أخبار

مضخة القضيب هي معدة تُستخدم على نطاق واسع في إنتاج النفط، وتتميز بهيكل بسيط، وسهولة صيانة، وموثوقية عالية. تشرح هذه المقالة مبدأ عمل مضخة القضيب، وخصائصها الهيكلية، وتشغيلها، وصيانتها، واستكشاف أخطائها وإصلاحها، لمساعدة القراء على فهم هذه المعدّة وتطبيقها بشكل أفضل.

دليل الاختيار: الآبار الضحلة ذات الإنتاج المرتفع (<300 meters): Tube pumps offer 12% lower energy consumption, but require tubing pull-up for maintenance. Deep wells with low production (>٥٠٠٠ متر): تمتد دورات صيانة مضخات القضبان المُدخلة إلى ١٨ شهرًا، وتبلغ إزاحتها ١٥ مترًا مكعبًا فقط يوميًا. النفط الثقيل في الآبار المائلة: تُوفر المضخات الهيدروليكية إزاحة أكبر بـ ٢.٣ مرة من مضخات القضبان، مما يزيد تكاليف خطوط الأنابيب بنسبة ٤٠٪. بيانات رئيسية: يبلغ أقصى شوط لمضخات القضبان المُدخلة ٣٠٠٠ متر (ارتفاع مبنى من ٣٠٠ طابق). يُقلل اهتزاز سلسلة القضبان من الشوط الفعلي بنسبة ١٥٪. تستطيع أجهزة تثبيت الغاز فصل أكثر من ٩٠٪ من غاز قاع البئر.

مضخة قضيب الشفط هي نوع من المعدات الموجودة في قاع البئر والتي يتم تشغيلها بواسطة وحدة ضخ، لرفع النفط الخام من البئر إلى السطح. فئات مضخات قضيب الشفط الشائعة الاستخدام دوليًا: تتميز مضخة الأنابيب، المعروفة أيضًا باسم مضخة الأنابيب، بكونها تجمع الأسطوانة الخارجية والكم وصمام الشفط مسبقًا على السطح، وتُوصل بالجزء السفلي من الأنبوب قبل إنزالها في حفرة البئر. ثم يُغذّى مكبس مزود بصمام تفريغ في المضخة عبر قضيب الشفط والأنابيب. يمكن تقسيم المضخات الأنبوبية إلى مضخات ذات أكمام ومضخات ذات أسطوانة صلبة.

تعتمد مضخة قضيب الشفط في قاع البئر على هيكل أسطواني مبتكر مزدوج الطبقات. صُممت هذه المضخة لظروف آبار النفط العميقة والرفيعة. كما أنها مناسبة لآبار النفط التي لا يمكن إنتاجها بشكل طبيعي بسبب نقص إمدادات سوائل التكوين أو انخفاض ضغط التكوين في عمليات الرفع التقليدية. يتراوح عمق البئر القياسي المطبق بين 2600 و3500 متر.

كيف تنقل مضخات الرفع النفط الخام من أعماق الأرض إلى السطح؟ قد يجيب البعض بأنها مضخة القضيب الماص. في الواقع، تلعب مضخة القضيب الماص دورًا محوريًا. ومع ذلك، يكشف التعمق في هذا المجال أن مضخات القضيب الماص تنقسم إلى نوعين: مضخات القضيب الماص، ومضخات القضيب الماص الأنبوبية. في حقولنا النفطية، تُستخدم مضخات القضيب الماص بشكل شائع لاستخلاص النفط لأسباب عملية متعددة. دعونا نلقي نظرة فاحصة على هذه المعدة الأساسية المخبأة في أعماق الأرض - مضخة القضيب - ونتعرف على مبادئ عملها ووظائفها.

