سیستمهای پمپاژ مکانیکی در میادین نفتی به شدت به پمپهای لولهای متکی هستند که اساساً جزء اصلی این سیستمها هستند. آنها نه تنها راندمان بالا کشیدن چاه را تعیین میکنند، بلکه میزان نیاز به تعمیر و نگهداری و هزینههای جاری هر چاه را نیز تعیین میکنند. اگرچه پمپهای لولهای معمولی نوع اصلی مورد استفاده در اکثریت قریب به اتفاق چاههای نفت بودهاند،پمپهای لولهای نوع رابط برنامهنویسی کاربردی اکنون توجه زیادی از سوی خریداران به خود جلب کردهاند، زیرا قادر خواهند بود شرایط چاههای چالشبرانگیزتر را بهتر مدیریت کنند. هزینههای نیروی کار در حال افزایش است و تقاضا برای چرخههای عملیاتی پایدارتر نیز در میادین نفتی مدرن رو به افزایش است.
معمولاً در مراحل اولیه توسعه یک میدان نفتی، چاهها چندان عمیق نیستند، شنها چندان زیاد نیستند و خوردگی کاملاً محدود است. عملاً، پمپ لولهای معمولی بیشتر اوقات به خوبی کار میکند. با این حال، نسبت چاههای با عمق متوسط در میادین نفتی افزایش یافته است و چاههای حاوی شن و ماسه و چاههای ضربهای با فرکانس بالا بیشتر و بیشتر میشوند، بنابراین تجهیزات به طور فزایندهای بیش از حد بارگذاری میشوند.
بسیاری از مهندسان میدانی اشاره کردهاند که پمپهای لولهای مرسوم در حال حاضر محدودیتهای خود را در موارد زیر نشان میدهند:
ضخامت دیواره سیلندر محدود است و به دلیل اینکه مدت زیادی تحت بارهای زیاد کار کرده است، سایش شدیدتر میشود.
عدم تطابق کافی پیستون منجر به عملکرد آببندی ضعیف میشود.
جداسازی و مونتاژ اجزای آسیبپذیر بسیار پیچیده است، که باعث طولانیتر شدن چرخههای تعمیر و نگهداری میشود.
تغییر عملیات اغلب مستلزم استفاده از تجهیزات بالابر است، بنابراین کاهش زمان از کارافتادگی چاه دشوار است.
با توجه به نوسانات قیمت نفت و کنترل شدید هزینههای هر چاه، شرکتها به طور جدی عملیات مکرر را به عنوان آخرین راه حل در نظر گرفتهاند.
مفهوم طراحی پمپ لولهای نوع رابط برنامهنویسی کاربردی در حال تکامل است.
نسل جدیدِپمپ لوله ای نوع رابط برنامهنویسی کاربردی با تأکید بیشتر بر بازسازی قابلیت بار زیاد و راندمان نگهداری به عنوان ویژگیهای اصلی برای جذب مشتریان از همان مرحله طراحی، اساساً از مدلهای قدیمی فاصله میگیرد. به عنوان مثال،دونگشنگسی بی-[d]تی ال (F1)پمپ لوله ای نوع رابط برنامهنویسی کاربردی این سری برای محیطهای کمی خورنده و با سایش بالا در نظر گرفته شده است. این سری دارای یک ساختار سیلندر ضخیم یکپارچه با اجزای ماشینکاری دقیق است که تضمین میکند تراز بشکه پیستون-پمپ به سطح بهینه برسد. قطر داخلی بزرگتر به این معنی است که جابجایی کورس افزایش مییابد، از این رو خروجی سیال حتی اگر کورسها یکسان باشند، پایدارتر است.
در مورد مواد، علاوه بر مدلهای معمولی، مدلهای مقاوم در برابر سایش و خوردگی نیز ارائه میشوند. برخی از قطعات با پوششهای کامپوزیتی با کارایی بالا و آلیاژهای ویژه ارائه میشوند تا در شرایطی که لازم است چاههای حاوی ماسه و چاههای عملیاتی با فرکانس بالا به طور همزمان وجود داشته باشند، مورد استفاده قرار گیرند. کارهایی که در برخی از میادین نفتی انجام شده است، تأیید کرده است که با استفاده از این مدلهای جدید، میتوان عمر محصولات معمولی را ۱ تا ۳ برابر افزایش داد که در نتیجه منجر به کاهش عملیات حفاری میشود.
منطق بهرهبرداری و نگهداری از تجهیزات تعمیری دددهر تا عملیات درونچاهی دددهر کاهش یافته
تفاوت دیگر در شیوه نگهداری است.
