O supapă de reținere pentru o sondă este o supapă unidirecțională care împiedică automat curgerea lichidului înapoi când pompa se oprește. Este instalat la capul sondei, în apropierea pompei sau în șirul de producție pentru a proteja pompa, carcasa și formarea de deteriorarea refluxului. Cea mai importantă decizie nu este dacă să utilizați unul, ci unde să îl plasați și ce tip, material și presiunea se potrivesc condițiilor dvs. de sondă.
Ce este o supapă de reținere pentru un puț?
O supapă de reținere pentru o sondă este o poartă mecanică unidirecțională care se deschide în direcția producției și se închide imediat ce curgerea se inversează. Într-o fântână de apă, menține conducta de scurgere plină, astfel încât pompa să nu fie nevoie să amorseze din nou fiecare ciclu. Într-o sondă de petrol sau gaze, previne curgerea fluidelor și gazelor produse înapoi în rezervor sau în sondă atunci când echipamentul de suprafață este oprit.
Cele mai multe supape de reținere se împart în două grupuri de operare: modele cu discuri cu închidere gravitațională și modele cu port asistat de arc. Supapele asistate cu arc funcționează în orice orientare și sunt preferate pentru sistemele orizontale cu cap de puț.
De ce contează o supapă de reținere
Primul motiv este simplu: fără supapă de reținere, coloana de lichid se scurge înapoi de fiecare dată când pompa se oprește. Aceasta creează un vid, lasă pompa să se rotească înapoi și permite nisipului și resturilor să se așeze în jurul admisiei pompei.
- Rotirea inversă poate deteriora motorul sau cuplajul pompei.
- O coloană drenată face ca pompa să piardă amorsarea și să funcționeze uscat.
- Nisipul și resturile cad înapoi în pompă, provocând uzură la prima repornire.
- Apa de suprafață contaminată poate pătrunde în inelul puțului.
- Repornirea împotriva unei coloane goale creează ciocan de berbec și vârfuri de presiune.
Pentru o înțelegere mai largă a locului în care sunt aplicate supapele de reținere în afara sondei, consultați articolul nostru despre aplicații cu supape de reținere în toate industriile .
Tipuri comune de supape de reținere pentru puțuri
Cele mai obișnuite modele pentru service-ul puțurilor sunt supapele de reținere cu intrare de sus, balansoare, lift, dart, flapper. Pentru majoritatea puțurilor producătoare, supapele pivotante și dart oferă cea mai bună performanță la cădere de presiune scăzută; supapele de ridicare se potrivesc mai bine cu sistemele de înaltă presiune, cu debit scăzut.
Supapă de reținere oscilantă
O supapă de reținere basculabilă folosește un disc articulat care se deschide cu flux înainte și se închide prin gravitație și curgere inversă. Calea mare a fluxului menține scăderea presiunii scăzută, ceea ce este valoros pe liniile de producție cu debit mare și sistemele de returnare a fluxului de puț.
Supapă de reținere tip balansoar pentru linii de producție cu debit mare Această supapă de reținere oscilantă se deschide cu debit direct și se închide prin gravitație și curgere inversă, oferind o cale mare de curgere cu cădere scăzută de presiune. Se potrivește liniilor de producție cu debit mare și sistemelor de returnare a capului de sondă unde fluxul eficient este critic. Vizualizare produs → Ridicați supapa de reținere
O supapă de reținere a ridicării are un disc sau un piston care se mișcă vertical de pe scaun. Este mai compact, oferă o închidere mai strânsă și se ocupă de presiuni mai mari, ceea ce îl face o alegere bună pentru liniile de refulare a pompelor și puțurile de injecție.
Ridicați supapa de reținere for Pump Discharge and Injection Wells Dispunând de un disc sau piston care se mișcă vertical, această supapă de reținere de ridicare oferă un design compact, o închidere mai strânsă și o capacitate de presiune mai mare. Este foarte potrivit pentru liniile de refulare a pompelor și aplicațiile puțurilor de injecție care necesită etanșare fiabilă. Vizualizare produs → Supapă de reținere Dart
O supapă de reținere a săgeții folosește o închidere în formă de săgeată care aterizează într-un scaun conic. Acest design este utilizat pe scară largă în operațiunile de foraj și service de puțuri în care uneltele sau resturile pot trece prin șir, în timp ce supapa are nevoie de o etanșare pozitivă împotriva curgerii inverse.
