حالة الصناعةمضخة أنابيب واجهة برمجة التطبيقات (API):
في مجال استخراج البترول، أصبح نظام استرداد الزيت بمضخة القضيب أكثر طرق الرفع اليدوي استخدامًا بفضل مرونته العالية وبنيته البسيطة وسهولة صيانته. وباعتباره الجهاز الأساسي للنظام،مضخة أنابيب واجهة برمجة التطبيقات (API) يحتل مكانة مهمة. مضخة أنابيب واجهة برمجة التطبيقات (API) يتم تصنيعها وفقًا للمعايير الصارمة التي وضعها معهد البترول الأمريكي (واجهة برمجة التطبيقات (API))، مما يجعلمضخة أنابيب واجهة برمجة التطبيقات (API) متعددة الاستخدامات وقابلة للتبديل في صناعة استخراج النفط العالمية. يمكن استبدال مضخات القضبان ومكوناتها، التي تنتجها مناطق ومصنّعون مختلفون، والتي تلبي معايير معهد البترول الأمريكي (واجهة برمجة التطبيقات (API))، طالما أن الطرازات والمواصفات متطابقة، مما يُحسّن بشكل كبير مرونة استخدام المعدات ويُقلل تكاليف الصيانة والتشغيل. على سبيل المثال، في حقول النفط الكبيرة في الشرق الأوسط،مضخة أنابيب واجهة برمجة التطبيقات (API)ستستخدم العديد من آبار النفط أنظمة تأتي من موردين مختلفين، ولكن يمكن ربطها جميعًا بسلاسة والعمل معًا وفقًا لمعايير واجهة برمجة التطبيقات (API).
مضخة قضيب (مضخة إدخال):
مضخة القضيب، والتي تُسمى عادةً مضخة الإدخال، سُميت بهذا الاسم لضرورة إدخالها في أنابيب الإنتاج أثناء التشغيل. ويُرمز لها بالحرف "R" في نظام واجهة برمجة التطبيقات (API).
مضخة قضيب الصحة الإنجابية: مضخة تحت الأرض مزودة بأسطوانة مضخة سميكة الجدران، وهي مناسبة لتعدين الآبار العميقة أو بيئات الضخ القاسية مثل التلوث. وكما هو الحال في مضخات آر إتش إيه، فإن أسطوانة المضخة ثابتة والجزء العلوي مثبت. يتوفر نوعان من التركيبات: مجموعة حامل الأكواب (آر إتش إيه سي) أو الختم المعدني (رام)، وهما مناسبان لآبار النفط متوسطة العمق التي تعاني من مشاكل التلوث، وآبار النفط الرملية، وآبار النفط الغازية أو الرغوية ذات مستويات السوائل المنخفضة. مضخات RHB مثبتة أيضًا في أسطوانة المضخة، ولكن الجزء السفلي مثبت، مع مجموعة حامل الأكواب المقابلة (خلايا الدم الحمراء) أو الختم المعدني (عضلة القلب اليمنى)، وهي أكثر ملاءمة للآبار العميقة وآبار النفط منخفضة مستوى السائل الهيدروستاتيكي. مضخات ر.ت.ت عبارة عن أسطوانات ضخ تتبعها ويتم تثبيت الجزء السفلي منها، وهناك أيضًا نوعان من التركيبات للختم. مناسبة لآبار النفط ذات الضخ المتقطع وآبار النفط الرملية.
مضخة قضيبية RW: هيكل أسطواني مضخة رقيق الجدار، مناسب لآبار النفط متوسطة العمق وكبيرة الإنتاج. على سبيل المثال، في مضخات رابطة روا، يُثبَّت برميل المضخة من الأعلى ويُثبَّت بمجموعة حامل أكواب (RWAC) أو مانع تسرب معدني (روام)، ويمكن استخدامه في آبار النفط عالية الإنتاج، وآبار النفط الرملية، وآبار النفط الغازية أو الرغوية منخفضة المستوى؛ أما مضخات آر دبليو بي، فتُثبَّت من الأسفل وتُثبَّت، وتتوفر أيضًا بتكوينات مانعة للتسرب مختلفة، مناسبة لآبار النفط عالية الإنتاج. بفضل تصميمها لتثبيتها من الأسفل، فهي مناسبة أيضًا لآبار النفط العميقة نسبيًا وآبار النفط ذات مستويات السوائل الهيدروستاتيكية المنخفضة؛ أما مضخات RWT، فتُثبَّت من الأسفل، ويمكن استخدامها في آبار النفط عالية الإنتاج وآبار النفط ذات الضخ المتقطع.