یکی از مشکلات پمپهای تیوبینگ سنتی این است که معمولاً به صورت یک تکه ساخته میشوند. بنابراین، اگر بخشی مانند مجموعه شیرها یا پیستونها فرسوده شوند، کل پمپ باید برای تعمیر خارج شود که این امر به طور قابل توجهی دوره نگهداری را طولانیتر میکند. در مقابل، پمپهای تیوبینگ نوع رابط برنامهنویسی کاربردی دارای طراحی ماژولار هستند که امکان جدا کردن و نصب مجدد قطعات مستعد سایش را با دست در دهانه چاه و بدون استفاده از تجهیزات بالابری سنگین فراهم میکند.
این نوع ساختار نه تنها زمان خاموشی چاه را کاهش میدهد، بلکه به میادین نفتی دورافتاده با تعداد کارکنان کمتر نیز اجازه میدهد تا ابتداییترین عملیات تعمیر و نگهداری را انجام دهند. برای میادین نفتی که به تولید بدون وقفه اهمیت میدهند، همین مدل تعمیر و نگهداری به یکی از معیارهای کلیدی در انتخاب تجهیزات تبدیل شده است.
ساختار بحرانی برای شرایط عملیاتی پیچیده مناسبتر است.
از نظر ساختاری، پمپ لوله ای نوع رابط برنامهنویسی کاربردیاز اجزای ضروری شامل میلههای مکنده، شیرهای جریان بالا و پایین، پیستون، بشکه و شیر ورودی ساخته شده است. این قطعات از سازگاری بسیار بالایی برخوردارند که به آنها امکان میدهد به جای سیستمهای لوله و میله مکنده از برندها و انواع مختلف استفاده شوند.
از نقطه نظر عملکرد نیروگاه، این سبک امکان تغییر و جابجایی آسانتر چاههای انواع مختلف را فراهم میکند و در عین حال، برنامهریزی مشترک برای مدیریت موجودی و توزیع قطعات یدکی در میادین نفتی را که سناریوهای استفاده از آنها روز به روز آشکارتر میشود، آسانتر میسازد.
چندین موقعیت وجود دارد که در آنها پمپ روغن از نوع رابط برنامهنویسی کاربردی اولین گزینه مورد توجه است:
چاه نفت با محتوای شدید شن و ماسه و سایش سریع
بلوکهایی با خوردگی کم اما نیاز به کارکرد طولانی مدت
میدان نفتی دورافتاده با ظرفیت فنی محدود و نیاز به کاهش تعداد بازدیدهای چاه
سایت چاه حساس به هزینه که به دنبال افزایش عمر تجهیزات با بودجهی تعیینشده است
سری سی بی-[d]تی ال (F1)پمپ لوله ای نوع رابط برنامهنویسی کاربردی،پمپ لوله ای نوع رابط برنامهنویسی کاربردیمیتواند قطرهای مختلف پمپ را با پارامترهای قابل تنظیم مختلف برای پاسخگویی به تقاضای متنوع تولید ارائه دهد. ثابتهای پمپ، ابعاد اتصال و رابطهای میله مکنده آنها همگی از استانداردهای رابط برنامهنویسی کاربردی پیروی میکنند و دستورالعملهای انتخاب در محل را به خوبی تعریف میکنند.
روندهای صنعت در حال ظهور هستند
مطالعه تغییرات تدارکات در میادین نفتی نشان میدهد که معیارهای انتخاب پمپ از تأکید اولیه بر قیمت به ویژگیهای عملیاتی مانند طول عمر مفید، تعداد دفعات تعمیر و نگهداری و سازگاری تغییر کرده است. تقاضای فزاینده برایپمپهای لولهای نوع رابط برنامهنویسی کاربردینه تنها به دلیل ارتقاء ساختاری، بلکه به این دلیل است که این پمپها به تغییر مفهوم عملیاتی کمک میکنند - آنها تعطیلیهای برنامهریزی نشده چاه را کاهش میدهند و تولید پایدار به ازای هر چاه را تضمین میکنند.
بعدها، اگر تعداد چاههای با فرکانس بالا و چاههای با عمق متوسط همچنان در حال افزایش باشد، رقابت بین محصولات پمپ لولهای بر اساس یک معیار عملکرد واحد نخواهد بود، بلکه بر اساس عواملی مانند مقاومت در برابر سایش، راندمان نگهداری میدان و هزینه کلی چرخه عمر خواهد بود.