وحدات الضخ الجوفية الكهربائية الغاطسة ESP ( الجزء الأول )

  مقدمة ^ :

يعتبر نظام الإنتاج باستخدام وحدات الضخ الجوفية الكهربائية الغاطسة (ESD : Electric Submersible  (pumps من أنظمة الإنتاج الميكانيكي المعروفة والمتوفرة الإنتاج النفط في العالم في الوقت الحالي. وقد بدأ استخدام هذه الطريقة في الولايات المتحدة الأمريكية منذ عام 1928

وبمقارنة الإنتاج الذي تؤمنه وحدات الضخ الجوفية الكهربائية الغاطسة مع الإنتاج باستخدام المضخات العمودية ( Bearn - Pumps )، فإننا نجد أن وحدات الضخ الجوفية الكهربائية الغاطسة (ESP) تكون ذات فعالية أكبر، وهي تؤمن كلفة أقل لإنتاج البرميل الواحد من النفط ، وكذلك فهي تتيح الإنتاج بمعدلات وكميات أكبر بكثير من أنظمة الإنتاج الميكانيكي الأخرى، فضلا عن إمكانية استخدامها للإنتاج من الآبار العميقة والأفقية، و البحرية.

 **مبدأ عمل وحدات الضخ الجوفية الكهربائية الغاطسة**:

& إن مبدأ عمل هذه التقنية هو تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية ذات حركة دورانية عن طريق المحرك الكهربائي الجوفية والذي بدوره يقوم بتدوير محور المضخة الجوفية الذي تتوضع عليه عنفات ( طوابق - فراشات) مما يؤدي إلى دورانها محولة بذلك الطاقة الميكانيكية إلى طاقة هيدروليكية ترفع السائل إلى السطح من خلال مواسير الإنتاج .&

**أقسام وحدات الضخ الجوفية الكهربائية الغاطسة**:

& و يمكن تقسيمها إلى الأجزاء التالية :

1. التجهيزات السطحية: وتشمل المحولات الكهربائية ولوحة التشغيل و المراقبة وأجهزة التحكم بالمحرك الجوفي و لمضخة الجوفية، والكبل الكهربائي السطحي.
2.  القسم الجوفي و يشمل بالترتيب من الأسفل إلى الأعلى : جهاز القياس الجوفي ( ( DMT ، المحرك الجوفي (Motor)، ثم جهاز الحماية (القسم العازل) (Seal Section protector )   ثم مأخذ المضخة الجوفية أسفل المضخة الجوفية (Pump Intake)، ثم المضخة الجوفية (Submersible Pump) المتصلة بمواسير الإنتاج (Tubing) .
3. الكبل الكهربائي {Electric Cable) .&

الشكل يوضح النموذج المثالي لوحدة الضخ الجوفية الكهربائية الغاطسة 

**أجزاء وحدة الضخ الجوفية الكهربائية الغاطسة **:

1.  المحرك الجوفي ((Motor:

&يحتاج أي نظام ضخ إلى محرك رئيسي، وهذا في حالة وحدات الضخ الجوفية الكهربائية الغاطسة فإن المحرك الرئيسي (الموتور الرئيسي) في المحرك الجوفي ، وهو عبارة عن محرك ثلاثي الطور بقطبين و ذو غلاف وتصميم صغير مصمم حسب اختلاف الطاقة.. ويتراوح قطر هذا المحرك بين ( inch 4/ 3 3)  inch  2/1 7وأهم  صفات المحرك أنه قابل الدوران باستمرار لفترات طويلة في الظروف البئرية المختلفة. و يملأ المحرك بزيت معدني خاص عازل كهربائيا وذي ناقلية حرارية جيدة ، مهمته الأساسية  تزييت رولمانات المحرك ونقل الحرارة المتولدة في المحرك إلى جداره ، ومن ثم يتم التخلص من هذه الحرارة المتولدة عن طريق التبادل الحراري مع السائل خارج المحرك والصاعد إلى المضخة . يحتوي المحرك على البيليات ( الرولمانات التي تحمل نقل الأجزاء الدوارة في المحرك ، و هي رولمانات خاصة ( Thrust - Bearing ). ويتكون المحرك عادة من غلاف مصنوع من فولاذ ذي محتوي قليل من الكربون ، و مقعد نحاسي ، و يحتوي كذلك على أجزاء دوارة تثبت على محور المحرك، و وشائع كهربائية ثابتة تستند على الغلاف الفولاذي من الداخل، كما في الشكل و يتوفر العديد من المحركات ذات الفولت المختلف وذلك من أجل الحصول على المحرك الأمثل لوحدة الضخ المناسبة للبئر .&

الشكل يبين المحرك الجوفي للمضخة الكهربائية الغاطسة