Kondisi yang berlaku untuk APIpompa batang pengisapMemerlukan pertimbangan komprehensif terhadap berbagai parameter, termasuk kedalaman sumur, laju produksi, struktur sumur, dan karakteristik fluida. Skenario inti yang sesuai dapat diringkas sebagai lingkungan produksi konvensional dengan kedalaman sedang, produksi rendah hingga sedang, sumur vertikal, atau sumur dengan sedikit deviasi. Berdasarkan spesifikasi API SPEC 11AX dan praktik industri, batasan spesifik yang berlaku adalah sebagai berikut:
I. Kedalaman Sumur dan Kisaran Produksi:
Adaptasi Kedalaman: Kedalaman sumur optimal yang dapat diterapkan adalah 1500-4000 meter. Pada kedalaman ini, celah antara plunger dan tabung pompa (biasanya 0,03-0,05 mm) menyeimbangkan efisiensi pengangkatan dan kesulitan manufaktur. Ketika kedalaman sumur melebihi 5000 meter, diperlukan proses khusus untuk mengontrol celah hingga 0,02 mm.
Ambang Produksi: Produksi fluida harian dari satu sumur idealnya dikontrol pada 10-100 meter kubik/hari, dengan efisiensi pompa dijaga pada 60%-70%. Jika melebihi 150 meter kubik/hari, pompa listrik submersible atau pompa ulir lebih ekonomis. Sebagai contoh, sumur sedalam 3.200 meter di Ladang Minyak Shengli menggunakan pompa batang tipe top-fixed dan bottom-sealed, yang mencapai efisiensi pompa sebesar 68% ketika memproduksi 58 meter kubik fluida per hari, sehingga mengurangi konsumsi energi sebesar 22% dibandingkan dengan pompa listrik di bagian sumur yang sama.
II. Kendala Struktur Sumur:
Sudut Kemiringan Sumur dan Tingkat Keparahan Doggleg (DLS): Sumur vertikal (sudut kemiringan < 15°) dan sumur sudut rendah (15°-25°, Tingkat Keparahan Doggleg (DLS) < 3°/25 meter) dapat langsung menggunakan pompa batang API konvensional; ketika sudut kemiringan sumur 25°-45° dan Tingkat Keparahan Doggleg (DLS) 3°-4°/25 meter, diperlukan desain khusus seperti pompa terarah dengan sistem penutupan paksa. Sumur sudut tinggi (ssstt ... Misalnya, casing 139,7 mm (5,5 inci) kompatibel dengan diameter pompa maksimum 70 mm, sementara casing 88,9 mm (3,5 inci) terbatas pada diameter pompa di bawah 56 mm.
III. Karakteristik Fluida dan Kondisi Reservoir:
Batasan Kandungan Gas dan Pasir: Kandungan gas bebas harus dikontrol di bawah 10% dari volume fluida yang diproduksi; jika tidak, gas lock dapat terjadi—ketika tekanan masuk pompa di bawah tekanan saturasi, setiap peningkatan 1% kandungan gas akan menyebabkan penurunan efisiensi pompa sebesar 3%-5%. Ketika kandungan pasir melebihi 0,5% (fraksi massa), pompa batang komposit tahan pasir harus dipilih, dengan plunger las paduan Ni60 yang dapat menahan erosi pasir sebesar 200 g/m³. Viskositas dan Lingkungan Korosif: Aplikasi rutin dimungkinkan ketika viskositas minyak mentah <5000 mPa·s. Untuk nilai yang melebihi ini, diperlukan pengenceran batang berongga atau pemanas listrik. Untuk sumur korosif dengan tekanan parsial H₂S >0,05 MPa, diperlukan casing pompa baja tahan karat 316L. Misalnya, pada sebuah sumur di Lapangan Gas Sichuan, teknologi ini mencapai periode bebas perawatan selama 420 hari, 2,3 kali lebih lama daripada pompa baja karbon.
IV. Kompatibilitas Proses dan Batasan Ekonomi:
Kompatibilitas Peralatan Permukaan: Kompatibilitas dengan unit pompa balok konvensional diperlukan. Rentang optimal adalah panjang langkah 1,8-6 meter dan 4-12 langkah/menit. Jika desain langkah ultra-panjang (8 meter) diadopsi, peringkat torsi peredam unit pompa harus ditingkatkan.
Batasan Ekspansi Ekonomi: Kompetitif ketika biaya perawatan sumur tunggal <50.000 RMB/tahun. Selama periode harga minyak rendah (<40 USD/barel), biaya konsumsi energinya 15%-30% lebih rendah daripada pompa listrik. Sebagai contoh, Ladang Minyak Yanchang menggunakan pompa batang dengan top-sealed dan bottom-supported, sehingga mengendalikan biaya operasi dan perawatan tahunan per sumur hingga 32.000 RMB, hanya 60% dari biaya pompa ulir.
Kondisi eksklusi kritis: Pompa batang tidak lagi cocok ketika sumur minyak menunjukkan karakteristik berikut: sudut kemiringan sumur > 45° dan Tingkat Keparahan Dogeg (DLS) > 4°/25 meter; pemotongan gas > 30% dan penjangkaran gas tidak memungkinkan; produksi fluida harian > 200 meter kubik atau <5 meter kubik/hari; tekanan parsial H₂S > 0,3 MPa dan tidak tersedia solusi material tahan korosi. Dalam skenario ini, proses pengangkatan tanpa batang atau gas lift akan lebih layak secara teknis dan ekonomis.