في قاع حقول النفط، وخاصةً في التكوينات الضحلة إلى المتوسطة، لطالما كان ضخ القضبان من أكثر طرق الإنتاج شيوعًا وموثوقيةً لدى فريقنا الهندسي. هذا لا يعني أن التقنيات الأخرى أقل كفاءةً، فالمضخات الكهربائية الغاطسة ومضخات التجويف التدريجي لها استخداماتها، ولكن من حيث الفعالية من حيث التكلفة وسهولة الصيانة وتعدد الاستخدامات، تُعدّ أنظمة ضخ القضبان الخيار الأمثل. لماذا نستمر في استخدام مضخات القضيب؟ السبب بسيط: ليست كل الآبار ذاتية التدفق، وليست كل الآبار تستدعي تركيب مضخات كهربائية. خاصةً عندما يتناقص ضغط التكوين تدريجيًا، أو عند إنتاج النفط الثقيل، أو الآبار منخفضة الإنتاجية، أو آبار حقن البخار الدوري، نحتاج إلى حل استخلاص ميكانيكي مستقر وسهل الصيانة. في هذه الحالات، يُعدّ الضخ بالقضيب الخيار الأمثل. حاليًا، هناك طريقتان رئيسيتان لاستخلاص النفط ميكانيكيًا: الرفع بالغاز (يُستخدم غالبًا في آبار المياه الهامشية وآبار النفط الخفيف) وضخ الآبار العميقة. يُعد نظام الضخ بالقضيب لدينا أكثر أنظمة ضخ الآبار العميقة نضجًا وانتشارًا. يتكون نظام مضخة قضيب الشفط الكامل من ثلاثة مكونات رئيسية: وحدة السطح (وحدة المضخة): الجميع على دراية بمضخة "كاوتاو"، مصدر الطاقة، المكون من قضيب توصيل وعلبة تروس تخفيض. نظام القضيب: يربط السطح بالبئر، وينقل الطاقة إلى المكبس. مضخة البئر (مضخة قضيب الشفط): المحرك الفعلي الذي يمتص السائل ويضخه في الأنابيب.

تعرف على فهم متعمق للحلول الفعالة لتحديات إزالة الغازات من آبار النفط. 1. ما هي مضخة قضيب الشفط المضادة للغاز؟ مضخة قضبان الشفط المضادة للغازات هي نوع من معدات الضخ المصممة خصيصًا لمعالجة ارتفاع نسبة الغاز في سوائل الآبار. وهي نسخة مُحسّنة من مضخة قضبان الشفط. تصميمها الهيكلي الفريد وآلية إزالة الغازات تمنعان دخول الغاز إلى جسم المضخة بفعالية، مما يُحلّ مشكلة "قفل الغاز" أو "غطاء الغاز" المرتبطة بمضخات قضبان الشفط التقليدية، ويُحسّن كفاءة استخلاص النفط.

ما هي مزايا وعيوب نظام مضخة قضيب الشفط (خطة إعادة الهيكلة الاستراتيجية)؟ هذا ما سأشاركه اليوم. في المقال السابق، قدّمتُ طريقة النافورة وطريقة رفع الغاز لاستخلاص النفط. تُستخدم هاتان الطريقتان عادةً في المراحل الأولى من تطوير حقول النفط، عندما تكون الطاقة الداخلية أو تدفقٌ صغيرٌ من الطاقة الخارجية على شكل غاز كافيًا لرفع النفط.

مضخة قضيب الشفط للآبار العميقة هي معدة ميكانيكية لإنتاج الزيت تُستخدم لاستخراج زيت الآبار العميقة، وهي مكون أساسي في نظام إنتاج الزيت بمضخة القضيب. مضخة قضيب الشفط المضادة للغاز هي معدة ضخ مصممة خصيصًا للآبار الغازية، تُستخدم بشكل رئيسي لتقليل أو تجنب تأثير الغاز على كفاءة الضخ. هل تعرف الفرق بينهما؟

هناك العديد من الأسباب لفحص مضخات آبار النفط، والتي يمكن تلخيصها في ثلاث فئات: أولاً، عمليات تفتيش دورية بناءً على أنماط إنتاج بئر الضخ؛ ثانياً، توقف الإنتاج الناجم عن أعطال مفاجئة في بئر الضخ، وخاصةً أعطال مضخات قضيب الشفط؛ ثالثاً، استبدال المضخات أو حفر أعمق لزيادة الإنتاج. يمكن تقسيم هذه الفحوصات إلى الفئات التالية: