Tipos de Bombas de Haste
Uma **bomba de haste** refere-se a um dispositivo mecânico utilizado para a extração de petróleo de reservatórios de petróleo. É ligada à haste polida e acionada por um motor elétrico localizado acima do solo. Bomba o petróleo do subsolo para o nível superior do solo através de uma haste de sucção. As bombas de haste podem ser classificadas em quatro categorias principais com base no seu mecanismo operacional.
- Bomba de Viga: Esta é a bomba de haste mais comum para extração de petróleo. Consiste numa viga horizontal acionada por um motor através de uma caixa de engrenagens. A viga transforma o movimento rotativo do motor no movimento alternativo das hastes de sucção. As hastes de sucção descem para dentro do poço, ligadas a um barril e a um êmbolo. O movimento para cima e para baixo das bombas de viga bombeia o êmbolo para baixo no barril, permitindo que o petróleo seja extraído do fundo do poço. As bombas de viga vêm em vários tamanhos e pesos para se adaptarem a diferentes poços.
- Bombas de Cavidade Progressivas: São sistemas de elevação artificial que consistem num rotor helicoidal e num estator. O rotor helicoidal é fixado no centro do estator de borracha, que forma um sistema de círculos sobrepostos. À medida que o motor faz girar o rotor, os círculos sobrepostos também giram, facilitando a formação de cavidades que permitem que os fluidos se movam para cima. O uso de bombas de haste em bombas de cavidade progressiva é comum em poços de petróleo de alta produção e eficientes.
- Bombas de Haste Polida: Este é um tipo de bomba de haste que é polida ou brilhante, dando-lhe o nome de bombas polidas. São técnicas de elevação artificial usadas para trazer petróleo à superfície do poço. Dentro das bombas de haste polida estão as hastes de sucção, que contêm um êmbolo. A função da haste polida é conectar a viga do motor localizado no topo do poço à haste de sucção dentro da bomba de haste polida. Esta ligação permite o movimento para cima e para baixo necessário para a extração de petróleo.
- Bombas de Êmbolo: É um método de elevação artificial que utiliza um êmbolo para elevar o petróleo à superfície do poço. Dentro do poço está uma válvula de retenção e um êmbolo com uma válvula móvel. O mecanismo do motor move as hastes de sucção para cima e para baixo, o que também move o êmbolo. Quando o êmbolo se move, o petróleo do reservatório entra no poço, e o êmbolo empurra-o para cima e para fora através de uma válvula. A válvula de retenção é fixada no poço, enquanto a válvula móvel move-se para cima e para baixo com o êmbolo. A válvula móvel permite que o petróleo passe, mas impede que o petróleo volte a cair.
Especificação e manutenção de bombas de haste
As seguintes especificações de bomba de haste devem ser manuseadas com cuidado para garantir o seu desempenho e longevidade.
- Compatibilidade: É essencial garantir que as aplicações de hastes de encaixe correspondem às características do fluido e às condições do poço. Isso ajudará a evitar problemas como falha de equipamento e tempos de inatividade que podem precisar ser mais dispendiosos.
- Requisitos de Potência: É essencial considerar a potência necessária para o funcionamento eficiente da bomba de haste. As potências nas bombas de haste variam tipicamente de dois a dez. Não escolher a potência correta para a bomba de haste pode afetar negativamente a sua eficiência de trabalho.
- Intervalo de Produção: As bombas de haste geralmente têm intervalos de produção de 1000-10.000 barris/mês. Escolha uma bomba de haste com um intervalo de produção que atenda aos requisitos do poço e economize custos operacionais.
- Tamanho e Tipo de Êmbolo: As bombas de haste geralmente têm tipos de êmbolos variados como barril e bola. Eles também têm tamanhos diferentes, e a escolha do tipo e tamanho do êmbolo afeta a eficiência de bombeamento do fluido. Certifique-se de que o tipo e tamanho do êmbolo são adequados às condições do poço e às características do fluido para atingir a eficiência de bombeamento ideal.
- Eficiência de Produção: A eficiência de produção de uma bomba de haste indica a sua capacidade de converter energia potencial em petróleo produzido. Normalmente, as bombas de haste oferecem alta eficiência de produção para poços com condições favoráveis e características de fluido.
A manutenção adequada das bombas de haste é essencial para a sua longevidade e desempenho ideal na extração de petróleo. Abaixo está um guia para os procedimentos de manutenção recomendados para bombas de haste:
- Inspeções Regulares: Realize verificações frequentes dos componentes da bomba de haste para verificar se existem sinais de desgaste, danos ou vazamentos. Garanta a identificação e reparação oportunas de problemas potenciais para evitar falhas de equipamento e tempos de inatividade dispendiosos.
- Lubrificação: Mantenha regularmente a lubrificação das partes móveis da bomba de haste, por exemplo, o urso e a cabeça de cruz. Isso garante um movimento suave e minimiza o desgaste das peças da bomba.
- Verificações de Alinhamento: Garanta o alinhamento dos componentes da bomba de haste, especialmente a unidade de acionamento e a própria bomba. O alinhamento adequado ajuda a evitar tensões excessivas, o que pode causar danos aos componentes.
- Limpeza do Sistema: Limpe regularmente a bomba de haste e os seus arredores para remover detritos e sujidade que podem causar danos ou interferir no seu funcionamento.
- Manutenção de Sistemas Associados: É importante manter os sistemas associados à bomba de haste, por exemplo, o sistema de lubrificação e refrigeração. Esses sistemas desempenham papéis vitais no funcionamento e na longevidade da bomba de haste.
Cenários de uso de bombas de haste
A função principal de uma bomba de elevação de haste é trazer petróleo bruto à superfície a partir de reservatórios subterrâneos profundos. Consequentemente, este é o principal cenário de aplicação para estes tipos de bombas.
