1. Contexte de production
Pour le pétrole extra-lourd du champ pétrolifère de Xiaowa, l'unité de pompage utilisée est destinée à l'extraction. Pour l'impulsion ascendante, le point de suspension de la tête doit soulever la tige de pétrole. Lorsque la machine d'aspiration descend la colonne, la colonne de liquide ne peut pas remonter pendant le pompage, ce qui modifie l'état de la tête de l'âne. Lors de la descente, la locomotive joue un rôle sous l'action de son propre poids et participe au processus de travail. Elle joue son rôle sous l'action du poids du pétrolier et participe au processus de travail. Elle n'intervient pas dans le fonctionnement des pétroliers, mais ne contribue pas à l'équilibre de l'unité de pompage. Le travail manuel lors du pompage ne permet pas de distinguer le déséquilibre de l'unité de pompage.
2. Dangers d'une unité de pompage déséquilibrée
Quand lepoids de roueest déséquilibré, il entraînera les dangers suivants :
(1) Réduire l'efficacité et la durée de vie du moteur. En raison d'une charge inégale, le moteur électrique supporte une charge importante en montée, tandis que l'unité de pompage fonctionne avec le moteur électrique en descente, ce qui entraîne un gaspillage d'énergie et réduit l'efficacité et la durée de vie du moteur électrique.
(2) Réduit la durée de vie de l'unité de pompage. En raison d'une charge inégale, la charge peut varier brusquement lors d'un tour de manivelle, ce qui provoque de violentes vibrations de l'unité de pompage et réduit sa durée de vie.
(3) Affecter le fonctionnement normal de l'unité de pompage et de la pompe. En raison de la charge inégale, l'uniformité de la vitesse de rotation de la manivelle sera altérée, de sorte que la tête de l'âne ne se balancera pas uniformément de haut en bas, ce qui affectera le fonctionnement normal de l'unité de pompage et de la pompe.
De ce fait, face aux problèmes de déséquilibre des unités de pompage, leur réglage et leur équilibrage sont devenus une tâche de plus en plus fréquente dans le cadre de la production pétrolière. Chaque puits de pétrole doit être réglé et équilibré une à deux fois par an. Selon les statistiques, en 2015, le nombre moyen d'équilibrages par mois dans la zone d'exploitation a atteint 15 à 20. Dans le contexte actuel, l'équilibrage nécessite de longs arrêts, ce qui a un impact important sur les puits de pétrole lourds, favorisant les fuites et les écoulements de liquide, les blocages de puits, etc. Il est donc urgent de développer un dispositif permettant de réduire le temps d'équilibrage des unités de pompage.
3. Solution
Actuellement, le réglage du contrepoids de l'unité de pompage consiste à régler la manivelle en position horizontale à l'aide du frein, puis à utiliser l'outil pour déplacer le contrepoids jusqu'à la position souhaitée (figure 1). La position horizontale de la manivelle est choisie car la direction verticale du contrepoids n'est affectée que par son poids et la force d'appui de la manivelle sur le contrepoids. Il n'y a aucune force dans la direction horizontale, l'unité étant à l'état statique. À ce stade, la force externe est utilisée pour pousser le bloc d'équilibrage jusqu'à la position souhaitée, ce qui représente la solution la plus économique.
Compte tenu de la position de la manivelle de l'unité de pompage, seules les positions horizontale et latérale peuvent être sélectionnées pour ajuster la position de fonctionnement du contrepoids. Après analyse comparative (tableau 2), il est déterminé que le dispositif de commande adopte la position horizontale. Une fois la position de fixation définie comme étant le plan de la manivelle, la méthode de fixation est analysée. Grâce à la compréhension des méthodes de fixation disponibles sur le marché et à la situation réelle de la manivelle, il est établi que la méthode de fixation du dispositif mobile ne peut être choisie que par assemblage fileté et par serrage. Après étude et discussion, les avantages et les inconvénients de la méthode fixe ont été comparés et analysés (tableau 4). Après comparaison et analyse des schémas, la méthode de fixation finale est le assemblage fileté. Après avoir sélectionné la position de fonctionnement du dispositif mobile comme position horizontale et la position fixe comme plan de la manivelle, il est nécessaire de sélectionner la surface de contact entre le dispositif mobile et le contrepoids. En raison des caractéristiques du bloc d'équilibre lui-même, le côté du bloc d'équilibre est la surface de contact et l'appareil mobile ne peut être en contact point à surface, surface à surface.
4. Intégration des composants
Les composants de l’appareil mobile et leurs effets d’intégration sont illustrés dans la figure ci-dessous.
Lepoids adhésifsLe mouvement de va-et-vient répété se transforme en rotation antihoraire de l'engrenage de transmission, et la goupille de blocage de la dent principale et de la dent auxiliaire, limitant ainsi l'allongement de la courroie crantée, permet ainsi l'« expansion et le serrage » (Figure 3). En septembre 2016, l'expérience de réglage de l'équilibrage a été réalisée sur les puits 2115C et 2419 de la station Wa Shiba. Le test d'installation pour le réglage de la position du bloc d'équilibrage dans ces deux puits a duré respectivement 2 minutes et 2,5 minutes (Tableau 9).
L'installation des deux puits (Fig. 4) montre que le dispositif répond parfaitement aux exigences de production sur site. Les opérations de réglage et d'équilibrage sont flexibles et rapides, permettant un gain de temps et d'efforts. La zone d'exploitation exige une gestion de la production : en raison des importantes variations des paramètres de production des puits de pétrole lourd, l'unité de pompage doit être réglée et équilibrée à temps, en fonction des variations de charge et de courant. L'installation du dispositif simplifie également le travail des employés et réduit la charge de travail. L'unité de pompage de pétrole portable à contrepoids est sûre et fiable, simple d'utilisation, compacte, légère et facile à transporter, offre une large gamme d'applications et présente un faible coût de fabrication.
Après le succès du test, l'équipe a procédé à la promotion et à l'application du système au sein de la huitième équipe de production pétrolière. De septembre à octobre 2016, l'opération de réglage de l'équilibre a été réalisée dans cinq puits, ce qui a duré en moyenne 21,5 minutes et a permis d'obtenir l'effet escompté.
5. Conclusion
(1) Le dispositif réduit l’intensité du travail des employés et améliore le facteur de sécurité du fonctionnement de la tête de puits.
(2) Renforcer la maintenance de l'unité de pompage, découvrir les dangers cachés et éliminer les facteurs anormaux à temps, afin que l'unité de pompage puisse fonctionner dans les meilleures conditions de travail.
(3) L'appareil présente les avantages d'une conception raisonnable, d'une fabrication simple, d'un fonctionnement fiable, d'un fonctionnement pratique sur site, d'un faible investissement et d'une sécurité élevée, et mérite une promotion et une application continues.
Date de publication : 13 octobre 2022