مضخة أنبوبية:
تتصل أسطوانة عمل المضخة الأنبوبية مباشرةً بعمود أنبوب إنتاج النفط. تُميّز هذه الطريقة المضخة الأنبوبية عن مضخة القضبان من حيث الهيكل ونطاق الاستخدام. ويُشار إليها بالحرف "T" في نظام معايير واجهة برمجة التطبيقات (API). تُناسب المضخات الأنبوبية أنواعًا مختلفة من آبار النفط، خاصةً تلك ذات الإنتاج الكبير وظروف الآبار المستقرة نسبيًا ومتطلبات إزاحة المضخة العالية. على سبيل المثال، تُستخدم المضخات الأنبوبية على نطاق واسع في بعض آبار النفط عالية الإنتاج في شرق الصين لاستخراج النفط الخام.
هيكل ومبدأمضخة أنابيب واجهة برمجة التطبيقات (API):
المكونات الهيكلية الرئيسية:
مضخة أنابيب واجهة برمجة التطبيقات (API) تتكون بشكل أساسي من أسطوانة المضخة، والمكبس، والصمام الثابت (المعروف أيضًا باسم صمام الشفط)، وصمام السباحة (المعروف أيضًا باسم صمام التفريغ)، وجهاز حزمة المقعد ومكونات أخرى. كقناة لاستنشاق وتفريغ النفط الخام، تؤثر أسطوانة المضخة وموادها وعملية التصنيع بشكل مباشر على عمر الخدمة وأداء المضخة؛ يتطابق المكبس وأسطوانة المضخة بشكل وثيق، ويتم تشغيل الحركة الترددية بواسطة قضيب الشفط لتحقيق ضخ النفط الخام؛ يتم تثبيت الصمام الثابت في أسفل أسطوانة المضخة للتحكم في شفط النفط الخام؛ يقع صمام السباحة فوق المكبس وهو مسؤول عن تفريغ النفط الخام؛ يتم استخدام جهاز حزمة المقعد لتثبيت المضخة في وضع محدد مسبقًا في الأنبوب لضمان استقرار مضخة القضيب أثناء العمل.
شرح مبدأ العمل:
عندما تدفع وحدة الضخ قضيب الضخ للقيام بحركة الشوط العلوي، يسحب قضيب الضخ المكبس للتحرك لأعلى. في هذا الوقت، تتسع المساحة الموجودة أسفل المكبس في أسطوانة المضخة وينخفض الضغط. يفتح الصمام الثابت تحت تأثير ضغط عمود الهواء والسائل في حلقة غلاف الزيت، ويتدفق النفط الخام من طبقة الزيت إلى أسطوانة المضخة؛ وفي الوقت نفسه، يُغلق صمام السباحة فوق المكبس تحت تأثير ضغط عمود السائل في الأنبوب، مما يمنع السائل من العودة إلى الأنبوب. خلال الشوط التالي، يدفع قضيب الشفط المكبس لأسفل، ويزداد الضغط أسفل المكبس في أسطوانة المضخة، ويُغلق الصمام الثابت، ويزداد الضغط فوق المكبس. عندما يتجاوز الضغط ضغط عمود السائل في الأنبوب، يفتح صمام السباحة، ويتم ضغط النفط الخام في أسطوانة المضخة في الأنبوب، وهكذا. تستمر الدورة ذهابًا وإيابًا لتحقيق الرفع المستمر للنفط الخام من قاع البئر إلى الأرض.
مزايامضخة أنابيب واجهة برمجة التطبيقات (API):
التكيف مع ظروف العمل المختلفة:
مضخة أنابيب واجهة برمجة التطبيقات (API) تتميز مضخة قضيب أب بقدرتها العالية على التكيف مع مختلف ظروف الخزانات وبيئات التعدين. سواءً كان خزانًا من الحجر الرملي التقليدي أو خزانًا كربونيًا معقدًا؛ سواءً كان خزانًا منخفض التسرب أو عالي التسرب أو بئر نفط خاص يحتوي على نسبة عالية من الرمل والغاز والماء، يمكنك إيجاد نموذج مضخة قضيب أب مناسب. على سبيل المثال، في آبار النفط عالية الرمال، يمكن اختيار مضخات قضيب ذات هياكل خاصة مقاومة للرمل، مثل بعض مضخات سلسلة الصحة الإنجابية وRW المذكورة سابقًا. من خلال تحسين هيكل أسطوانة المضخة والصمام، يمكن تقليل تآكل جزيئات الرمل على المضخة لضمان التشغيل العادي للمضخة؛ في آبار النفط ذات نسبة الغاز إلى النفط العالية، يمكن للمضخات الأنبوبية تصميم درجة غرق المضخة وجهاز فصل الغاز بشكل معقول لتقليل تأثير الغاز على كفاءة المضخة وتحسين كفاءة استخلاص النفط.
هيكل بسيط وسهل الصيانة:
هيكلها بسيط نسبيًا، ومكوناتها الرئيسية واضحة ومفهومة، مما يُسهّل تركيب المعدات وتشغيلها وإصلاحها وصيانتها. بعد تدريب بسيط، يستطيع الفنيون في موقع استخراج النفط إتقان التشغيل الأساسي.مضخة أنابيب واجهة برمجة التطبيقات (API) وطرق استكشاف الأخطاء وإصلاحها وإصلاح الأعطال الشائعة. عندما تفشل المضخة، فبفضل بنيتها البسيطة، يمكنها تحديد المشكلة بسرعة واستبدال الأجزاء التالفة في الوقت المناسب واستئناف الإنتاج. وبالمقارنة مع بعض معدات إنتاج النفط ذات الهياكل المعقدة،مضخة أنابيب واجهة برمجة التطبيقات (API) يتطلب عددًا أقل من الأدوات المهنية والمتطلبات الفنية الخاصة أثناء عملية الصيانة، مما يقلل بشكل كبير من وقت الصيانة، ويقلل من تكلفة الصيانة، ويحسن معدل وقت إنتاج بئر النفط.
حالة تطبيقيةمضخة أنابيب واجهة برمجة التطبيقات (API):
حقل نفط كبير في الشرق الأوسط:
في حقل نفط كبير في الشرق الأوسط بإنتاج يومي يزيد عن 10000 برميل من النفط الخام، تُستخدم مضخات واجهة برمجة التطبيقات (API) الأنبوبية على نطاق واسع. يتمتع حقل النفط بنفاذية عالية لطبقة النفط وسيولة جيدة للنفط الخام، لكن الإنتاج الضخم يتطلب متطلبات إزاحة مضخة صارمة. بفضل قطر المضخة الكبير وخصائص الإزاحة العالية، تلبي المضخة الأنبوبية احتياجات التعدين الفعال في حقول النفط. تُظهر بيانات المراقبة طويلة المدى أن متوسط كفاءة التشغيل لهذه المضخات الأنبوبية واجهة برمجة التطبيقات (API) يصل إلى أكثر من 85٪، وأن الإنتاج اليومي للنفط من بئر واحد مستقر عند مستوى عالٍ، مما يوفر ضمانًا قويًا للإنتاج عالي الغلة والمستقر لحقول النفط. في الوقت نفسه، نظرًا للمواصفات الموحدة لمعايير واجهة برمجة التطبيقات (API)، من الممكن شراء الأجزاء الملائمة بسرعة من جميع أنحاء العالم أثناء صيانة المعدات وتحديثاتها، مما يقلل بشكل كبير من وقت تعطل المعدات.
حقل نفط محلي منخفض التسرب:
في حقول النفط منخفضة التسرب في الصين، غالبًا ما تُعاني آبار النفط من مشاكل انخفاض الإنتاج وانخفاض مستوى السائل. في ضوء ذلك، تم اختيار مضخة واجهة برمجة التطبيقات (API) ذات أسطوانة ثابتة وقضيب علوي ثابت (مثل نوع آر إتش إيه). يقع جهاز دعم الختم لهذا النوع من المضخات في الأعلى، مما يُساعد على تنظيف رمال الترسيب بين الأعلى والأنابيب بفعالية، ويتكيف مع محتوى الرمل المرتفع نسبيًا في حقول النفط منخفضة التسرب. علاوة على ذلك، يُمكن تدوير جسم المضخة حول جهاز التثبيت العلوي، وتتمتع بقدرة ضبط ذاتية جيدة في الآبار المائلة، وهو ما يتوافق مع خصائص بعض آبار النفط في الحقول المائلة. بعد الاستخدام، مُددت دورة فحص مضخة بئر النفط من المتوسط الأصلي البالغ 3 أشهر إلى أكثر من 6 أشهر، مما يُقلل بشكل كبير من تكلفة التعدين ويُحسّن كفاءة تطوير حقول النفط منخفضة التسرب.
مراجع:
[1]"مضخات قضيب الشفط في البئر". وان بيترو.منظمة.
[2] "محاضرة تدريبية تقنية لمضخة القضيب موثقة".
[3] مضخات قضبان الشفط والأنابيب - معتمدة من قبل معهد البترول الأمريكي ومثبتة ميدانيًا.