Dynia - Pumpjack

Schemat dyfuzora

Kiwon jest nadziemnych napęd na tłokową pompę tłokową w oleju dobrze .

Służy do mechanicznego wyciągania cieczy z odwiertu, jeśli ciśnienie w dolnym otworze nie jest wystarczające, aby ciecz wypłynęła na powierzchnię. Układ ten jest powszechnie stosowany w studniach lądowych produkujących mało ropy. Pompki są powszechne na obszarach bogatych w ropę .

W zależności od wielkości pompy, na ogół wytwarza od 5 do 40 litrów (1 do 9 galonów gal; 1,5 do 10,5 galonów amerykańskich) cieczy przy każdym skoku. Często jest to emulsja z ropy naftowej i wody. Wielkość pompy zależy również od głębokości i ciężaru usuwanego oleju, przy czym głębsza ekstrakcja wymaga większej mocy do przemieszczenia zwiększonego ciężaru kolumny tłocznej (głowicy tłocznej).

Pompownik typu belkowego zamienia ruch obrotowy silnika na pionowy ruch posuwisto-zwrotny niezbędny do napędzania polerowanego pręta i towarzyszącego mu pręta ssącego i obciążenia kolumny (płynu). Termin inżynierski dla tego typu mechanizmu to ruchoma belka . Był często stosowany w konstrukcjach parowozów stacjonarnych i okrętowych w XVIII i XIX wieku.

Różne nazwy

Pumpjack jest również nazywany pompą belki, pompą wiązką kroczącą, pompą końską, pompą kiwającą się osłem (pompą osła), pompą konia na biegunach, pompą konik polny, pompą z przyssawką, pompą dinozaura, pompą Big Texan, pompą spragnionego ptaka lub po prostu pompą .

Nad ziemią

Dynia operująca przy szybie naftowym w Natchez w stanie Mississippi

Na początku lewarki działały za pomocą prętów biegnących poziomo nad ziemią do koła na obracającym się mimośrodzie w mechanizmie znanym jako siła centralna. Centrala, która mogłaby obsługiwać kilkanaście lub więcej lejków, byłaby napędzana silnikiem parowym lub spalinowym albo silnikiem elektrycznym. Jedną z zalet tego schematu było posiadanie tylko jednego głównego napędu do zasilania wszystkich pomp, a nie oddzielnych silników dla każdego. Jednak jedną z wielu trudności było utrzymanie równowagi systemu, ponieważ zmieniały się obciążenia poszczególnych studni.

Nowoczesne pumpjacki są napędzane głównym napędem . Zwykle jest to silnik elektryczny, ale silniki spalinowe są używane w odizolowanych miejscach bez dostępu do elektryczności lub, w przypadku pomp wodnych, gdzie zasilanie trójfazowe nie jest dostępne (podczas gdy silniki jednofazowe istnieją co najmniej do 60 koni mechanicznych lub 45 kilowatów, dostarczanie mocy do silników jednofazowych o mocy powyżej 10 koni mechanicznych lub 7,5 kilowatów może powodować problemy z linią energetyczną, a wiele pomp wymaga więcej niż 10 koni mechanicznych). Zwykłe silniki lewaków poza siecią zasilane są gazem ziemnym, często gazem osłonowym wytwarzanym z odwiertu, ale lewaki są zasilane wieloma rodzajami paliwa, takimi jak propan i olej napędowy. W surowym klimacie takie silniki i silniki mogą być umieszczone w budce w celu ochrony przed żywiołami. Silniki napędzające pompki wodne często otrzymują gaz ziemny z najbliższej dostępnej sieci gazowej.

Główny napęd napędza zestaw kół pasowych do skrzyni biegów, często przekładnię z podwójną redukcją, która napędza parę korb , zwykle z zainstalowanymi przeciwwagami, aby zrównoważyć ciężar ciężkiego zespołu prętów. Korby podnoszenia i opuszczania jeden koniec belki dwuteowej , która może swobodnie poruszać się na A-ramy . Na drugim końcu belki znajduje się zakrzywione metalowe pudełko zwane głową konia lub głową osła, nazwane tak ze względu na swój wygląd. Kabel wykonany ze stali – czasami z włókna szklanego – zwany uzdą, łączy głowę konia z wypolerowanym prętem, tłokiem, który przechodzi przez dławnicę .

Same korby również wytwarzają przeciwwagę ze względu na swoją wagę, więc w przypadku pompek, które nie przenoszą bardzo dużych obciążeń, ciężar samych korb może wystarczyć do zrównoważenia obciążenia studni.

