مضخة قضيب الشفط ذات التغذية الراجعة الهيدروليكية:
1. مبدأ عمل مضخة قضيب الشفط الهيدروليكية ذات التغذية الراجعة:
تتكون مضخة قضيب الشفط الهيدروليكية ذات التغذية الراجعة من مضختين بأقطار مختلفة، متصلتين على التوالي، ويربط الأنبوب المركزي بين المكابسين العلوي والسفلي في مضخة واحدة. أثناء الشوط الصاعد، تتحرك مجموعة المكابس لأعلى، ويزداد حجم التجويف الحلقي بين المكابس العلوي وبرميل المضخة السفلي، وينخفض الضغط، وينفتح صمام مدخل الزيت، وينغلق صمام مخرج الزيت تحت ضغط عمود السائل في أنبوب الزيت، ويدخل سائل البئر إلى التجويف الحلقي عبر وصلة مدخل/تفريغ الزيت. أثناء الشوط الهابط، تتحرك مجموعة المكابس لأسفل، وينخفض حجم التجويف الحلقي بين المكابس العلوي وبرميل المضخة السفلي، ويزداد الضغط، وينغلق صمام مدخل الزيت عبر وصلة مدخل/تفريغ الزيت، وينفتح صمام مخرج الزيت، ويتدفق إلى أنبوب الزيت عبر قناة الفتحة الداخلية للمكبس العلوي. في هذا الوقت، بما أن صمام مدخل الزيت مغلق، يتم تطبيق ضغط عمود السائل في أنبوب الزيت على المكبس السفلي من خلال صمام مدخل الزيت (قوة التغذية الراجعة الهيدروليكية)، مما يجبر المكبس على التغلب على مقاومة الاحتكاك للزيت الثقيل والتحرك إلى الأسفل.
2. الخصائص الهيكلية لمضخة قضيب الشفط الهيدروليكية ذات التغذية الراجعة
⑴ مضخة قضيب الشفط الهيدروليكية ذات التغذية الراجعة تتكون من أسطوانتين ومكبسين. تُولّد قوة تغذية راجعة كبيرة أثناء الدوران، مما يُقلل بشكل كبير من مقاومة عمود القضيب للأسفل، ويُحسّن من قوة قضيب الشفط.
⑵غطاء الصمام عبارة عن هيكل انسيابي بأربع فتحات مع مساحة تدفق كبيرة ومقاومة تدفق صغيرة، مما يحسن معامل ملء المضخة؛ وهو مناسب لإنتاج النفط الخام ذو اللزوجة أقل من 2000mPa.s.
مضخة التحكم بالرمال ذات المكبس الطويل:
1. مبدأ عمل مضخة التحكم بالرمل ذات المكبس الطويل:
تشبه عملية ضخ مضخة التحكم بالرمال ذات المكبس الطويل عملية ضخ مضخة الزيت العادية. أثناء عملية الضخ، يدخل السائل الموجود في البئر إلى المضخة عبر فتحة مدخل الزيت الجانبية في مجموعة صمام مدخل زيت الجسر، ويُفرّغ إلى المضخة بواسطة المكبس.
2. الميزات الهيكلية لمضخة التحكم في الرمال ذات المكبس الطويل:
⑴نظرًا لأن غطاء الصمام المتحرك العلوي لمضخة التحكم في الرمل ذات المكبس الطويل يكون دائمًا مكشوفًا خارج أسطوانة المضخة، فإن تدفق الزيت لا يقتصر على القطر الداخلي لأسطوانة المضخة، وبالتالي تكون مقاومة تصريف الزيت أقل من المضخات التقليدية. يتميز المكبس بمقاومة هبوطية أقل وكفاءة مضخة أعلى، مما يجعله مناسبًا أيضًا لضخ النفط الثقيل.
⑵ تحافظ المكبس على إغلاق أسطوانة المضخة، بحيث لا يسهل ترسيب الرمال الموجودة في الأنبوب بين أسطوانة المضخة والمكبس.
⑶ تحتوي مضخة التحكم في الرمال ذات المكبس الطويل على قناة مستقلة لترسيب الرمال لمنع ضخ الرمال المستقرة للخارج مرة أخرى.
مضخة التحكم في رمل الآبار النفطية ذات البراميل المتحركة:
1. مبدأ عملمضخة بئر نفط للتحكم في رمال البراميل المتحركة:
أثناء الضربة الصاعدةمضخة بئر نفط للتحكم في رمال البراميل المتحركةيدفع قضيب المضخة برميل المضخة لأعلى، فيُغلق صمام مخرج الزيت، فتتسع المساحة في تجويف برميل المضخة، وينخفض الضغط، فيفتح صمام مدخل الزيت ويدخل إلى تجويف المضخة. أثناء الحركة الهبوطية لمضخة بئر النفط ذات البرميل المتحرك للتحكم في رمل الرمل، يتحرك برميل المضخة لأسفل، فيزداد الضغط في المضخة، فيُفتح صمام مخرج الزيت، ثم يُغلق صمام مدخل الزيت، ويُصرف السائل الموجود في المضخة إلى أنبوب الزيت.
