L'huile dans le sol peut être difficile à atteindre. Les ingénieurs ont besoin de méthodes pour pomper le pétrole à la surface afin de pouvoir le traiter de manière appropriée. Les pompes submersibles offrent aux chercheurs un moyen d'obtenir du pétrole. La tête d'une pompe submersible vous indique à quelle hauteur le liquide peut atteindre à travers le système de pompe.
Tête de pompe submersible
Vous trouverez des pompes submersibles soulevant des fluides du sol à travers les champs pétrolifères ainsi que dans les zones sous-marines. Ils sont devenus populaires parce qu'ils sont généralement moins chers que les moteurs secs lors de l'installation. Vous l'utilisez en immergeant la pompe dans le fluide afin que la cavitation de la pompe, les ruptures dans le flux de fluide causées par la différence d'élévation entre une pompe et un fluide, ne se produisent pas. Le moteur de la pompe submersible est scellé dans un boîtier étanche à l'air.
Ces pompes sont généralement efficaces car elles n'ont pas besoin d'utiliser autant d'énergie pour déplacer l'eau dans la pompe que les autres types de pompes. Ils fonctionnent à travers une série de chambres, appelées étages, connectées pour augmenter la portance de la pompe au-dessus du moteur au bas de la pompe. Lorsque le moteur crée un écoulement dans le liquide, celui-ci s'écoule de bas en haut, et ce débit est inversement lié à la pression de refoulement. Le calcul des longueurs de chaque étage est pertinent pour laisser s'écouler le fluide.
Exemple de calcul de hauteur de pompe
Le calcul de l'étage de la pompe submersible vous indique combien d'étages sont nécessaires. Vous le trouvez en divisant le tête dynamique totale (TDH) par la longueur de chaque étape. Le TDH est égal à la somme du niveau de pompage, de la hauteur de refoulement, de la perte de charge de la conduite descendante et de la valeur de contrôle du frottement. Le clapet anti-retour est au-dessus des étages pour permettre au fluide de remonter à la surface, et la perte de friction du tuyau de descente est la friction affectant les liquides et les matériaux au sommet de la pompe.
Un exemple de calcul de hauteur de pompe peut le démontrer. Si vous aviez 200 pieds de niveau de pompage, 140 pieds de hauteur de pompe, 4,4 pieds de perte de charge par frottement dans le tuyau de descente de 8 pouces et 2,2 pieds de perte par frottement de clapet anti-retour, vous auriez un TDH de 346,6 pieds. La sélection de l'étage de la pompe submersible peut utiliser cette valeur 346,6 pour les étages de 125 pieds pour vous dire d'utiliser trois étages pour vous donner une pression suffisante pour utiliser cette pompe.
Autres utilisations
Les moteurs immergés peuvent être utiles pour extraire du pétrole brut du sol, mais ils sont désavantagés par rapport aux autres moteurs en ce sens que vous ne pouvez pas les observer directement fonctionner. Cependant, les améliorations apportées à la conception des moteurs depuis leur invention ont donné à ces moteurs plus d'isolation et de méthodes de vérification des performances de la pompe pour surmonter cet obstacle.
Pompe submersible électrique Les systèmes ESP (ESP) sont utiles pour les puits dans le sol qui n'ont pas assez de pression en eux-mêmes pour amener le liquide à la surface. L'électricité des systèmes ESP leur permet d'augmenter le débit pour des applications impliquant des puits, des caissons et des colonnes montantes. Les étages ESP sont empilés les uns sur les autres. Ils utilisent des chambres rotatives qui créent une force centrifuge pour laisser le fluide monter vers le haut.
Lorsque vous utilisez des systèmes ESP, vous devez faire très attention au gaz dans les chambres qui peut interférer avec l'écoulement du liquide. De nombreuses configurations ESP laissent le gaz s'écouler vers le haut lors de l'extraction à partir de réservoirs de pétrole. L'utilisation d'une pression de refoulement appropriée peut empêcher le gaz de contrecarrer l'écoulement du liquide. Ces types de pompes nécessitent des tensions élevées et vous devrez parfois utiliser un transformateur pour vous assurer qu'une source d'alimentation électrique a une tension suffisante.
Pompe submersible hydraulique Les systèmes (HSP) utilisent une pompe de fond à turbine pour tirer parti des variations de pression entre les fluides pour amener les substances à la surface. Ces types de pompes sont bien adaptés aux applications à forte hauteur d'aspiration à des fins telles que la dérivation des égouts. Vous pouvez également les voir utilisés dans l'assèchement des mines et des gravières. Ils ont l'avantage d'être exempts de conduites d'aspiration et d'électricité tout en fonctionnant même sans surveillance.