Bomba de parafuso de alta eficiência

Em relação a algumas questões sobre bombas de parafuso, Anhui Shengshi Datang Gostaria de compartilhar algumas ideias com todos.   Análise das causas e riscos da rotação reversa da coluna de hastes em Bomba de parafuso Poços 1. Análise das causas da rotação reversa da coluna de hastes em poços com bombas de parafuso Durante a extração de petróleo com bombas de parafuso, a rotação reversa da coluna de hastes é uma falha relativamente comum. As causas dessa rotação reversa são complexas, mas a principal razão é a parada repentina ou o travamento da bomba durante a operação, o que causa deformação e torção da coluna de hastes. A rápida liberação dessa deformação e torção leva, então, à rotação reversa. Especificamente, se a bomba de parafuso parar ou travar repentinamente durante a operação, surge uma diferença de pressão entre o líquido de alta pressão retido na tubulação de produção e a pressão hidrostática do poço no espaço anular da tubulação de revestimento. Impulsionada por essa diferença de pressão, a bomba de parafuso atua como um motor hidráulico, fazendo com que o rotor e a coluna de hastes conectada girem rapidamente em sentido inverso. A rotação reversa da coluna de hastes da bomba de parafuso é influenciada pela diferença de pressão entre a tubulação e o revestimento, apresentando variações na duração e na velocidade da rotação reversa. Geralmente, uma maior diferença de pressão entre a tubulação e o revestimento resulta em uma velocidade de rotação reversa mais rápida e uma duração mais longa para a coluna de hastes. À medida que a diferença de pressão diminui gradualmente, a velocidade e a duração da rotação reversa diminuem correspondentemente até que a diferença de pressão se equilibre, momento em que a rotação reversa cessa gradualmente. Quando ocorre a rotação reversa, a coluna de hastes vibra intensamente. Se ocorrer ressonância durante essa vibração — ou seja, se a frequência de vibração da coluna de hastes em rotação reversa sincronizar com a frequência natural da cabeça do poço — a velocidade de rotação pode aumentar instantaneamente para o seu máximo. Essa situação pode desencadear acidentes graves, causar danos significativos ao local de trabalho e até mesmo resultar em vítimas. 2. Riscos da rotação reversa da coluna de hastes em poços com bombas de parafuso Os riscos causados ​​pela rotação reversa da coluna de hastes variam em grau, dependendo da velocidade e da duração da reversão. Casos graves podem levar a incidentes de segurança no local com sérias consequências. Especificamente, os riscos se manifestam principalmente nos três aspectos a seguir: (1) A rotação inversa pode fazer com que a haste se desloque da sua posição original, levando à oscilação da haste de polimento da bomba de parafuso. Isto pode causar um desgaste significativo no equipamento da bomba de parafuso, danificando vários componentes e peças. (2) Durante a rotação reversa, se a velocidade for muito alta ou a duração muito longa, a temperatura dos componentes de reversão pode aumentar continuamente, podendo inflamar gases inflamáveis ​​na cabeça do poço. Isso pode desencadear uma explosão no local de trabalho, levando a consequências graves e imprevisíveis. (3) Se a rotação reversa não for controlada eficazmente, pode causar a quebra da polia motriz. Fragmentos da polia voando pelo local de trabalho representam um risco de ferimentos para o pessoal, danos ao local de produção do campo petrolífero, redução da eficiência de extração e aumento da probabilidade de vários incidentes de segurança. Dispositivos anti-rotação reversa comumente usados ​​em colunas de hastes de bombas de parafuso para poços. 