펌프잭
Pumpjack
펌프잭은 [1]유정의 왕복 피스톤 펌프를 위한 지상 구동 장치입니다.
액체가 표면까지 흐를 수 있는 바닥 구멍 압력이 충분하지 않은 경우, 액체를 기계적으로 우물 밖으로 끌어올리는 데 사용됩니다.이 배열은 종종 육지 유정에 사용됩니다.펌프잭은 석유가 풍부한 지역에서 흔히 볼 수 있다.
펌프의 크기에 따라 일반적으로 각 스트로크에서 5~40리터(1~9 임팩트 갤, 1.5~10.5 US 갤)의 액체를 생성합니다.종종 이것은 원유와 물의 유제이다.펌프 크기는 제거할 오일의 깊이 및 무게에 따라 결정되며, 더 깊은 추출을 위해서는 토출 칼럼(배출 헤드)의 늘어난 중량을 이동하는 데 더 많은 동력이 필요합니다.
빔형 펌프잭은 모터의 회전 운동을 연마 로드 및 그에 따른 어리버리 로드 및 칼럼(기둥) 부하를 구동하는 데 필요한 수직 왕복 운동으로 변환합니다.이런 유형의 메커니즘에 대한 공학 용어는 워킹 빔입니다.그것은 18세기와 19세기에 종종 고정 및 해양 증기 엔진 설계에 사용되었다.
다양한 이름
펌프잭은 빔 펌프, 워킹 빔 펌프, 말머리 펌프, 끄덕이는 당나귀 펌프, 흔드는 말 펌프, 메뚜기 펌프, 어리버리 막대 펌프, 공룡 펌프, 빅 텍산 펌프, 서스티 버드 펌프, 취미용 말 또는 단지 펌프 [2]유닛으로도 불린다.
"새의 머리를 닮은 그들의 십자가 팔"이 일반적인 이름 중 일부의 [3]근원일 수 있다.
지상
초기에 펌프잭은 지면에서 수평으로 흐르는 로드 라인에 의해 [4]중앙 동력이라고 알려진 메커니즘으로 회전 편심기의 바퀴에 의해 작동했습니다.12개 이상의 펌프잭을 작동할 수 있는 중앙 전력은 증기 또는 내연기관 또는 전기 모터로 구동됩니다.이 계획의 장점 중 하나는 모든 펌프잭에 전원을 공급할 수 있는 원동기가 각각 1개뿐이라는 것입니다.그러나 개별 우물 부하가 변화함에 따라 시스템 균형을 유지하는 것이 많은 어려움 중 하나였다.
현대식 펌프잭은 원동기로 구동된다.일반적으로 전기 모터지만, 내연 기관 격리된 위치에서 전기에 대한 접근 없이 사용되는, 또는, 물 pumpjacks의 경우에 단상 모터 존재하는 3상 전력(사용할 수 없습니다 적어도 최대 60마력 이상 45kilowatts,[5]단상 모터에 전원을 공급하는 10마력은 Or7.5kW는 전력선 [6]문제를 일으킬 수 있으며, 많은 펌프가 10마력 이상을 필요로 한다.)일반적인 오프 그리드 펌프잭 엔진은 천연 가스로 작동하며, 종종 유정에서 생성된 가스를 사용합니다. 그러나 펌프잭은 프로판 및 디젤 연료와 같은 다양한 유형의 연료로 작동되었습니다.혹독한 기후에서는 이러한 모터와 엔진은 요소로부터 보호하기 위해 섀크에 보관될 수 있습니다.워터 펌프잭에 동력을 공급하는 엔진은 가장 가까운 가스 그리드로부터 천연 가스를 공급받는 경우가 많습니다.
원동기(prime mover)는 한 쌍의 크랭크를 구동하는 풀리 세트(일반적으로 이중 감속 변속 장치)를 변속기에 작동시켜 무거운 로드 어셈블리의 무게를 상쇄하기 위해 크랭크를 한 쌍 구동합니다.크랭크는 I빔의 한쪽 끝을 올리고 내리며, A프레임 상에서 자유롭게 이동할 수 있습니다.대들보의 다른 쪽 끝에는 말머리 또는 당나귀머리라고 불리는 구부러진 금속 상자가 있는데, 그 모양 때문에 이름이 붙여졌다.강철로 만들어진 케이블(가끔 섬유 유리라고도 함)은 말 머리를 연마된 막대, 즉 스터핑 박스를 통과하는 피스톤에 연결합니다.
크랭크 자체는 무게로 인해 균형을 이루므로 매우 무거운 하중을 운반하지 않는 펌프잭에서는 크랭크 자체의 무게가 웰 부하를 균형 있게 조정하기에 충분할 수 있습니다.
그러나 때때로 균형추의 필요성으로 인해 크랭크 밸런스 장치가 엄청나게 무거워질 수 있습니다.Lufkin Industries는 "공기 균형" 장치를 제공합니다. 이 장치는 압축기에서 공기가 충전된 공압 실린더에 의해 균형을 유지하므로 균형 추가 필요하지 않습니다.