Supapă de reținere Dart for Drilling and Well Service Operations Folosind o închidere în formă de săgeți care etanșează într-un scaun conic, această supapă de reținere permite trecerea sculelor sau a resturilor, menținând în același timp o etanșare pozitivă împotriva curgerii inverse. Este utilizat pe scară largă în operațiuni de foraj și service de puțuri. Vizualizare produs → Tabelul de mai jos rezumă modul în care se compară principalele tipuri în mecanismul de închidere și aplicarea tipică a puțurilor.
| Tip | Mecanism de inchidere | Aplicație tipică pentru puțuri |
|---|---|---|
| Leagăn | Disc articulat | Capete de sondă cu debit mare, linii de producție |
| Lift | Disc sau piston vertical | Descărcarea pompei de înaltă presiune |
| Dart | Scaun cu dart și con | Snur de foraj, instrumente de service |
| Flapper | Clapeta cu arc | Instalatii de pompe compacte |
| Intrarea de top | Scaun înlocuibil prin capacul superior | Puțuri care necesită întreținere rapidă în linie |
Cum să alegi o supapă de reținere pentru un puț
Selectați o supapă de reținere determinând mai întâi presiunea maximă de închidere, debitul și corozivitatea fluidului; abia apoi uita-te la dimensiunea fizică și tipul de conexiune. O supapă prea mare pentru debit va flutura, în timp ce o supapă prea mică adaugă o pierdere excesivă de presiune.
- Identificați dacă supapa va fi la capul sondei, în fundul puțului sau la refulare a pompei.
- Confirmați că presiunea nominală acoperă cea mai mare presiune de închidere sau supratensiune, nu doar presiunea normală de pompare.
- Solicitați o presiune de cracare care se potrivește cu sistemul dvs.: mai mică pentru puțurile de drenaj gravitațional, mai mare pentru aplicațiile de ridicare de înaltă presiune.
- Verificați conexiunea finală: filetată, cu flanșă sau sudată pentru a se potrivi cu echipamentul capului de sondă.
- Selectați materiale pentru scaun și corp care reziste la nisip, sol, H2S sau parafină.
| Factorul | Ce trebuie verificat | De ce contează |
|---|---|---|
| Adâncimea bine | Nivelul static și adâncimea de reglare a pompei | Determină dacă este necesară o supapă de fond sau de suprafață |
| Presiune | Presiune maximă de închidere și supratensiuni tranzitorii | Previne deteriorarea corpului sau a scaunului |
| Temperatura | Interval de temperatură a fluidului | Afectează etanșarea și durata de viață a elastomerului |
| Debitul | Debit normal și de vârf | Controlează dimensiunea supapei și căderea de presiune |
| Tipul fluidului | Apă dulce sau sărată, brută, gaz, H2S | Dictează selecția materialului și a finisajului |
| Acces la serviciu | Frecvența intervenției în puț | Determină necesitatea unui design cu intrare de sus sau cu flanșă |
Când cumpărați sonde de petrol și gaze, preferați un producător care deține calificarea API și care poate furniza înregistrări ale testelor de presiune și trasabilitatea materialului. Ne puteți revizui Certificate legate de API și sistem de calitate înainte de a plasa o comandă.
Plasarea instalării: cap de puț sau în fund?
Plasarea controlează cât de mult din coloana de fluid este protejată. Răspunsul tehnic practic este de a instala o supapă de reținere cât mai aproape de evacuarea pompei și de a adăuga o a doua supapă de reținere la capul sondei dacă sonda produce gaz sau este împărțită cu echipamentul de injecție.
- Pentru un puț de pompă submersibilă, puneți supapa de reținere direct deasupra pompei pentru a menține coloana de refulare plină.
- Pentru o pompă de suprafață pe un puț de mică adâncime, puneți supapa de reținere pe conducta de refulare a pompei, înaintea primei supape de izolare.
- Pentru puțurile cu înălțime înaltă, utilizați două supape de reținere pentru a evita o coloană lungă de fluid nesusținută și pentru a reduce lovitura de berbec.
- Puțurile de injecție ar trebui să aibă o supapă de reținere la capul sondei pentru a preveni curgerea fluidelor din rezervor în linia de injecție.
Un simplu test de puț cu un vacuometru poate dezvălui dacă o supapă de reținere lipsă sau cu scurgeri cauzează pierderea amorsării pompei.
Considerații despre presiune, temperatură și material
Corpul supapei, scaunul și etanșarea trebuie să se potrivească cu presiunea maximă de lucru și cu agresivitatea chimică a fluidului de sondă. Oțelul carbon este alegerea standard pentru majoritatea capetelor de sondă pentru câmpuri petroliere, în timp ce oțelul inoxidabil sau duplex este specificat pentru H2S și apa cu conținut ridicat de clorură. Alama este de obicei limitată la puțuri mici de apă menajeră.
| Material | Presiune range | Utilizare recomandată |
|---|---|---|
| Oțel carbon | 2.000–10.000 psi | Cap de puț și retur standard pentru petrol și gaz |
| Oțel inoxidabil | 2.000–10.000 psi | Apă acidă, H2S, saramură corozivă |
| alamă | Până la 1.000 psi | Puțuri mici de apă, presiune joasă |
| Duplex inoxidabil | 5.000–15.000 psi | Serviciu offshore, cu cloruri ridicate, de înaltă presiune |
Confirmați întotdeauna clasa de presiune a scaunelor și a arcurilor, nu numai a caroseriei. Scaunele din elastomer funcționează bine în fluide curate; Scaunele metal pe metal sunt preferate pentru service la temperaturi ridicate sau abrazive.
Probleme comune și întreținere
Cele mai multe defecțiuni ale supapei de reținere apar ca o scurgere lentă, un zgomot sau o pompă care pierde în mod repetat amorsa. Prima sarcină este să confirmați că supapa este instalată în orientarea corectă și la cota corectă.
- Scurgeri: curățați sau înlocuiți scaunul și discul; verificați dacă există resturi sau calame prinse pe suprafața de etanșare.
- Zburări: fie supapa este supradimensionată, fie presiunea de crăpare este prea mică pentru sistem.
- Lipire: cauzată de depunerile de sol, parafină sau nisip; inspectați piesele în mișcare în timpul lucrărilor de rutină a puțurilor.
- Lovitură de berbec: instalați un arc cu presiune de crăpare mai mică și verificați rata de ciclu a pompei.
Inspectați supapa de reținere de fiecare dată când pompa este trasă pentru întreținere. Păstrați un kit de reparații cu inele O și arcuri elicoidale, astfel încât o supapă uzată să poată fi reconstruită fără a aștepta un nou ansamblu.
Întrebări frecvente
Fiecare fântână are nevoie de o supapă de reținere?
Nu fiecare instalație necesită una, dar orice fântână cu o pompă care ridică o coloană de apă din adâncime ar trebui să aibă o supapă de reținere pentru a menține coloana amorsată și pentru a preveni rotația inversă.
Supapa de reținere trebuie plasată în partea de sus sau de jos a puțului?
Pentru o pompă submersibilă, plasați-o direct deasupra pompei. Pentru un puț pompat de suprafață, așezați-l pe linia de refulare aproape de capul sondei. O a doua supapă poate fi adăugată la capul sondei atunci când serviciul de gaz sau injecție creează risc de retur.
Ce dimensiune de supapă am nevoie?
Dimensiunea în funcție de viteza curgerii și nu numai de diametrul conductei. Pentru puțurile de apă, mențineți viteza sub 7 ft/s pentru a evita frecarea excesivă. Pentru sondele de petrol de mare viteză, supapa trebuie să se potrivească cu dimensiunea tubului de producție și clasa de presiune.
Cât de des trebuie înlocuită o supapă de reținere a puțului?
Nu există un interval fix; inspectați anual sau ori de câte ori pompa este trasă. Înlocuiți imediat garniturile și scaunele dacă testele de scurgere arată că supapa nu poate menține presiunea în sens invers.
Sfat final de cumpărare
Începeți cu datele puțului, nu cu un catalog de piese. Înregistrați adâncimea, dimensiunea carcasei sau tubulaturii, presiunea de refulare a pompei și analiza probei de fluid. Comparați aceste informații cu clasa de presiune, standardul de conectare și materialul scaunului supapei de reținere. O mică taxă suplimentară pentru un design compatibil cu API și ușor de service este cea mai ieftină protecție pe care o puteți adăuga la o sondă de producție.
