Di ladang minyak, orang sering melihat deretan perangkat mekanis yang naik turun secara berirama, seolah-olah sedang bersujud. Ini umumnya dikenal sebagai "mesin kowtow", nama ilmiahnyapompa balokIni adalah salah satu jenis unit pompa utama yang saat ini digunakan di ladang minyak dan memainkan peran yang sangat penting dalam bidang ekstraksi minyak.
Daftar isi:
Komposisi daripompa balok
Prinsip kerja
Klasifikasi
Status dan peran dalam ekstraksi minyak
Bahan referensi
Ⅰ. Komposisipompa balok:
Pompa balokterutama terdiri dari empat bagian: Kepala keledai—balok perjalanan—batang penghubung—mekanisme engkol, kotak roda gigi, peralatan listrik, dan peralatan bantu.
Balok penggerak kepala keledai—batang penghubung-engkol: Kepala keledai adalah bagian dari unit pompa yang terhubung langsung dengan batang lampu kepala sumur. Bentuknya unik dan berfungsi untuk menggerakkan batang lampu agar bergerak naik turun selama operasi. Balok penggerak ini seperti tuas raksasa, salah satu ujungnya terhubung ke kepala keledai, dan ujung lainnya terhubung ke engkol melalui batang penghubung. Engkol berputar di bawah dorongan daya, dan gerakan putar diubah menjadi ayunan balok ke atas dan ke bawah melalui batang penghubung, yang selanjutnya menggerakkan kepala keledai untuk bekerja. Mekanisme ini merupakan bagian penggerak utama dari unit pompa untuk mengangkat minyak mentah bawah tanah ke permukaan tanah.
Gearbox: Output dari peralatan listrik biasanya berupa putaran kecepatan tinggi, sementara kerja pompa oli membutuhkan gerakan kecepatan rendah dan torsi tinggi. Pereduksi berfungsi untuk mengubah putaran kecepatan tinggi unit daya menjadi putaran kecepatan rendah engkol unit pompa. Melalui transmisi roda gigi, kecepatan dikurangi dan torsi ditingkatkan untuk memenuhi kebutuhan unit pompa.
Peralatan listrik: Umumnya, motor listrik digunakan sebagai sumber daya untuk menyediakan daya yang berkelanjutan dan stabil bagi pengoperasian unit pompa. Motor listrik mengubah energi listrik menjadi energi mekanik dan menggerakkan gearbox serta seluruh sistem unit pompa agar bekerja.
Peralatan bantu: Termasuk berbagai braket dan alas, yang digunakan untuk mendukung dan memperbaiki berbagai komponen unit pompa agar stabil selama bekerja; Ada juga perangkat rem untuk menjaga fungsi pemompaan dalam posisi apa pun untuk memudahkan perawatan dan pemeriksaan; Dan perangkat penyeimbang untuk memungkinkan fungsi daya bekerja dalam rentang perubahan beban yang lebih kecil, mengurangi konsumsi energi dan keausan peralatan.
II. Prinsip kerja:
Saat bekerja, putaran motor diubah menjadi gerakan naik turun kepala keledai melalui mekanisme batang penghubung engkol dan kotak roda gigi.
Proses spesifiknya adalah: Gerakan putar berkecepatan tinggi yang dihasilkan motor pertama-tama ditransmisikan ke gearbox, dan setelah gigi diperlambat dan torsi diperkuat di gearbox, ditransmisikan ke engkol. Engkol bergerak dalam gerakan melingkar, dan gerakan melingkar engkol diubah menjadi ayunan atas dan bawah balok melalui batang penghubung. Ayunan balok mendorong kepala keledai untuk bergerak turun, dan kepala keledai kemudian didorong naik turun oleh batang ringan dan batang pemompa minyak. Plunger pompa minyak bawah tanah bergerak naik turun. Ketika plunger naik, tekanan di pompa berkurang, dan minyak mentah di dasar sumur memasuki pompa melalui katup hisap pompa di bawah aksi perbedaan tekanan; Ketika plunger turun, tekanan di pompa naik, dan minyak mentah diperas keluar dari badan pompa dan memasuki pipa melalui katup pembuangan, dengan demikian terus-menerus mengekstraksi minyak mentah dari sumur keluar dari sumur.
Mengambil contoh sumur produksi minyak,pompa balokdigunakan dalam sumur secara terus menerus mengekstraksi minyak mentah dari bawah tanah sesuai dengan prinsip kerja ini setiap hari, yang berkontribusi terhadap produksi minyak mentah di ladang minyak.
III. Klasifikasi：
(1) Klasifikasi dengan metode seimbang：
Tipe keseimbangan balok: Sebuah pemberat keseimbangan dipasang di ujung balok, dan keseimbangan unit pompa dicapai dengan menyesuaikan posisi dan berat pemberat tersebut. Struktur metode keseimbangan ini relatif sederhana, tetapi efek keseimbangannya terbatas. Metode ini cocok untuk beberapa unit pompa oli kecil atau untuk situasi di mana persyaratan keseimbangan tidak terlalu tinggi.
