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Une pompe à balancier est un appareil utilisé pour extraire du liquide, principalement du pétrole brut, de réservoirs souterrains vers la surface. Depuis l'invention du puits de pétrole dans les années 1850, les pompes à balancier ont permis d'extraire le pétrole vers la surface. Elles sont principalement utilisées dans les champs pétroliers terrestres lorsque la pression naturelle du réservoir n'est pas suffisante pour amener le pétrole à la surface. Il existe plusieurs types de pompes à balancier, notamment :
Pompe à balancier à poutre
Elle est également connue sous le nom de pompe à tête de cheval. La pompe à balancier à poutre est le type le plus courant. Elle est dotée d'une tête de cheval et d'une poutre actionnée par un moteur à pied ou un moteur. La pompe à balancier à poutre utilise un système de poulies et de courroies pour extraire le pétrole vers la surface. La pompe à balancier est montée sur une tour métallique au-dessus du puits de pétrole. En dessous du puits de pétrole, il y a une pompe qui pousse le pétrole vers le haut dans un tuyau en acier jusqu'à la surface. La poutre est attachée à la tête de cheval, qui se déplace d'avant en arrière, ce qui fait fonctionner la pompe.
Pompe à balancier rotative
La pompe à balancier rotative est utilisée pour extraire le pétrole dans les puits présentant un niveau élevé de coupure d'eau. Cette pompe à balancier utilise un mécanisme rotatif (comme une roue ou une palette) pour extraire le pétrole vers la surface. Elle crée un environnement à basse pression pour extraire le pétrole du puits.
Pompe submersible électrique (ESP)
Comme son nom l'indique, cette pompe est immergée dans le puits de pétrole. Elle est composée d'une série de pompes et d'un moteur électrique au fond de la pompe. L'ESP crée une forte pression pour extraire le pétrole vers la surface à travers le tubage. Les ESP sont utilisées pour pomper le pétrole à partir de puits ayant un faible niveau de pression naturelle.
Pompe à cavité progressive (PCP)
La pompe à cavité progressive est utilisée pour pomper le pétrole à partir de puits ayant un niveau de viscosité élevé. La PCP crée une cavité progressive qui soulève le pétrole vers la surface à travers un tuyau. Le pétrole se déplace à travers la cavité comme un ver, et la cavité devient plus grande lorsqu'elle monte dans le puits. La PCP offre une action de pompage douce, ce qui la rend adaptée au pétrole à haute teneur en solides.
Pompe à balancier hydraulique
C'est un type de pompe à balancier qui utilise le fluide hydraulique comme source d'énergie. Cette pompe à balancier est dotée d'un vérin hydraulique qui fournit une force importante pour extraire le pétrole du puits. La pompe à balancier hydraulique est couramment utilisée dans les champs pétroliers en mer.
Les informations ci-dessous concernent les spécifications et l'entretien des pompes à balancier.
1. Spécifications de la structure
La tête de cheval ou la poutre est la partie visible de l'équipement de levage des pompes à balancier, et elle oscille d'avant en arrière pour extraire les fluides du puits vers la surface. La ferme ou le cadre supporte la charge. Le moteur et la boîte de vitesses fournissent à la pompe à balancier la puissance et le mouvement, tandis que le tubage du puits abrite la tige de pompe et le tubage. La tête de puits est l'interface entre l'équipement de surface et le puits.
2. Spécifications mécaniques
L'avantage mécanique est la capacité de la pompe à balancier à extraire des fluides importants. Cela est réalisé par le biais de la connexion de la tête de cheval ou de la poutre au puits via un système de poulies et de cordes ou de chaînes. Les longueurs de levage et de course sont également essentielles pour déterminer la quantité et la fréquence d'extraction des fluides.
3. Spécifications opérationnelles
La puissance est fournie à la pompe à balancier soit par un moteur électrique, soit par un moteur à combustion interne. La puissance du moteur doit être suffisante pour vaincre la résistance et le poids des fluides pompés. La boîte de vitesses transmet cette puissance et ce mouvement à la tête de cheval ou à la poutre, ce qui lui permet d'osciller et d'extraire les fluides. La longueur de course et la fréquence peuvent être ajustées en fonction des besoins du puits ; la tête de cheval ou la poutre oscille selon un angle spécifique, et le levage est mesuré à intervalles réguliers.
4. Spécifications environnementales
Comme les autres équipements de production de pétrole et de gaz, les pompes à balancier doivent fonctionner dans des conditions environnementales spécifiques. Il s'agit notamment des plages de température, des niveaux d'humidité et des considérations d'altitude. Elles doivent également être conçues pour minimiser le bruit et les émissions, conformément aux réglementations et normes environnementales.
5. Exigences de maintenance
Il est important d'effectuer des inspections et un suivi réguliers pour s'assurer que tous les composants fonctionnent correctement et pour identifier l'usure ou les dommages potentiels. Les intervalles et les procédures de maintenance sont déterminés par les recommandations du fabricant et les conditions de fonctionnement de l'équipement. La lubrification est essentielle pour le bon fonctionnement des pièces mobiles, et le type et la quantité de lubrifiant appropriés doivent être appliqués. Les composants usés ou endommagés doivent être remplacés pour garantir que la pompe à balancier fonctionne efficacement et minimise le risque de panne ou d'arrêt.
Le choix de la bonne pompe à balancier nécessite une compréhension des considérations clés telles que la disponibilité de l'énergie électrique, les caractéristiques du puits de pétrole et les exigences spécifiques de l'opération de levage. Voici quelques facteurs à prendre en compte lors du choix d'une pompe à balancier :
Conditions du puits
La profondeur du puits, la viscosité du pétrole et la pression du gaz doivent être prises en compte. Pour les puits plus profonds ou les puits contenant du pétrole à haute viscosité, une unité de pompage plus puissante est nécessaire.