1. Dispositivo antirretorno tipo catraca e lingueta Este tipo de dispositivo impede a rotação inversa utilizando o engate unidirecional de uma catraca e uma lingueta. Especificamente, a catraca e a lingueta se engatam por meio de uma configuração de engrenamento externo. Quando o acionamento da bomba de parafuso opera normalmente, a força centrífuga faz com que a lingueta se desengate da cinta de freio da catraca, de modo que o dispositivo antirretorno permaneça inativo. No entanto, quando a bomba de parafuso para repentinamente durante a operação, a haste começa a girar no sentido inverso devido à inércia. Durante essa rotação inversa, a gravidade e a força da mola fazem com que a lingueta se engate com a cinta de freio da catraca, ativando o dispositivo antirretorno. O dispositivo, então, dissipa o torque gerado pela rotação inversa em alta velocidade por meio da força de atrito. O mecanismo de catraca e lingueta possui uma estrutura simples, é fácil de instalar, tem um baixo custo total e oferece boa flexibilidade e controle. No entanto, normalmente requer intervenção manual a curta distância para ativação/operação. A operação inadequada pode causar o deslizamento das superfícies de fricção, representando um risco à segurança. Além disso, esse tipo de mecanismo pode gerar ruído significativo durante a operação e submeter os componentes a impactos e desgaste consideráveis, exigindo a substituição frequente de peças. 2. Dispositivo antirretorno do tipo fricção O dispositivo antirretorno por fricção consiste em duas partes principais: uma embreagem de roda livre que identifica o sentido de rotação e um conjunto de sapatas de freio. Neste dispositivo, as sapatas de freio são conectadas aos corpos de freio por meio de rebites, e os dois corpos de freio se prendem ao anel externo. Durante a operação normal da bomba de parafuso (rotação no sentido horário), o dispositivo permanece inativo. Quando uma parada repentina causa rotação reversa, o mecanismo de acionamento inverte o sentido. Nesse estado, roletes se movem entre a roda dentada e o anel externo, ativando o dispositivo. O efeito de amortecimento resultante restringe a rotação da roda dentada, alcançando assim a função antirretorno. No entanto, como a operação deste dispositivo geralmente requer controle manual, o manuseio inadequado pode levar a falhas. Além disso, a substituição deste dispositivo envolve riscos de segurança significativos. Consequentemente, sua aplicação em poços de bomba de parafuso é atualmente relativamente limitada. 3. Dispositivo antirretorno tipo sprag O dispositivo antirretorno tipo sprag opera com base no princípio de uma embreagem de roda livre. Especificamente, durante a operação normal da bomba de parafuso (rotação direta da haste), os sprags internos do dispositivo se alinham normalmente e permanecem desengatados do anel externo, mantendo o dispositivo inativo. Quando a bomba para repentinamente e a haste começa a girar no sentido inverso, o torque reverso resultante faz com que o dispositivo gire na direção oposta. Isso faz com que os sprags se alinhem na direção inversa, travando-os contra o anel externo e impedindo a rotação reversa da haste. O dispositivo tipo sprag possui uma construção simples, é fácil de instalar, oferece boa controlabilidade e opera com alta segurança, minimizando o risco de acidentes. Além disso, tem uma longa vida útil e não requer substituições frequentes de peças. A desvantagem é que não resolve fundamentalmente o problema da rotação reversa. Se o torque reverso exceder a capacidade que os sprags suportam, pode ocorrer falha dos sprags e mau funcionamento do dispositivo. Ademais, a manutenção diária deste dispositivo pode ser inconveniente. 4. Dispositivo antirretorno do tipo hidráulico O princípio de funcionamento do dispositivo hidráulico antirretorno é semelhante ao do sistema de freios de um carro. Quando a bomba de parafuso para repentinamente e a haste está prestes a inverter a rotação, o motor hidráulico interno do dispositivo é acionado. A pressão do fluido hidráulico aciona as pastilhas de fricção contra o disco de freio, liberando grande parte da energia potencial de rotação reversa e, assim, dissipando a rotação reversa da haste. As vantagens do dispositivo hidráulico incluem operação estável e confiável, alta segurança, ausência de ruído e nenhum risco para a equipe no local. A manutenção, a substituição e a manutenção diária são relativamente