Tipe crank balanced: Sebuah penyeimbang dipasang pada crank, dan gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh penyeimbang saat crank berputar digunakan untuk menyeimbangkan beban unit pompa saat beroperasi. Metode penyeimbangan ini dapat disesuaikan dengan lebih baik untuk berbagai kondisi kerja, memiliki efek penyeimbangan yang lebih baik, dan banyak digunakan.
Jenis keseimbangan komposit: Menggabungkan karakteristik keseimbangan balok dan keseimbangan engkol, pemberat keseimbangan dipasang pada balok dan engkol untuk lebih meningkatkan efek keseimbangan, yang dapat memenuhi kebutuhan keseimbangan beberapa unit pompa besar atau kondisi kerja yang kompleks.
Tipe pneumatik seimbang: Tekanan gas digunakan untuk mencapai keseimbangan. Dengan memasang tangki gas dan perangkat lain pada unit pompa, tekanan gas disesuaikan dengan kondisi kerja unit pompa untuk mencapai tujuan penyeimbangan beban. Metode penyeimbangan ini memiliki kecepatan respons yang cepat dan dapat beradaptasi lebih baik terhadap perubahan beban, tetapi peralatannya relatif kompleks dan biayanya lebih tinggi.
(2) Klasifikasi berdasarkan tipe struktur:
Konvensionalpompa balokMekanisme kepala keledai dan batang penghubung engkol terletak di bagian depan dan belakang braket, dengan sudut keseimbangan nol. Strukturnya sederhana, mudah diproduksi dan dirawat, serta merupakan jenis pompa balok yang paling umum, yang banyak digunakan dalam berbagai penambangan sumur minyak.
Dipasang di depanpompa balokMekanisme kepala keledai dan batang penghubung engkol terletak di depan braket. Struktur ini memindahkan pusat gravitasi unit pompa ke depan, yang meningkatkan kondisi gaya unit pompa hingga batas tertentu, dan cocok untuk tata letak sumur minyak dan persyaratan penambangan tertentu.
Tidak sefasepompa balokMekanisme kepala keledai dan batang penghubung engkol terletak di bagian depan dan belakang braket, tetapi sudut keseimbangannya tidak nol. Dibandingkan dengan tipe konvensional, karakteristik gerakannya berbeda, dan dalam kondisi operasi tertentu, efisiensi dan kinerja unit pompa dapat ditingkatkan.
Kepala keledai gandapompa balokMekanisme kepala keledai dan batang penghubung engkol pada batang lampu gantung terletak di bagian depan dan belakang braket. Selama proses satu langkah, panjang lengan belakang dan panjang batang penghubung tidak konstan. Desain struktural ini memungkinkan unit pompa untuk beradaptasi lebih baik terhadap berbagai perubahan beban dan meningkatkan efisiensi pompa saat beroperasi, terutama untuk beberapa sumur minyak berat atau penambangan sumur dalam.
Ⅳ. Status dan peran dalam ekstraksi minyak:
Pompa baloktermasuk dalam jenis peralatan produksi minyak batangan dalam hal metode produksi minyak, dan menempati posisi yang sangat penting di seluruh bidang ekstraksi minyak. Saat ini, dalam skala global,pompa balokPeralatan produksi minyak merupakan bagian yang sangat penting. Sebagai contoh, negara saya, penggunaannya mencakup sekitar 90% dari seluruh sumur produksi minyak.
Alasan penggunaannya yang luas terutama karena keunggulan strukturnya yang sederhana, proses manufaktur yang mudah, dan kemudahan penggunaan. Bahkan di lingkungan ladang minyak yang kompleks dan keras, seperti suhu tinggi, tekanan tinggi, pasir, dan debu, mesin ini dapat beroperasi 24 jam dalam jangka waktu yang lama dan memiliki keandalan yang sangat tinggi. Di ladang minyak Daqing, banyak sumur minyak telah ditambang selama beberapa dekade, danpompa balokselalu beroperasi secara stabil, yang telah memberikan kontribusi besar terhadap produksi ladang minyak yang stabil dan berkesinambungan.
Namun,pompa baloktidaklah sempurna. Terdapat beberapa kekurangan, seperti percepatan pergerakan titik suspensi kepala keledai yang besar, yang akan menyebabkan dampak yang lebih besar pada batang pengisap dan pompa oli, sehingga memperpendek masa pakai peralatan; Efek keseimbangan relatif buruk, sehingga konsumsi energi lebih tinggi; Efisiensi lebih rendah, terutama pada langkah panjang, volume besar dan besar, serta kesulitan dan biaya pemasangan dan perawatan meningkat. Meskipun demikian, dengan berbagai kelebihannya, unit pompa ini masih merupakan jenis unit pompa yang paling banyak digunakan dalam ekstraksi minyak. Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang berkelanjutan, peningkatan dan optimalisasipompa balokjuga terus meningkatkan kinerja dan efisiensinya serta memberikan layanan yang lebih baik kepada industri ekstraksi minyak bumi.
Bahan referensi:
PetroChina "Pengangkatan Buatan untuk "Mengundang keluar Minyak"
"Contoh operasi jangka panjangpompa balokdi Ladang Minyak Daqing