Como mencionado, os poços de petróleo não têm pressão uniformemente alta em toda a parte. Em algumas áreas, há pouca ou nenhuma pressão natural para manter o petróleo bruto a fluir para a superfície. É aqui que as bombas de haste entram em ação. Elas são particularmente úteis em reservatórios de petróleo de baixa pressão onde outros tipos de bombas não seriam economicamente viáveis.
As bombas de haste convertem o movimento circular de uma excentricidade dentro de uma caixa em movimento linear através de uma biela. Esta haste empurra uma ventosa (um tipo de pistão) para cima e para baixo dentro de uma câmara bem selada dentro da bomba de haste. Quando a ventosa se move para baixo, o petróleo bruto do reservatório entra por uma abertura na parte inferior. Quando a ventosa se move para cima, o petróleo bruto é empurrado para fora por uma abertura na parte superior.
Outro cenário de aplicação comum para bombas de haste é em poços de água. Em bombas de poços de água, elas são usadas para extrair água subterrânea de aquíferos profundos. Aqui, a bomba de haste funciona como a de petróleo bruto. No entanto, os materiais utilizados são diferentes, e a bomba é projetada e calibrada para transportar água doce e não petróleo bruto.
As bombas de haste são amplamente utilizadas em projetos de extração de água, mas o número exato é difícil de determinar. A Statista relata que as bombas de poços de água representam cerca de 24% da participação total do mercado de bombas nos Estados Unidos, o que sugere que essas bombas são bastante populares.
Como escolher bombas de haste
Ao escolher uma bomba de haste eficiente para uma aplicação e finalidade específicas, vários fatores devem ser considerados para garantir a eficiência da seleção:
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Determinar as condições e os requisitos do poço de petróleo:
Ao escolher uma bomba de haste eficiente, é importante entender as condições e os requisitos do poço de petróleo. Parâmetros como a profundidade do poço de petróleo, temperatura, pressão, diâmetro, taxa de produção, propriedades do fluido, etc. devem ser considerados. Ao entender completamente esses fatores, pode-se selecionar uma bomba de haste que atenda aos requisitos e seja adequada para uso no ambiente específico do poço de petróleo.
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Consistência e correspondência de propriedades do fluido:
É importante considerar as propriedades e a viscosidade dos fluidos a serem bombeados, como petróleo bruto contendo água, areia ou outras impurezas. Ao combinar as características do fluido, a bomba de haste pode ser selecionada para otimizar o seu desempenho e prevenir danos ou bloqueios causados por condições inadequadas.
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Eficiência de produção e considerações de custo:
Ao escolher uma bomba de haste, também se deve considerar a eficiência de produção que ela fornece e os custos associados a ela. Produzir mais petróleo pode trazer maiores benefícios económicos, mas também se devem considerar despesas como instalação e manutenção de equipamentos. Portanto, uma avaliação e comparação abrangentes são necessárias para escolher uma bomba de haste com um equilíbrio adequado entre eficiência de produção e custo.
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Manutenção regular e suporte técnico:
Para garantir o funcionamento normal a longo prazo da bomba de haste, é necessário considerar a facilidade de manutenção do equipamento e o suporte técnico disponível. A manutenção regular é essencial, e escolher uma bomba de haste que possa ser facilmente mantida poupará tempo e dinheiro. Além disso, garantir o acesso ao suporte técnico fornece soluções oportunas e assistência quando surgem problemas.
Perguntas e Respostas sobre Bombas de Haste
P: Para que serve uma bomba de haste?
R: Uma bomba de haste é usada para obter petróleo de poços onde a pressão natural do reservatório não é suficiente para trazer o petróleo bruto à superfície. É um dispositivo mecânico amplamente utilizado na indústria petrolífera para elevação artificial para extrair petróleo de poços.
P: Como funciona uma bomba de haste?
R: Uma bomba de haste funciona convertendo o movimento circular de um motor de acionamento em movimento linear para acionar uma bomba subterrânea através de uma sequência de hastes. Dentro da bomba subterrânea, uma cabeça de ventosa realiza a tarefa da bomba de haste de sucção que funciona, que inclui as tarefas de extração do reservatório e função da válvula de retenção. O movimento ascendente da cabeça de ventosa na bomba descendente permite que o petróleo bruto flua e seja recolhido num separador acima do solo. Em seguida, o petróleo bruto é enviado através de oleodutos para refinarias para o processarem e o transformarem em produtos utilizáveis para os consumidores.
P: Quais são os componentes de uma bomba de haste?
R: Os principais componentes de uma bomba de haste incluem os seguintes:
- Cabeça de Cavalo: Uma cabeça de cavalo muda a direção de bombeamento.
- Freio: O freio conecta a cabeça de cavalo às hastes de sucção.
- Haste de Sucção: As hastes de sucção conectam a unidade de acionamento de superfície à bomba na formação produtora.
- Dispensador: O dispensador é usado para recolher os fluidos da formação bombeada.
- Contrapeso: O contrapeso ajuda a equilibrar a cabeça de cavalo para mantê-la numa localização desejada.
P: Quais são as vantagens de uma bomba de haste?
R: A bomba de haste tem as seguintes vantagens:
- É um sistema de elevação mecânica que é simples e confiável.
- Pode ser facilmente mantida, o que é crucial no ambiente exigente da extração de petróleo.
- Tem um fluxo contínuo e estável de produção de petróleo bruto.
- A sua funcionalidade não é afetada pela temperatura e viscosidade do líquido extraído.
- As bombas de haste são produtivas e eficientes no manuseio de extensas redes de poços de petróleo e altos volumes de produção.