convenientes e seguras. Esse tipo de dispositivo pode solucionar de forma mais completa o problema de rotação reversa, aumentando a segurança operacional do sistema de bomba de parafuso. As desvantagens são o alto custo total e os rigorosos requisitos de qualidade para os componentes hidráulicos, o que pode levar a custos mais elevados de manutenção e substituição. Se ocorrerem problemas como degradação do fluido hidráulico ou vazamentos durante a operação, o desempenho do dispositivo pode ser afetado, exigindo manutenção regular. Medidas para solucionar o problema da rotação reversa da haste de tração em Bomba de parafuso Poços 1. Pesquisa e aplicação de dispositivos antirretorno mais seguros e confiáveis A análise das causas da rotação reversa da coluna de hastes indica que os principais fatores são a liberação da energia potencial elástica armazenada na coluna e o efeito da diferença de pressão entre a tubulação e o revestimento. Se a rotação reversa não for controlada de forma eficaz, especialmente em altas velocidades ou por períodos prolongados, pode levar a uma série de consequências graves e incidentes de segurança, representando riscos significativos. Portanto, a pesquisa e a aplicação de tecnologias antirretorno devem ser aprimoradas. Com base nos dispositivos antirretorno existentes, devem ser feitas atualizações e melhorias para desenvolver e aplicar dispositivos mais seguros e confiáveis. Estes devem garantir a liberação segura do torque e a eliminação eficaz da diferença de pressão durante paradas repentinas da bomba de parafuso, reduzindo os riscos de segurança associados. Os princípios de funcionamento, as vantagens e as desvantagens dos dispositivos antirretorno comuns precisam de uma análise aprofundada para melhorias direcionadas. Isso aumentará a estabilidade e a confiabilidade desses dispositivos, minimizará os riscos de segurança durante o uso e maximizará a segurança operacional dos equipamentos de bomba de parafuso. 2. Aplicação de interruptores antirretorno de fundo de poço O uso de interruptores antirretorno de fundo de poço pode solucionar eficazmente o problema da rotação reversa causada por forças hidráulicas. O interruptor antirretorno de fundo de poço consiste em componentes como disco, esfera, haste de acionamento, pino de cisalhamento e subconjunto de interconexão. Sua aplicação no sistema de acionamento da bomba de parafuso pode reduzir o torque gerado durante paradas repentinas, diminuir a velocidade de rotação reversa e mitigar a rotação reversa causada pela diferença de pressão entre a tubulação e o revestimento. Ao dissipar as forças hidráulicas, ele ajuda a controlar a rotação reversa e também evita o recuo da coluna de hastes. O interruptor antirretorno possui estrutura simples, baixo custo e é fácil de instalar. Ele tem sido amplamente utilizado no desenvolvimento de campos petrolíferos devido à sua alta estabilidade, confiabilidade e amplas perspectivas de aplicação. 3. Reforçar a gestão da segurança de superfície Para controlar eficazmente a rotação inversa, é essencial não só equipar os sistemas de bombas de parafuso com dispositivos antirretorno adequados, mas também reforçar a gestão da segurança nas operações de superfície e implementar medidas de proteção para reduzir as consequências adversas da rotação inversa. As medidas específicas incluem: ① Os funcionários devem realizar inspeções, manutenções e serviços diários nos equipamentos de bomba de parafuso, manter registros adequados de gerenciamento de equipamentos, acumular experiência continuamente e aprimorar as capacidades de prevenção de segurança. ② Implementar monitoramento contínuo da operação do sistema de bomba de parafuso para detectar prontamente anormalidades. Tomar medidas imediatas para diagnóstico e solução de problemas, a fim de reduzir a probabilidade de ocorrência de rotação reversa. ③ Elabore planos abrangentes de resposta a emergências. Em caso de inversão repentina da rotação, acione imediatamente o plano de emergência para reduzir a probabilidade de incidentes de segurança.