکاری کروم، پاشش پوشش مقاوم در برابر سایش) برای بهبود مقاومت در برابر سایش؛ سوم، بازرسی منظم ازمیله مکندهستون (مانند استفاده از فناوری تشخیص عیب آکوستیک)، تشخیص به موقع ترک‌های خستگی.
مواد مرجع：
[1] موسسه نفت آمریکا ددد رابط برنامه‌نویسی کاربردی مشخصات 11B-2021میله پمپاژمشخصاتش خخخخ
[2] "مواد مهندسی مکانیک" جلد 46، شماره 7، 2022 دددمیله پمپاژطراحی سازه و تحلیل قابلیت اطمینان اتصالات"
[3] "آهن و فولاد" جلد 58، شماره 4، 2023 "تحقیق در مورد بهینه سازی مواد و مقاومت در برابر خوردگی فولاد آلیاژیمیله‌های مکندهددد
[4] ددد مکانیک مهندسی" 2022، جلد 39، شماره 9 "تحلیل ویژگی‌های بار و عمر خستگیمیله پمپاژستونییییی
[5] "آزمایش غیرمخرب" جلد 45، شماره 3، 2023 "hفناوری و شیوه‌های کاربردی آزمایش غیرمخربمیله پمپاژددد