Czasami jednak jednostki wyważane korbą mogą stać się zbyt ciężkie ze względu na konieczność stosowania przeciwwag. Lufkin Industries oferuje jednostki „zrównoważone powietrzem”, w których przeciwwagę zapewnia cylinder pneumatyczny zasilany powietrzem ze sprężarki, eliminując potrzebę stosowania przeciwwag.

Polerowany pręt jest ściśle dopasowany do dławnicy, umożliwiając mu wchodzenie i wychodzenie z rurki bez wyciekania płynu. (Rura to rura biegnąca do dna studni, przez którą wytwarzana jest ciecz.) Uzda podąża za krzywizną głowy konia, gdy obniża się i podnosi, tworząc pionowy lub prawie pionowy ruch. Wypolerowany pręt jest połączony z długim ciągiem prętów zwanych prętami przyssawkowymi, które biegną przez rurkę do pompy wiertniczej, zwykle umieszczonej w pobliżu dna studni.

w dół

Na dole rurki znajduje się pompa wgłębna. Ta pompa ma dwa kulowe zawory zwrotne : zawór stacjonarny na dole zwany zaworem stojącym oraz zawór na tłoku połączony z dnem prętów przyssawek, który porusza się w górę iw dół podczas ruchu posuwisto-zwrotnego prętów, znany jako zawór podróżny. Płyn ze zbiornika dostaje się z formacji do dna otworu wiertniczego przez perforacje , które zostały wykonane w obudowie i cementu (obudowa jest większą metalową rurą biegnącą wzdłuż odwiertu, pomiędzy którą a ziemią znajduje się cement; rurki, pompa i przyssawka znajdują się wewnątrz obudowy).

Gdy pręty na końcu pompy poruszają się w górę, zawór przesuwu jest zamknięty, a zawór stojący jest otwarty (ze względu na spadek ciśnienia w cylindrze pompy). W konsekwencji cylinder pompy wypełnia się płynem z formacji, gdy poruszający się tłok unosi poprzednią zawartość cylindra do góry. Gdy pręty zaczną naciskać w dół, zawór przesuwny otwiera się, a zawór stojący zamyka (z powodu wzrostu ciśnienia w cylindrze pompy). Zawór podróżny opada przez płyn w lufie (który został zassany podczas skoku w górę). Tłok osiąga wtedy koniec suwu i ponownie rozpoczyna swoją drogę w górę, powtarzając proces.

Często gaz jest wytwarzany przez te same perforacje co olej. Może to być problematyczne, jeśli gaz dostanie się do pompy, ponieważ może to skutkować tak zwanym blokowaniem gazu, gdzie w cylindrze pompy narasta niewystarczające ciśnienie, aby otworzyć zawory (z powodu sprężania gazu) i pompuje się niewiele lub nic. Aby temu zapobiec, wlot pompy można umieścić poniżej perforacji. Gdy płyn obciążony gazem wpływa do odwiertu przez perforacje, gaz bąbelkuje w górę pierścienia (przestrzeń między obudową a rurą), podczas gdy ciecz przemieszcza się w dół do wlotu zaworu stojącego. Po dotarciu na powierzchnię gaz jest zbierany przez rurociąg podłączony do pierścienia.

Pompy do studni

Pompki mogą być również używane do napędzania tego, co byłoby obecnie uważane za staromodne, ręcznie pompowane studnie wodne. Skala tej technologii jest często mniejsza niż w przypadku szybu naftowego i zazwyczaj może zmieścić się na szczycie istniejącej ręcznie pompowanej głowicy szybowej. Technologia jest prosta, zwykle przy użyciu równoległego podnośnika z podwójną krzywką napędzanego silnikiem elektrycznym o małej mocy, chociaż liczba podnośników o długości skoku 54 cali (1,4 m) i dłuższych wykorzystywanych jako pompy wodne rośnie. Krótkie nagranie wideo takiej pompy w akcji można obejrzeć na YouTube.

Mimo, że natężenie przepływu w pompie studziennej jest niższe niż w przypadku pompy strumieniowej, a podnoszona woda nie jest pod ciśnieniem, zespół pompowania belki ma możliwość ręcznego pompowania w sytuacji awaryjnej, poprzez ręczne obrócenie krzywki podnośnika do najniższego położenia , oraz przymocowanie ręcznego uchwytu do górnej części pręta głowicy. W większych pompach napędzanych silnikami silnik może być zasilany paliwem zmagazynowanym w zbiorniku lub z gazu ziemnego dostarczanego z najbliższej sieci gazowej . W niektórych przypadkach ten typ pompy zużywa mniej energii niż pompa strumieniowa i dlatego jest tańszy w eksploatacji.

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki