Definição da bomba de haste

Candela Rocío Barbisan
Engenharia Química

A bomba de biela é a unidade de bombeamento responsável, através do sistema virabrequim - biela - pistão do extração de petróleo bruto em uma perfuração, facilmente identificável ao circular em áreas próximas a jazidas óleo.

Dependendo do tipo de poço que está sendo explorado, muitas vezes é necessária ajuda adicional para elevar o fluido até a superfície. Assim, existem poços, chamados saltando cujo fluido tem pressão suficiente para ir à superfície, enquanto outros exigem a entrega de energia mecânica adicional, cujo dispositivo responsável por esta finalidade é a "cegonha", como este dispositivo é popularmente chamado. sistema.

Principio de funcionamento

Embora a bomba de haste, hoje, seja o equipamento mais utilizado na perfuração de petróleo, ela surgiu de uma combinação de dois mecanismos que atuavam separadamente para o mesmo fim. Por um lado, havia os "Horseheads" e, por outro, os "Air Balances". As "cabeças de cavalo" ou cabeças de cavalo têm um balancim e um pivô em seu centro. A haste de perfuração está localizada em uma extremidade enquanto os contrapesos estão localizados na outra, que são duas vigas de aço. Quando uma manivela gira o contrapeso, o balancim se move para baixo e a viga permite deslocamento da haste em um determinado período, permitindo que o óleo suba em direção ao superfície. Por outro lado, o "air balance" ou balanceamento de ar tem o pivô na ponta do balancim e não no seu centro, quando a haste da broca desce ajuda a compressão do ar dentro de um cilindro e a pressão exercida por esse fluido compressível faz com que o balancim suba e extraia O bruto.

A combinação de ambos os mecanismos deu origem às bombas de haste. Essas bombas são acopladas a um motor, geralmente elétrico, que fornece a energia necessária para movimentar um sistema. de roldanas, em contrapeso, essas roldanas transmitem o movimento a uma biela que constantemente sobe e desce uma manivela. Na outra ponta, encontra-se a "cabeça de cavalo", da qual um cabo metálico ou cabo de aço é preso em sua extremidade a uma haste polida. Através de um sistema de engrenagens e barras de aço que atingem o fundo do tubo projetado para extração, no fundo do tubo A bomba está localizada juntamente com o seu pistão, o que permite o bombeamento do líquido para a superfície, sendo este líquido maioritariamente água e hidrocarbonetos.

Dependendo do tipo de poço, de sua pressão e da composição da mistura, determina-se a quantidade de petróleo bruto e água a ser extraída e o tamanho da unidade de bombeamento que será necessária.

O equipamento e suas partes é um sistema relativamente complexo com um princípio de acionamento simples, conforme pode ser visto abaixo para cada uma das partes mencionadas:

Já a bomba localizada no fundo do poço, também é conhecida como bomba de subsuperfície e é uma bomba de deslocamento positivo, ou seja, entrega uma vazão constante independente da pressão. Esta bomba é composta por duas válvulas: uma válvula fixa ou "válvula de pé" e uma válvula móvel que se move juntamente com o pistão que, por sua vez, como se vê na foto, está ligado à coluna de hastes do sucção. Na coordenação do movimento, quando a corda sobe, a válvula móvel fecha e a válvula imóvel abre, aqui o cilindro da bomba é preenchido com a mistura de fluidos, subindo pelo acionamento do pistão. À medida que a coluna de hastes desce, a válvula de deslocamento abre enquanto a válvula estacionária fecha, misturando assim A água de hidrocarboneto sugada pelo pistão em seu movimento ascendente flui para a superfície através da válvula móvel. Quando o pistão se move para trás, outro ciclo começa novamente.

Muitos fluidos de perfuração são trifásicos, ou seja, um determinado teor de gás é adicionado à mistura anterior, se esse gás for comprimido na cilindro, a pressão necessária para a abertura da válvula não é atingida, diminuindo a eficiência do bombeamento e ocasionando possíveis cavitações. Por esta razão, quando se conhece a existência de um fluido trifásico, o gás é previamente borbulhado através da zona anular que é projetado no sistema de tubulação de produção e, desta forma, evita-se a entrada de gás na unidade. bombeamento. Dependendo da quantidade de gás extraído, ele pode ser utilizado para venda como gás natural, pós-tratamento, ou pode ser reinjetado no sistema de bombeamento como combustível.