تعرف على فهم متعمق للحلول الفعالة لتحديات إزالة الغازات من آبار النفط.
1. ما هي مضخة قضيب الشفط المضادة للغاز؟
أنمضخة قضيب شفط مضاد للغازاتهي نوع من معدات الضخ المصممة خصيصًا لمعالجة ارتفاع نسبة الغاز في سوائل الآبار. وهي نسخة مُحسّنة من مضخة قضيب الشفط. تصميمها الهيكلي الفريد وآلية إزالة الغازات تمنعان دخول الغاز إلى جسم المضخة بفعالية، مما يُحلّ مشاكل انسداد أو اختناق الغاز المرتبطة بمضخات قضيب الشفط التقليدية، ويُحسّن كفاءة استخلاص النفط.
الثاني. تاريخ التطور والتطور التكنولوجي:
في المراحل المتوسطة إلى المتأخرة من تطوير مكمن النفط، ينخفض ضغط قاع البئر ويزداد محتوى الغاز. مضخات قضبان الشفط التقليدية عرضة لتفريغ الغاز وحقنه، مما يؤثر سلبًا على الإنتاج. ولمعالجة هذا، ظهرت تدريجيًا تقنية مضخات الغاز المضادة للضخ منذ ثمانينيات القرن الماضي.
يمكن تلخيص عملية التطوير التكنولوجي على النحو التالي:
عقد | التقدم التكنولوجي |
ثمانينيات القرن العشرين | تم تقديم الجيل الأول من مضخات الصمامات الميكانيكية المضادة للغاز، والتي تستخدم قناة تجاوز للعادم. |
1990s | ظهرت هياكل متعددة الصمامات، مما أدى إلى تحسين كفاءة العادم. |
العقد الأول من القرن الحادي والعشرين | ظهرت هياكل الصمامات الحلقية، وصمامات العادم ذات التعبئة العلوية، وتصميمات العادم العائم. |
العقد الأول من القرن الحادي والعشرين | بفضل تقنيات المراقبة الذكية والمحاكاة الديناميكية، تتيح هذه التقنيات التكيف الدقيق مع ظروف الآبار. |
ثالثًا. هيكل مضخة قضيب شفط مضاد للغازات (انظر الشكل أدناه)
أنمضخة قضيب شفط مضاد للغازاتتشبه في بنيتها مضخة قضيب الشفط التقليدية، لكنها تتميز بجهاز عادم أو تحسين هيكلي في الطرف العلوي للمضخة لمنع أو فصل الغاز الحر عن دخول جسم المضخة. مكوناتها النموذجية هي كما يلي:
أسماء المكونات | الوصف الوظيفي |
الاقتران العلوي | يربط قضيب الشفط بجسم المضخة |
صمام حلقي | هيكل محكم الإغلاق، يسمح بتهوية الغاز مع الاحتفاظ بالسائل |
مقعد الصمام | يدعم جسم الصمام، مما يضمن الإحكام |
قضيب مصقول | يحرك مكبس المضخة بحركة ترددية لأعلى ولأسفل |
برميل | يحتوي على التجويف الرئيسي للمكبس |
الغطاس | مكون أساسي لشفط وتفريغ السوائل بالتبادل |
صمام المخرج | يتحكم في تدفق السائل لأعلى |
صمام المدخل | يتحكم في تدفق السائل إلى أسطوانة المضخة |
رابعًا: مبدأ وآلية عمل مُضاد الغازات:
مشكلة قفل الغاز في مضخات حقول النفط التقليدية
عندما يحتوي سائل البئر على كمية كبيرة من الغاز الحر، تسحب المضخة الغاز بدلاً من السائل في نهاية شوط السحب. هذا يمنع السائل من الدخول بفعالية إلى تجويف المكبس، مما يؤدي إلى انسداد الغاز أو ضخه فارغًا.
مضخة قضيب شفط مضاد للغاز آلية العمل:
ضربة صاعدة (شفط)
يتحرك المكبس إلى الأعلى، ويفتح صمام المدخل، ويدخل السائل إلى أسطوانة المضخة.
وفي الوقت نفسه، يتم تفريغ الغاز من خلال الصمام الحلقي، مما يمنعه من الدخول إلى تجويف المكبس.
ضربة هبوطية (خروج)
تتحرك المكبس إلى الأسفل، فتضغط على السائل، وتفتح صمام المخرج وتضخ السائل إلى السطح.
يستمر الغاز في التفريغ لأعلى ولا يدخل إلى تجويف المضخة.
V. الأنواع الشائعة والسيناريوهات القابلة للتطبيق:
يكتب | سمات | سيناريوهات التطبيق |
مضخة حلقية محكمة الغلق | اقتصادي وعملي مع هيكل صمام على شكل حلقة | آبار ذات إنتاج منخفض إلى متوسط مع نسب معتدلة من الغاز إلى السائل |
مضخة محكمة الغلق بغرفة منفصلة | تعمل المقصورات الداخلية المتزايدة على تعزيز فصل الغاز عن السائل | الآبار ذات التقلبات الكبيرة في محتوى الغاز |
مضخة تعويم ذات صمام مزدوج | مرور الغاز السائل الذي يتم التحكم فيه تلقائيًا باستخدام العوامات | الآبار ذات المحتوى الغازي العالي والآبار العميقة |
مضخة العادم الداخلية | نظام تحويل العادم المدمج | قيود مساحة البئر الخاصة |
سادسا. توصيات الصيانة:
قم بفحص المكبس ومقعد الصمام بشكل منتظم بحثًا عن التآكل.
راقب المضخة بحثًا عن أي ضربة جافة في نهاية الشوط.
قم بتنظيف جسم الصمام والتجويف الحلقي من تراكم الشمع أو الترسبات.
نحنأنا. الأخطاء الشائعة واقتراحات استكشاف الأخطاء وإصلاحها:
أعراض | الأسباب المحتملة | طرق استكشاف الأخطاء وإصلاحها |
تستمر وحدة الضخ في ضخ المياه الجافة | فشل الصمام الحلقي، محتوى الغاز الزائد | فحص أختام الصمامات وضبط آلية العادم |
يزداد محتوى الغاز فجأة | فشل ختم المياه في البئر، وتكوين مخروط الغاز | قياس الضغط لتحليل ظروف السوائل الموجودة في قاع البئر |
ينخفض إنتاج السوائل، لكن الطاقة تظل ثابتة | المضخة عالقة، الصمام مسدود | اسحب المضخة للتحقق من وجود تآكل في أسطوانة المضخة والمكبس |
التعليمات:
س1: كم تكلفةمضخة قضيب شفط مضاد للغازات أفضل من مضخة بئر النفط العادية؟
ج: بشكل عام أغلى بنسبة 15% إلى 30%.
س2: هل هو مناسب للآبار الأفقية؟
ج: يجب استخدامه مع فاصل الغاز الموجود أسفل البئر لإزالة الغازات بشكل مثالي.
س3: هل هو مناسب للآبار ذات المحتوى الرملي العالي؟
ج: نوصي باستخدام أسطوانة مضخة مقاومة للتآكل ومكبس مقاوم للرمال.
س4: هل هناك حد لعمق التثبيت؟
ج: يعتمد ذلك على طراز المضخة، ولكن بشكل عام يوصى بعدم تجاوز 3500 متر.