Définition de la pompe à tige

Candela Rocio Barbisan
Ingénierie chimique

La pompe à tige est l'unité de pompage en charge, à travers le système vilebrequin - bielle - piston du extraction de pétrole brut dans une perforation, facilement identifiable lors de la circulation dans des zones proches des gisements huile.

Selon le type de puits exploité, une aide supplémentaire est souvent nécessaire pour remonter le fluide à la surface. Ainsi, il existe des puits, appelés jaillissant dont le fluide a suffisamment de pression pour remonter à la surface, tandis que d'autres nécessitent la livraison d'énergie mécanique supplémentaire, dont l'appareil chargé de cet effet est la "cigogne", comme on appelle communément cet appareil. système.

Principe de fonctionnement

Bien que la pompe à tige soit aujourd'hui l'équipement le plus utilisé dans le forage pétrolier, elle s'est avérée résulter d'une combinaison de deux mécanismes qui agissaient séparément dans le même but. D'un côté, il y avait les "Horseheads" et, de l'autre, les "Air Balances". Les "horseheads" ou têtes de cheval ont une bascule et un pivot en leur centre. La tige de forage est située à une extrémité tandis que les contrepoids sont situés à l'autre, qui sont deux poutres en acier. Lorsqu'une manivelle fait tourner le contrepoids, la bascule descend et la poutre permet le déplacement de la tige dans une certaine période, permettant à l'huile de remonter vers le surface. Par contre, le "air balance" ou balance à air a le pivot en bout de culbuteur et non en son centre, lorsque la tige de forage la descente aide à la compression de l'air à l'intérieur d'un cylindre et la pression exercée par ce fluide compressible fait monter et extraire le culbuteur Le brut.

La combinaison des deux mécanismes a donné naissance aux pompes à tige. Ces pompes sont reliées à un moteur, généralement électrique, qui fournit l'énergie nécessaire au déplacement d'un système. de poulies, en contrepoids, ces poulies transmettent le mouvement à une bielle qui monte et descend constamment un manivelle. A l'autre extrémité, il y a la "tête de cheval", à partir de laquelle un câble métallique ou câble d'acier est attaché à son extrémité à une tige polie. Grâce à un système d'engrenages et de barres d'acier qui atteignent le fond du tuyau conçu pour l'extraction, au fond du tuyau La pompe est située avec son piston, ce qui permet le pompage du liquide vers la surface, ce liquide étant majoritairement de l'eau et hydrocarbures.

En fonction du type de puits, de sa pression et de la composition du mélange, on détermine la quantité de pétrole brut et d'eau à extraire et la taille de l'unité de pompage qui sera nécessaire.

L'équipement et ses pièces est un système relativement complexe avec un principe d'entraînement simple, comme on peut le voir ci-dessous pour chacune des pièces mentionnées :

Quant à la pompe située au fond du puits, on l'appelle aussi pompe souterraine et c'est un pompe volumétrique, c'est-à-dire qu'elle délivre un débit constant quel que soit le pression. Cette pompe est constituée de deux clapets: un clapet fixe ou « clapet de pied » et un clapet mobile qui se déplace avec le piston qui, à son tour, comme on le voit sur la photo, est relié au train de tiges de succion. Dans la coordination du mouvement, lorsque la corde monte, la vanne mobile se ferme et la vanne immobile s'ouvre, ici, le cylindre de la pompe est rempli du mélange de fluides, montant par l'entraînement du piston. Au fur et à mesure que le train de tiges descend, la vanne mobile s'ouvre tandis que la vanne stationnaire se ferme, mélangeant ainsi L'eau d'hydrocarbure aspirée par le piston dans son mouvement ascendant s'écoule vers la surface à travers le clapet mobile. Lorsque le piston recule, un autre cycle recommence.

De nombreux fluides de forage sont triphasiques, c'est-à-dire qu'une certaine teneur en gaz est ajoutée au mélange précédent, si ce gaz est comprimé dans le cylindre, la pression nécessaire à l'ouverture de la soupape n'est pas atteinte, diminuant l'efficacité de pompage et donnant lieu à d'éventuels cavitation. Pour cette raison, lorsque l'existence d'un fluide triphasique est connue, le gaz barbote préalablement dans la zone annulaire qui est conçu dans le système de tuyauterie de production et, de cette manière, l'entrée de gaz dans l'unité est évitée. pompage. Selon la quantité de gaz extrait, il peut être utilisé pour la vente sous forme de gaz naturel, de post-traitement ou il peut être réinjecté dans le système de pompage comme carburant.