مضخة غاطسة

مضخة غاطسة تستخدم لضخ المياه الجوفية.

المضخة الغاطسة submersible pump (أو المضغة الغاطسة الكهربائية electric submersible pump)، هو جهاز مزود بمحرك مغلق هرمسياً بالقرب من جسم المضخة. يتم غمر المجموعة بالكامل في السائل المراد ضخه. الميزة الرئيسية لهذا النوع من المضخات هي منعه لتكهف المضخة، المشكلة المرتبطة بفرق الارتفاع العالي بين المضخة وسطح السائل. تقوم المضخات الغاطسة السوائل بدفع إلى السطح على عكس المضخات النفاثة التي تجذب السوائل. وتعتبر المضخات الغاطسة أكثر كفاءة من النفاثة.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

التاريخ

مضخة غاطسة للاستخدام الصناعي. أنبوب الإخراج والكابل الكهربي غير متصل.

ح. 1928 نجح المخترع ومهندس أنظمة النفط الأرمني [أرمياس أروتونوف]] في تركيب أول مضخة نفط غاطسة في أحد حقول النفط.[1] عام 1929، ظهرت مضخات پلوجيه رائدة تصميم المضخات التوربينية الغاطسة، والمضخات الغاطسة الحديثة متعددة المراحل.[2] في منتصف الستينيات تم تطوير أول مضخة آبار مياه-عميقة غاطسة بواسطة پول دو جنسن الذي ذهب لاحقاً ليؤسس گرندفوس.[3]


مبدأ العمل

المضخات الغاطسة هي مضخات طاردة متعددة المراحل تعمل في وضع رأسي. السوائل، تتسارع بواسطة الدافع، فتفقد طاقتها الحركية في الموزع حيث يتم تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة ضاغطة. وتعتبر هذه هي الآلية التشغيلية الرئيسية لمضخات التدفق المختلط والشعاعي.

يتم توصيل عمود المضخة بفاصل واقي الغاز عن طريق الاقتران الميكانيكي في الجزء السفلي من المضخة. تدخل السوائل المضخة عن طريق شاشة السحب ويتم رفعها بواسطة منصات المضخة. وتشمل الأجزاء الأخرى المحامل الشعاعية المنتشرة على امتداد العمود موفرة الدعم الشعاعي لعمود المضخة. يأخذ المحمل الدفعي الاختياري جزءاً من القوى المحورية التي تنشأ في المضخة ولكن معظم تلك القوى يتم امتصاصها بواسطة محامل الدفع الخاص بالواقي.

التطبيقات

تستخدم المضخات الغاطسة في الكثير من التطبيقات. تستخدم المضخات ذات المرحلة الواحدة لتصريف المياه، ضخ الصرف الصحي، الضخ الصناعي العام وضخ الردغة. كما يشيع استخدامها مع مرشحات البرك. أما المضخات متعددة المراحل فتستخدم في آبار السبر وعادة ما تستخدم على النطاق السكني، التجاري، المحلي والصناعي في لستخراج المياه، آبار المياه وفي آبار النفط.

وهناك استخدامات أخرى للمضخات الغاطسة وتشمل محطات معالجة الصرف الصحي، نقل مياه البحر، مكافحة الحرائق، آبار المياه، و[[حفر الآبار العميقةي]، الحفارات البحرية، الرافعات الاصطناعية، نزح المياه من المناجم، ونظم الري.

تستخدم المضخات في المواقع الخطرة كهربائياً للسوائل القابلة للاشتعال أو المياه التي قد تكون ملوثة بالسوائل القابلة للاحتراق، والتي يجب أن يكون تصميمها لا يتسبب في إشعال السوائل أو الأبخرة.


الاستخدام في آبار النفط

تستخدم المضخات الغاطسة في إنتاج النفط لتوفير شكل فعال نسبياً من "الرافعة الاصطناعية"، القادرة على العمل وسط مجموعة واسعة من معدلات وأعماق التدفق.[4][5] بتخفيض الضغط على قاع البئر (عن طريق تخفيض ضغط التدفق السفلي أو زيادة السحب)، يمكن إنتاج كميات من النفط أكبر بكثير من الإنتاج بالطريقة الطبيعية.[بحاجة لمصدر] المضخات التي عادة ما تدار بالطاقة الكهربائية يشار إليها بالمضخات الغاطسة الكهربائية (ESP).[بحاجة لمصدر]

تتألف أنظمة المضخات الغاطسة الكهربائية من مكونات سطحية (توجد في مرفق الإنتاج، على سبيل المثال، منصة النفط) ومكونات غاطسة (توجد في فتحة البئر). وتشمل المكونات السطحية من جهاز للتحكم بالمحرك (عادة ما يكون بسرعات بمتفاوتة)، كابلات وناقلات سطحية. أما المكونات الغاطسة فيتم نشرها بتثبيتها في أسفل البئر عند نهاية سلسلة الأنابيب، وهي على السطح ثم يتم إنزالها في قاع البئر عن طريق أنبوب. هناك 15 علامة تجارية تستخدم في العالم من المضخات الغاطسة الكهربائية.


الكابلات

كابلات المضخات الغاطسة: 3&4 Core Round and Flat Cables in PVC and Rubber Insulation


أنواع مختلفة من كابلات المضخات الغاطسة.

الكابلات الرئيسية المستخدمة في المضخات الغاطسة:

  • PVC 3&4 Core Cable
    • كابل مسطح
    • كابل دائري
  • Rubber 3&4 Core Cable
    • كابل مسطح
    • كابل دائري
  • Flat Drincable
  • HO7RN-F Cable
DRINCABLE Diagram



. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

انظر أيضاً

المصادر

  1. ^ "A Historical Perspective of Oilfield Electrical Submersible Pump Industry". esppump.com. ESP pump.com. September 17, 2012. Retrieved November 16, 2017. With three employees, Arutunoff built and installed the first ESP in an oil well in the El Dorado field near Burns, Kansas.
  2. ^ "A brief history of pumps". worldpumps.com. Elsevier Ltd. March 23, 2009. Retrieved November 16, 2017. 1929: Pleuger pioneers the submersible turbine pump motor
  3. ^ Pumps and Systems (June 11, 2013). "GRUNDFOS Museum Submersible Pump History". youtube.com. YouTube. Retrieved November 16, 2017.
  4. ^ Lyons (ed), Standard Handbook of Petroleum & Natural Gas Engineering", p. 662
  5. ^ Other forms of artificial lift include Gas Lift, Beam Pumping, Plunger Lift and Progressive cavity pump.
  • Lyons, William C., ed. (1996). Standard Handbook of Petroleum & Natural Gas Engineering. 2 (6 ed.). Gulf Professional Publishing. ISBN 0-88415-643-5.

وصلات خارجية