Capacité de charge
Il s'agit du poids du fluide et de l'équipement qui est soulevé. La pompe à balancier sélectionnée doit être capable de soulever cette charge efficacement.
Source d'énergie
L'électricité, le gaz ou l'énergie solaire peuvent être utilisés pour alimenter les pompes à balancier. La disponibilité d'une source d'énergie doit être prise en compte lors du choix d'une pompe à balancier.
Installation et entretien
Certaines pompes à balancier sont plus difficiles à installer et à entretenir que d'autres. La facilité d'installation et d'entretien doit être prise en compte lors du choix d'une pompe à balancier.
Coût
Différentes pompes à balancier sont disponibles à différents prix. Le budget doit être pris en compte lors du choix d'une pompe à balancier.
Voici comment remplacer une pompe à balancier mécanique.
Précautions de sécurité :
Assurez-vous toujours que les précautions de sécurité sont respectées. Cela inclut le port de lunettes de sécurité, de gants et d'un casque. Assurez-vous que la zone est exempte de dangers et que tous les outils et équipements sont en bon état.
Préparation au remplacement :
Commencez par vous assurer que le puits est correctement préparé pour le remplacement de la pompe à balancier. Cela implique l'élimination de tout débris ou obstacle du tubage du puits et la vérification que le puits est en bon état structurel.
Débranchez l'ancienne pompe à balancier :
La première étape du processus de remplacement consiste à débrancher l'ancienne pompe à balancier de l'unité de pompage. Cela implique le retrait de tous les boulons ou fixations qui fixent la pompe à balancier à l'unité de pompage et la déconnexion minutieuse de tous les liaisons mécaniques ou systèmes d'entraînement.
Retirez l'ancienne pompe à balancier :
Une fois débranchée, l'ancienne pompe à balancier est retirée de l'unité de pompage. Cela peut nécessiter le démontage ou le levage de la pompe à balancier hors du puits, en fonction de la taille et du poids de l'équipement.
Inspectez et préparez le puits :
Après avoir retiré l'ancienne pompe à balancier, le puits doit être inspecté pour tout signe d'usure ou de dommage. Cela inclut la vérification de l'intégrité du tubage du puits, du coulis et des éléments d'étanchéité. Toute réparation ou maintenance nécessaire doit être effectuée avant d'installer la nouvelle pompe à balancier.
Installez la nouvelle pompe à balancier :
Fixez la nouvelle pompe à balancier à l'unité de pompage à l'aide de boulons et de fixations appropriés. Assurez-vous que toutes les connexions sont bien serrées et qu'il n'y a pas de fuites ou de composants desserrés. Abaissez soigneusement la pompe à balancier dans le puits, en prenant soin de ne pas endommager le tubage du puits ou les autres composants intérieurs.
Rebranchez l'unité de pompage :
Une fois la nouvelle pompe à balancier installée, elle est rebranchée à l'unité de pompage. Cela implique le rebranchement de tous les liaisons mécaniques ou systèmes d'entraînement et la vérification que tous les systèmes fonctionnent correctement et sans jeu ou glissement.
Testez le fonctionnement :
Avant de terminer l'installation, le fonctionnement de la pompe à balancier est testé pour s'assurer qu'elle fonctionne correctement et répond aux spécifications de performance requises. Des ajustements ou des étalonnages sont effectués si nécessaire pour optimiser les performances de la pompe à balancier.
Inspection finale et vérifications de sécurité :
Une fois l'installation et les tests terminés, une inspection finale est effectuée pour vérifier que tous les composants sont correctement installés et qu'il n'y a pas de fuites ou de dangers. Des vérifications de sécurité sont également effectuées pour s'assurer que tous les systèmes et procédures de sécurité fonctionnent correctement.
Documentez le remplacement :
Le remplacement de la pompe à balancier est documenté, y compris tous les détails pertinents tels que les dates, le personnel et toute maintenance ou réparation effectuée. Cette documentation est importante pour suivre l'historique de la maintenance du puits et des performances de la pompe à balancier.
Q1 : Où les utilisateurs peuvent-ils trouver des pièces de rechange pour les pompes à balancier ?
R1 : Les utilisateurs peuvent trouver des pièces de rechange auprès du fabricant d'équipement d'origine (OEM) ou de revendeurs agréés. Il existe également plusieurs magasins de fournitures industrielles et places de marché en ligne qui vendent des pièces pour différents modèles de pompes à balancier.
Q2 : À quelle fréquence la pompe à balancier doit-elle être inspectée ?
R2 : Des inspections régulières sont essentielles pour un fonctionnement sûr et efficace des pompes à balancier. Les utilisateurs doivent inspecter la pompe à balancier avant chaque utilisation ou au moins une fois par jour. Des inspections hebdomadaires ou mensuelles sont également nécessaires pour identifier les dangers potentiels.
Q3 : À quoi sert une pompe à balancier ?
R3 : Une pompe à balancier est un appareil utilisé pour soulever des charges lourdes verticalement. Elle est couramment utilisée dans le forage pétrolier pour extraire le pétrole de gisements souterrains. La pompe à balancier convertit le mouvement circulaire d'un moteur en un mouvement linéaire à l'aide d'un système de manivelle et de bielle.
Q4 : Quelles sont les préoccupations en matière de sécurité lors de l'utilisation d'une pompe à balancier ?
R4 : La principale préoccupation en matière de sécurité lors de l'utilisation d'une pompe à balancier est le risque d'accidents. Cela peut être dû à une maintenance incorrecte, à une surcharge et à une formation inadéquate. Il existe également le risque de chutes de charges et de risques de pincement. Les utilisateurs doivent suivre toutes les directives de sécurité.
