1. خلفية الإنتاج
بالنسبة للنفط الثقيل جدًا في حقل شياوا النفطي، تُستخدم وحدة الضخ المستخدمة في عمليات التعدين. وللحصول على دفعة صاعدة، يجب رفع قضيب النفط من نقطة تعليق الرأس. وعندما تنزل آلة الشفط في العمود، لا يُسمح لعمود السائل بالصعود أثناء ضخ المضخة، مما يؤدي إلى تغير حالة رأس الضخ. في شوط النزول، تلعب القاطرة دورًا تحت تأثير وزنها، وتلعب دورًا في عملية التشغيل، وتسمح لها بأداء دورها، وتؤدي دورها، وتؤدي دورها، وتلعب دورًا تحت تأثير وزن الخزان، وتؤدي دورًا في عملية التشغيل، ولا تؤدي دورًا في الخزانات، مما يؤدي إلى عدم التوازن. ولا يُميّز العمل اليدوي في عملية الضخ عدم توازن وحدة الضخ.
2. مخاطر وحدة الضخ غير المتوازنة
عندماأوزان العجلاتإذا كان النظام غير متوازن، فسيؤدي ذلك إلى المخاطر التالية:
(1) يؤدي ذلك إلى تقليل كفاءة المحرك وعمره الافتراضي. فبسبب الحمل غير المتساوي، يتحمل المحرك الكهربائي حملاً كبيراً في شوط الرفع، بينما تعمل وحدة الضخ مع المحرك الكهربائي في شوط الخفض، مما ينتج عنه هدر للطاقة وتقليل كفاءة المحرك الكهربائي وعمره الافتراضي.
(2) تقصير عمر وحدة الضخ. بسبب الحمل غير المتساوي، يتغير الحمل فجأةً بشكل كبير وصغير خلال دورة واحدة للعمود المرفقي، مما يتسبب في اهتزاز وحدة الضخ بعنف وتقصير عمرها.
(3) يؤثر على التشغيل الطبيعي لوحدة الضخ والمضخة. بسبب الحمل غير المتساوي، ستختل انتظام سرعة دوران ذراع التدوير، مما يؤدي إلى عدم تأرجح رأس الرافعة بشكل متساوٍ لأعلى ولأسفل، وهو ما سيؤثر على التشغيل الطبيعي لوحدة الضخ والمضخة.
لهذا السبب، ونظرًا للمشاكل الناجمة عن عدم توازن وحدة الضخ، أصبح ضبطها وموازنتها مهمة متكررة في عمليات الإنتاج اليومية في منطقة إنتاج النفط. يحتاج كل بئر نفط إلى الضبط والموازنة مرة أو مرتين سنويًا. وتشير الإحصائيات إلى أنه في عام 2015، بلغ متوسط عدد عمليات الضبط والموازنة الشهرية في منطقة التشغيل ما بين 15 و20 بئرًا. ويتطلب الوضع الحالي لعملية الضبط والموازنة فترات توقف طويلة، مما يؤثر سلبًا على آبار النفط الثقيل، ويؤدي بسهولة إلى تسرب السوائل وتدفقها، وتوقف الآبار، وغيرها. لذا، من الضروري تطوير جهاز يقلل وقت ضبط وموازنة وحدة الضخ.
3. الحل
في الوقت الحالي، يتم ضبط وزن الموازنة لوحدة الضخ عن طريق تحريك ذراع التدوير إلى الوضع الأفقي باستخدام المكابح، ثم استخدام الأداة لتحريك وزن الموازنة إلى الموضع المحدد (الشكل 1). يُختار الوضع الأفقي لذراع التدوير لأن الاتجاه الرأسي لوزن الموازنة يتأثر فقط بوزن الموازنة وقوة دعم ذراع التدوير له. لا توجد قوة في الاتجاه الأفقي، ويكون الوزن في حالة سكون. في هذه الحالة، تُستخدم قوة خارجية لدفع كتلة الموازنة إلى الموضع المحدد، مما يوفر الجهد والوقت.