폴리싱된 로드는 스터핑 박스에 밀착되어 있어 유체가 빠져나가지 않고 튜브를 드나들 수 있습니다(튜브는 액체가 생산되는 우물 바닥까지 이어지는 파이프입니다).굴레는 수직 또는 거의 수직에 가까운 스트로크를 만들기 위해 말 머리의 곡선을 따라 내리고 올립니다.연마된 로드는 어리버리 로드라고 불리는 긴 줄의 로드에 연결되어 있으며, 어리버리 로드는 튜브를 통해 다운홀 펌프에 연결됩니다. 이 로드는 보통 웰의 바닥 근처에 위치합니다.
액체가 표면까지 흐를 수 있는 바닥 구멍 압력이 충분하지 않은 경우 기계적으로 액체를 우물 밖으로 끌어올리는 데 사용되는 펌프 잭의 그림입니다.
앨버타 남부에서 천연가스를 연료로 하는 펌프잭입니다.
다운홀
튜브 하단에는 다운홀 펌프가 있습니다.이 펌프에는 2개의 볼 체크 밸브가 있습니다. 하단의 고정 밸브는 스탠딩 밸브라고 하며 피스톤의 밸브는 로드가 왕복 운동을 할 때 위아래로 이동하는 흡인 로드의 하단에 연결되어 있으며, 이를 주행 밸브라고 합니다.탱크 오일은 케이스와 시멘트를 통해 형성된 천공을 통해 보어홀의 바닥으로 유입됩니다(케이스는 웰의 길이를 흐르는 더 큰 금속 파이프이며, 웰과 접지 사이에 시멘트가 배치되어 있습니다. 튜브, 펌프 및 흡인 로드는 모두 케이스 내부에 있습니다). 어리버리
펌프 엔드의 로드가 위로 이동하면 주행 밸브가 닫히고 스탠딩 밸브가 열립니다(펌프 배럴의 압력 저하로 인해).그 결과, 주행 피스톤이 배럴의 이전 내용물을 위로 들어 올리면서 펌프 배럴은 형성으로부터의 유체로 채워진다.로드가 아래로 밀리기 시작하면 주행 밸브가 열리고 스탠딩 밸브가 닫힙니다(펌프 배럴의 압력 증가로 인해).주행 밸브가 배럴의 유체(업 스트로크 중에 흡입된 유체)를 통해 떨어집니다.그러면 피스톤이 스트로크 끝에 도달하고 다시 위쪽으로의 경로를 시작하여 이 과정을 반복합니다.
종종, 가스는 오일과 같은 천공을 통해 생성됩니다.이는 가스가 펌프로 유입될 경우 문제가 될 수 있습니다. 가스 잠금으로 알려진 것으로 펌프 배럴에 충분한 압력이 축적되어 밸브를 열 수 없고 펌프가 거의 또는 전혀 이루어지지 않기 때문입니다.이를 방지하기 위해 펌프 흡입구를 천공 아래에 배치할 수 있습니다.가스가 많은 유체가 천공을 통해 웰 보어에 들어가면 기포가 고리(케이스와 튜브 사이의 공간)를 타고 올라가고 액체는 스탠딩 밸브 입구까지 내려갑니다.일단 표면에 떠오른 가스는 환에 연결된 배관을 통해 수집됩니다.
우물 펌프잭
펌프잭은 또한 구식 수동식 우물이라고 여겨지는 곳을 운전하는데도 사용될 수 있다.이 기술의 규모는 종종 유정보다 작으며, 일반적으로 기존의 수동 펌프식 웰헤드 위에 장착할 수 있습니다.기술은 간단하며, 일반적으로 저전력 전기 모터에서 구동되는 평행봉 더블 캠 리프트를 사용합니다. 단, 54인치(1.4m) 스트로크 길이의 펌프잭이 워터 펌프로 더 많이 사용되고 있습니다.이러한 펌프가 작동하는 짧은 비디오 녹화는 유튜브에서 [7]볼 수 있다.
워터웰펌프잭의 유량은 제트펌프로부터의 유량보다 낮고 상승된 물은 가압되지 않지만 빔펌프유닛은 비상시 펌프잭캠을 가장 낮은 위치로 손으로 회전시키고 웰헤드로드 상단에 수동핸들을 부착하여 수동펌프를 선택할 수 있다.엔진으로 구동되는 대형 펌프잭의 경우, 엔진은 탱크에 저장된 연료 또는 가장 가까운 가스 그리드에서 공급되는 천연 가스에서 연료를 사용할 수 있습니다.경우에 따라 이러한 유형의 펌프는 제트 펌프보다 소비 전력이 적기 때문에 작동 비용이 저렴합니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ "Old Stuff from the Oil Fields - Pumping Jacks". www.sjvgeology.org. Retrieved 2017-03-22.
- ^ "Colorful "pumpjack," a type of small oil pump that's a common sight in West Texas, along U.S. 83 near the town of Winters in Runnels County, Texas". Library of Congress. 2014-03-07. Retrieved 2021-10-11.
- ^ "New Park Will Ease Squeeze in Inglewood". Los Angeles Times. 1976-05-06. p. CS1.
- ^ "Oil History: The Central Power". Retrieved 2011-02-05.
- ^ "Single Phase Motors". Archived from the original on 2005-02-26. Retrieved 2017-04-29.
- ^ "Options Beyond Three-Phase For Serving Remote Motor Loads" (PDF). Archived from the original (PDF) on April 2, 2017. Retrieved April 29, 2017.
- ^ YouTube의 펌프 장치
외부 링크
- All Pumped Up – Oilfield Technology, The American Oil & Gas Historical Society, 2014년 10월 업데이트