2. السمات الهيكلية لـمضخة بئر نفط للتحكم في رمال البراميل المتحركة:
⑴ يتحرك برميل المضخة لأعلى ولأسفل، ويتم تثبيت المكبس على الأنبوب بواسطة أنبوب تمديد.
⑵ صمام مخرج الزيت يكون دائمًا فوق أسطوانة المضخة. عند توقف الضخ، يتم تجنب تراكم الرمال وانحشارها. كما يُمنع ضخ الرمال المتراكمة في الفراغ الحلقي لأسطوانة المضخة والأنبوب الخارجي مرة أخرى.
⑶ أنبوب تمديد المكبس عبارة عن قضيب رفيع ذو ثبات ضعيف. لذلك،مضخة بئر نفط للتحكم في رمال البراميل المتحركة غير مناسب للمضخات طويلة الشوط وآبار النفط الثقيلة؛
⑷ يتحرك برميل المضخة لأعلى ولأسفل في أنبوب الزيت، ومساحة الحركة محدودة. إزاحةمضخة بئر نفط للتحكم في رمل البراميل المتحركةصغير؛ لأن صمام مدخل الزيت أصغر من صمام مخرج الزيت، مما يؤثر على تدفق السائل.
مضخة بئر النفط مزدوجة المفعول:
1. مبدأ عمل مضخة بئر النفط ذات الفعل المزدوج:
يُفتح الصمام السفلي الثابت لمضخة بئر النفط ثنائية المفعول أثناء الشوط الصاعد. في الوقت نفسه، ينخفض حجم الحجرة العلوية، ويزداد الضغط، ويُغلق الصمام العلوي الثابت، ويُغلق الصمام السفلي المتحرك، فيفتح الصمام العلوي المتحرك لتدفق الزيت في الحجرة العلوية، ويُصرف من باطن الأرض عبر المكبس العلوي.
أثناء هبوط مضخة الزيت ثنائية المفعول، يُغلق الصمام السفلي الثابت، ويُفتح الصمام السفلي المتحرك، ويُغلق الصمام العلوي المتحرك، ويدخل النفط الخام إلى أنبوب الزيت عبر المكبس السفلي والعلوي. في الوقت نفسه، يزداد حجم الغرفة العلوية، وينخفض الضغط، ويُفتح الصمام العلوي الثابت، ويدخل النفط الخام إلى الفراغ الحلقي بين أنبوب الزيت والغلاف لضخ الزيت.
2. السمات الهيكلية لمضخات الزيت ذات الفعل المزدوج:
⑴ يمكن لشوط ترددي واحد إتمام عملية ضخ وتفريغ الزيت مرتين. تتميز مضخة الزيت ثنائية الفعل بإنتاج سائل أعلى من مضخة الزيت التي لها نفس قطر المضخة ومعاملات التشغيل.
⑵ نظرًا لأن المقاومة السفلية لعمود القضيب كبيرة أثناء الشوط السفلي، فهو غير مناسب للاستخدام في آبار النفط ذات اللزوجة المفرطة للنفط الخام والرمل الشديد، كما أن عمود قضيب الضخ من السهل أن ينكسر.
مضخة البئر المائلة:
1. مبدأ عمل مضخة البئر المائلة:
تتكون مضخة البئر المائلة من أسطوانة المضخة، والمكبس، والمفصل المتحرك الدوار، والصمام العائم، والصمام الثابت، والأنبوب الخارجي، وسدادة الأنبوب الدوارة، ووصلة أسطوانة المضخة ومكونات أخرى.
الشوط الصاعد: يدفع قضيب الشفط المكبس لأعلى، ويُغلق صمام الطفو. في هذه المرحلة، يزداد حجم حجرة العمل، مُشكّلاً حجرة ضغط منخفض، ويُفتح الصمام الثابت، ويدخل الزيت إلى حجرة المضخة.
الشوط السفلي: يتحرك المكبس إلى الأسفل تحت محرك عمود القضيب، وينخفض حجم غرفة العمل، ويشكل غرفة ضغط عالية، ويفتح الصمام العائم، ويغلق الصمام الثابت في نفس الوقت، ويتدفق الزيت خارج غرفة المضخة.
مقارنةً بمضخات النفط التقليدية، يُزوَّد الجزء السفلي من مكبس مضخة البئر المائلة بسدادة أنبوب دوارة. أثناء عملية الضخ، تُحرِّك قوة المكوِّن الناتجة عن قوة تأثير سائل البئر المكبسَ على الدوران. يتصل الجزء العلوي من المكبس وقضيب الشفط بمفصل مرن لضمان دوران المكبس بحرية.
2. السمات الهيكلية لمضخات الآبار المائلة
تُستخدم مضخات الآبار المائلة بشكل أساسي في الآبار المائلة والآبار الاتجاهية والآبار ذات الحفر الجانبي، ويمكن استخدامها في آبار النفط بزاوية ميل أقل من 65 درجة.
تعتمد مضخة البئر المائلة على غطاء صمام انسيابي مع هيكل ضلع توجيهي وتضيف دوار المكبس، بحيث يدور المكبس تلقائيًا بالنسبة لأسطوانة المضخة أثناء عملية الضخ، مما يقلل من التآكل اللامركزي بين المكبس وبرميل المضخة.