بالنظر إلى موضع ذراع التدوير لوحدة الضخ، لا يمكن اختيار سوى الوضع الأفقي والوضع الجانبي لضبط موضع تشغيل ثقل الموازنة. بعد إجراء تحليل مقارن (الجدول 2)، تقرر اعتماد الوضع الأفقي لجهاز التشغيل. بعد تحديد موضع التثبيت على مستوى ذراع التدوير، تم تحليل طريقة التثبيت. من خلال فهم طرق التثبيت المتوفرة في السوق والوضع الفعلي لذراع التدوير، تبين أن طريقة تثبيت الجهاز المتحرك تقتصر على التوصيل الملولب والتوصيل بالمشبك. بعد البحث والمناقشة، تمت مقارنة وتحليل مزايا وعيوب طريقة التثبيت (الجدول 4). بعد اكتمال مقارنة وتحليل المخططات، تم اختيار طريقة التثبيت النهائية وهي التوصيل الملولب. بعد اختيار الوضع الأفقي لتشغيل الجهاز المتحرك، واختيار مستوى ذراع التدوير كموضع للتثبيت، من الضروري تحديد سطح التلامس بين الجهاز المتحرك وثقل الموازنة. بسبب خصائص كتلة التوازن نفسها، فإن جانب كتلة التوازن هو سطح التلامس، ولا يمكن للجهاز المحمول أن يكون إلا في حالة تلامس نقطة بسطح، أو سطح بسطح.
4. تكامل المكونات
يوضح الشكل أدناه مكونات الجهاز المحمول وتأثيرات تكاملها.
الأوزان لاصقةتتحول الحركة المتكررة لأعلى ولأسفل إلى دوران عكس اتجاه عقارب الساعة لترس النقل، ويحد مسمار قفل السن الرئيسي والسن المساعد من تمدد حزام الأسنان، لتحقيق غرض "التمدد والشد" (الشكل 3). في سبتمبر 2016، أُجريت تجربة ضبط التوازن على البئرين 2115C و2419 في محطة وا شيبا. استغرقت عملية اختبار ضبط موضع كتلة التوازن في هذين البئرين دقيقتين ودقيقتين ونصف على التوالي (الجدول 9).
يتضح من تأثير تركيب البئرين (الشكل 4) أن الجهاز يلبي تمامًا متطلبات الإنتاج في الموقع، وأن عملية الضبط والموازنة مرنة وسريعة، مما يوفر الوقت والجهد. تتطلب منطقة التشغيل في إدارة الإنتاج: نظرًا للتغيرات الكبيرة في معايير إنتاج بئر النفط الثقيل، يجب ضبط وحدة الضخ وموازنتها في الوقت المناسب وفقًا لتغيرات الحمل والتيار. كما يُسهّل تركيب الجهاز عمل الموظفين ويقلل من الجهد المبذول. وحدة ضخ النفط المحمولة ذات الوزن المتوازن آمنة وموثوقة الاستخدام، سهلة التشغيل، صغيرة الحجم، خفيفة الوزن، سهلة الحمل، ولها نطاق واسع من التطبيقات، وتكلفة تصنيع منخفضة.
بعد نجاح الاختبار، قام الفريق بتطبيق العملية في فريق إنتاج النفط الثامن. خلال الفترة من سبتمبر إلى أكتوبر 2016، نُفذت عملية ضبط التوازن في 5 آبار، واستغرقت العملية 21.5 دقيقة في المتوسط، وحققت النتائج المرجوة والمثالية.
5. الخاتمة
(1) يقلل الجهاز من كثافة العمل للموظفين ويحسن عامل الأمان لعمليات رأس البئر.
(2) تعزيز صيانة وحدة الضخ، واكتشاف المخاطر الخفية والقضاء على العوامل غير الطبيعية في الوقت المناسب، حتى تتمكن وحدة الضخ من العمل في ظل أفضل ظروف العمل.
(3) يتميز الجهاز بتصميم معقول، وتصنيع بسيط، وتشغيل موثوق، وتشغيل مريح في الموقع، واستثمار منخفض، وأمان عالٍ، وهو جدير بالترويج والتطبيق المستمر.
تاريخ النشر: 13 أكتوبر 2022
